trabalho de quimica

Índice

Introdução

Importância dos Metais

Ocorrência do Alumínio

Acção Biológica

Ocorrência do ferro

Aplicações

Obtenção do ferro

Acção Biológica

Ocorrência de Ouro

Ocorrência Prata

Obtenção de Prata

Ocorrência Zinco

Aplicações do Zinco

Ocorrência do Cobre

Conclusão

Bibliografia

Importância dos Metais

Entende-se por metal, do ponto de vista tecnológico, um elemento químico que existe como cristal ou agregado de cristais, no estado sólido, caracterizado pelas seguintes propriedades: alta dureza, grande resistência mecânica, elevada plasticidade (grandes deformações sem ruptura), relativamente alta condutibilidade térmica e elétrica.

Acresce ainda que a possibilidade da obtenção das ligas metálicas, melhorando ou melhorando certas propriedades, fez alongar ainda mais o seu campo de aplicação. O metal mais importante, ainda hoje, é o ferro, seguido pelo cobre, alumínio, chumbo e zinco.

A utilização dos metais foi um dos fatos mais importantes na história da humanidade. Não se sabe quando o metal foi utilizado pela primeira vez sendo variável a data de início do seu emprego em diferentes partes do globo.

Parece ter sido o cobre o primeiro metal atrair a atenção do Homem, pois só o cobre e o ouro apresentam-se, no estado nativo, com certa abundância. Sendo o cobre o mais duro é resistente do que o ouro foi ele utilizado para as primeiras armas e ferramentas. Além disso, trabalhado a frio torna-se mais duro e resistente, podendo oferecer vantagens sobre a pedra para o uso como arma ou ferramenta.

Não se sabe qual tenha sido o primeiro homem a obter propositalmente um metal. O fato deve ocorrido entre 4.000 e 5.000 A.C. Os egípcios já utilizavam o aço, o mesmo acontecendo com os romanos. O progresso da metalografia foi muito grande na Idade Média, principalmente devido aos alquimistas.

A verdadeira ciência dos metais, entretanto, surgiu no século XIX, devendo ser citados Bessemer, Martin, Siemens, Gibbs, Roozeboom, Sorby, Martens, entre outros, como responsáveis por contribuições decisivas no progresso do conhecimento e desenvolvimento da aplicação dos materiais metálicos.

Denomina-se metalurgia a arte é a ciência dos metais e ligas metálicas, isto é, o estudo de suas propriedades em diferentes condições, e as mudanças sofridas nessas propriedades pelos tratamentos a que são submetidos os metais, ou então pelas substâncias estranhas que com eles se misturam, sejam impurezas ou corpos introduzidos propositadamente.

Os metais podem aparecer no estado nativo ou na forma de mineral. Aparecem em geral no estado puro: o ouro e a platina, podendo apresentar-se também nesta forma a prata, o cobre, o mercúrio, o enxofre e o ferro meteórico. Os minerais são combinações de metais com outros elementos formando óxidos, sulfetos, hidratos, carbonatos.

Os depósitos de minerais que se encontram na superfície da Terra são, em geral, combinações de vários minerai Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção.

As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. São também representativos os setores de eletrônica e comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo)

Os metais são materiais inorgânicos, resistentes e deformáveis. Isso justifica sua vasta aplicação e incontáveis utilidades.

Uma característica interessante dos metais é o fato de que possuem a chamada "nuvem de elétrons" que nada mais são que elétrons livres abundantes, ou seja, elétrons que não estão sujeitos a grandes forças intermoleculares e por isso se deslocam facilmente entre uma eletrosfera e outra. Várias das qualidades dos metais estão diretamente atribuídas a este fato, como exemplo a condutividade dos metais.

Os metais se classificam em metais não-ferrosos e ferrosos. A seguir serão definidos e classificados cada um destes.

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos químicos sendo que pelo menos um deles é metal.

Ligas metálicas ferrosas

O ferro é o constituinte principal. Essas ligas são importantes como materiais de construção em engenharia. As ligas ferrosas são extremamente versáteis, no sentido em que elas podem ser adaptadas para possuir uma ampla variedade de propriedades mecânicas e físicas. A desvantagem dessas ligas é que elas são muito suscetíveis à corrosão. Aços: são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que é normalmente inferior a 1%

Ligas Não – Ferrosos

São ligas que não possuem como constituinte principal o elemento ferro. Ligas de cobre: o cobre, quando não se encontra na forma de ligas, é tão mole e dúctil que é muito difícil de ser usinado. As ligas de cobre mais comuns são os latões, onde o zinco, na forma de uma impureza substitucional, é o elemento de liga predominante. Ligas de cobre-zinco com concentrações aproximadamente de 35%p de zinco são relativamente moles, dúcteis e facilmente submetidos à deformação plástica a frio. As ligas de latão que possuem um maior teor de zinco são mais duras e mais resistentes.

Ocorrência do Alumínio

O alumínio é um elemento químico de símbolo Al de número atômico 13 (trezeprótons e treze elétrons ) com massa atómica 27 u. Na temperatura ambiente ésólido, sendo o elemento metálico mais abundante da crosta terrestre

A maior parte do alumínio produzido actualmente é extraída da bauxite. Além deste, o único minério que serve de matéria-prima para o metal é a nefelina, um silicato de sódio, potássio e alumínio.

O nome bauxite deriva do nome da localidade Les Bauxs no sul de França, onde foi descoberta em 1821. O termo é genérico, referindo-se a um minério ou a uma mistura de minerais ricos em óxidos de alumínio hidratados formada pela erosão de rochas ricas neste elemento, como a nefelina, feldspato, serpentina, argilas, etc. Durante a erosão, os silicatos são decompostos e os produtos de decomposição (sílica, cal e os carbonatos de sódio e potássio) são filtrados, deixando um resíduo rico em alumina, óxido de ferro e óxido de titânio. Nas regiões tropicais e subtropicais, onde o desgaste das rochas é mais intenso, existe a maior parte dos grandes depósitos de bauxite, sobretudo perto da superfície.

A maior parte das bauxites contém entre 40 % a 60 % de alumina, quer como gibsite quer como boehmite. Esta última encontra-se principalmente no Norte do Mediterrâneo, existindo vastos depósitos na Espanha, sul de França, Itália, ex-Jugoslávia, Áustria e Hungria ou mesmo na Grécia, garantindo a base da indústria europeia de alumínio. A gibsite encontra-se principalmente nas regiões tropicais.

Obtenção do Alumínio

A obtenção do alumínio se dá a partir do minério de bauxita (Al₂O₃ . 2 H₂O) por redução eletrolítica. 
A bauxita é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na₃AlF₆) e eletrolisada numa temperatura de 1000°C. 
O ânodo é formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. 

O alumínio líquido forma-se no cátodo.A criolita reduz o ponto de fusão, logo que o Al₂O₃ funde a 2050°C. 
O ânodo de grafita se junta com o gás oxigênio e forma o dióxido de carbono (CO₂). Assim, posteriormente, novos ânodos serão dispostos na célula.

Aplicações do Alumínio

O óxido que rapidamente se forma à superfície do metal puro torna o metal ideal para muitas aplicações de decoração. Devido à sua elevada condutividade eléctrica, ductilidade e baixa massa atómica, é frequentemente utilizado para linhas de transmissão eléctricas. O metal tem também sido utilizado no revestimento de espelhos de telescópio, bem como no fabrico da chamada folha de alumínio, utilizada na embalagem de alimentos. Puro, o metal tem uma resistência mecânica limitada, sendo portanto geralmente usado em ligas com cobre, manganésio, silicio, magnésio e zinco, que apresentam uma vasta gama de propriedades mecânicas. Estas ligas são usadas na construção civil, estrutura de aviões e de automóveis, sinais de trânsito, dissipadores de calor, depósitos de armazenamento, pontes e utensílios de cozinha.

 Também é Considerando a quantidade e o valor do metal empregado, o uso do alumínio excede o de qualquer outro metal, exceto o aço. É um material importante em múltiplas atividades econômicas.

O alumínio puro é mais dúctil em relação ao aço, porém suas ligas com pequenas quantidades de cobre, manganês, silício, magnésio e outros elementos apresentam uma grande quantidade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas ligas constituem o material principal para a produção de muitos componentes dos aviões e foguetes.

Quando se evapora o alumínio no vácuo, forma-se um revestimento que reflete tanto a luz visível como a infravermelha, sendo o processo mais utilizado para a fabricação de refletores automotivos, por exemplo. Como a capa de óxido que se forma impede a deterioração do revestimento, utiliza-se o alumínio para a fabricação de espelhos de telescópios, em substituição aos de prata.

Devido à sua grande reatividade química é usado, quando finamente pulverizado, como combustível sólido para foguetes e para a produção de explosivos. Ainda usado como ânodo de sacrifício e em processos de aluminotermia para a obtenção de metais.

Acção Biológica

O alumínio é um elemento inerte para o corpo humano. Contudo, a inalação prolongada de pós de alumínio pode causar irritações pulmonares e fibroses. Ao contrário do cobre, e de outros metais, o alumínio não aceleram a perda de vitaminas nos alimentos, durante a cozedura. O seu uso em utensílios de cozinha está banalizado e não é prejudicial para a saúde.

Certos compostos de alumínio são utilizados na terapia de úlceras e hiperacidez gástrica, revelando uma toxicidade oral quase inexistente.

Ocorrência do ferro

O ferro  (do latim ferrum) é um elemento químico, símbolo Fe, de número atômico 26 (26 prótons e 26 elétrons) e massa atómica 56 u. À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes. 

Os principais minérios de ferro são a hematite (Fe2O3), a magnetite (Fe3O4), a limonite (Fe2O3.H2O) e a siderite (FeCO3). Os compostos de ferro mais vulgares na Natureza são a pirite (FeS2) e a ilmenite (FeO.TiO2), mas não são adequado para a extracção do metal.Os maiores depósitos deste metal situam-se nos EUA, na região fronteiriça Franco-Germânica, na Grã-Bretanha, na Áustria, na Suécia, e a Rússia. Outros importantes produtores de ferro são o Brasil, o Chile, Cuba, Venezuela e Canadá. Este elemento aparece ainda como constituinte subsidiário em quase todas as rochas, bem como nos seres vivos, vegetais e animais. Encontra-se ainda em águas naturais, às vezes em quantidade apreciável. Em Portugal são exemplos característicos as águas do Barreiro (Caramulo), Melgaço, Vidago, Salos, Vale da Mó, Ribeirinho e Arco (Castelo de Vide), Férrea da Câmara (Açores) e outras.

Aplicações

O ferro é o mais útil de todos os metais. As suas aplicações, bem como as das suas ligas, na construção metálica de todos os tipos, são por demais conhecidas. Os compostos de ferro têm aplicações muito diversas. Assim, o sulfato ferroso usa-se em tinturaria e como fungicida, o oxalato ferroso em reveladores fotográficos; a limonite e a hematite como pigmentos, adsorventes e abrasivos; e a magnetite no fabrico de eléctrodos industriais; o nitrato e o cloreto de ferro usam-se como mordentes, como hemostáticos e como reagentes industriais, sobretudo na indústria dos corantes; o "azul-da-prússia" e o "azul-de-turnbull" usam-se no fabrico de tintas de escrever e outras. Os carbonilos e nitrosilo de ferro, bem como o ferroceno, têm encontrado frequente aplicação como catalisadores de muitas reacções.

Também o ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e dureza, especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios.

O aço é a liga metálica de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais frequente. Os aços são ligas metálicas de ferro com outros elementos, tantometálicos quanto não metálicos, que conferem propriedades distintas ao material. É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2% de carbono; se a percentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.

Aço médio em carbono. Entre 0,25% e 0,6% de carbono em peso. Para melhorar suas propriedades são tratados termicamente. São mais resistentes que os aços baixo em carbono, porém menos dúcteis, sendo empregados em peças de engenharia que requerem uma alta resistência mecânica e ao desgaste.

Aço alto em carbono. Entre 0,60% e 1,4% de carbono em peso. São os mais resistentes, entretanto, os menos dúcteis. Adicionam-se outros elementos para que formem carbetos, por exemplo, formando o carbeto de tungstênio, WC, quando é adicionado à liga o wolfrâmio. quais

Obtenção do ferro

É o metal de transição mais abundante da crosta terrestre, e quarto de todos os elementos. Também é abundante no Universo, havendo-se encontrados meteoritos que contêm este elemento. O ferro é encontrado em numerosos minerais, destacando-se:

A hematita  (Fe2O3), a magnetita  (Fe3O4), a limonita  (FeO(OH)), a siderita (FeCO₃), a pirita (FeS₂) e a ilmenita (FeTiO₃).

Pode-se obter o ferro a partir dos óxidos com maior ou menor teor de impurezas. Muitos dos minerais de ferro são óxidos.

A redução dos óxidos para a obtenção do ferro é efetuada em fornos denominados alto forno ou forno alto. Nele são adicionados os minerais de ferro, em presença de coque, e carbonato de cálcio, CaCO₃ , que atua como escorificante.

No processo de obtenção, geralmente é usado a hematita, que apresenta ponto de fusão de 1560 °C. Para que essa temperatura seja diminuída, é adicionado o carbonato de cálcio (CaCO₃). Além de promover a redução do ponto de fusão da hematita, ele atua reagindo com impurezas presentes como o dióxido de silício (SiO₂) formando o metassilicato de cálcio (CaSiO3), conhecido como escória. O coque (carbono amorfo, com mais de 90% de pureza) é usado para promover a redução da hematita, transformando o Fe³⁺ em Fe(s). Inicialmente, o coque, em presença de excesso de O₂ fornecido pelo ar, reage produzindo CO₂. O dióxido de carbono assim produzido, e também proveniente do carbonato de cálcio, reage com o coque que é constantemente adicionado ao alto-forno, produzindo CO. Este, por fim será o responsável por reagir com Fe₂O₃ produzindo Fe_(s) e CO₂

O processo de oxidação do coque com oxigênio libera energia. Na parte inferior do alto forno a temperatura pode alcançar 1900 °C.

Redução dos minerais que são óxidos:

Inicialmente, os óxidos de ferro são reduzidos na parte superior do alto forno, parcial ou totalmente, com o monóxido de carbono, já produzindo ferro metálico. Exemplo: redução da magnetita:

Fe₃O₄ + 3CO → 3FeO + 3CO₂

FeO + CO → Fe + CO₂

Posteriormente, na parte inferior do alto forno, onde a temperatura é mais elevada, ocorre a maior parte da redução dos óxidos com o coque (carbono):

Fe₃O₄ + C → 3FeO + CO

O carbonato de cálcio se decompõe:

CaCO₃ → CaO + CO₂

E o dióxido de carbono é reduzido com o coque a monóxido de carbono, como visto acima.

Na parte mais inferior do alto-forno ocorre a carburação:

3Fe + 2CO → Fe₃C + CO₂

Finalmente ocorre a combustão e a dessulfuração (eliminação do enxofre) devido à injeção de ar no alto-forno, e por último são separadas as frações: a escória do ferro fundido, que é a matéria-prima empregada na indústria.

O ferro obtido pode conter muitas impurezas não desejáveis, sendo necessário submetê-lo a um processo de refinação que pode ser realizado em fornos chamados convertedores.

Em 2004, os cinco maiores países produtores de ferro eram a China, o Brasil, a Austrália, a Africa e a Rússia, com 74% da produção mundial.⁵

Acção Biológica

O ferro desempenha um papel importante nos processos metabólicos dos animais, sendo um constituinte vital nas células de todos os mamíferos. A função do ferro no corpo limita-se quase exclusivamente ao transporte de oxigénio no sangue, por intermédio da hemoglobina, existente nos glóbulos vermelhos. Está também presente em algumas enzimas que catalisam mecanismos de oxidação celular. No homem os órgãos mais ricos em ferro são o fígado e o baço, onde o elemento existe na forma de "ferritina" . Embora em menor quantidade, está também presente nos ossos, na medula, nos rins e nos intestinos.

Um homem adulto absorve cerca de 5mg de ferro por dia, enquanto a mulher absorve ligeiramente mais para contrabalançar as perdas durante a menstruação ou a gestação. Nas crianças a absorção de ferro é muito maior, excedendo 10 a 15 mg por dia. Há vários sais ferrosos, como o sulfato ferroso, que são bastante eficazes no tratamento de anemia devido à deficiência de ferro.

Dos alimentos mais ricos em ferro destaca-se o fígado, o peixe e a gema de ovo. Os vegetais mais ricos neste elemento são os feijões e as ervilhas e, de um modo geral, a hortaliça.

Ocorrência de Ouro

O ouro  (do latim aurum, "brilhante") é um elemento químico de número atómico79 (79 prótons e 79 elétrons) que está situado no grupo onze (IB) da tabela periódica, e de massa atómica 197 u. O seu símbolo é Au (do latim aurum).

Conhecido desde a Antiguidade, o ouro é utilizado de forma generalizada emjoalharia, indústria e eletrônica, bem como reserva de valor.

O ouro está distribuído por toda a crusta terrestre embora ocorra sempre em concentrações muito pequenas e na forma nativa. Normalmente surge associado à prata e a pequenas quantidades de cobre.

Os únicos compostos de ouro que ocorrem na Natureza são os teluretos, presentes nos minérios calverite (AuTe2), petzite ((AuAg)2Te), silvanite ((AuAg)Te2).

O ouro na forma nativa ocorre no lodo e em depósitos aluviais. Os maiores filões de ouro do mundo, localizam-se na África do Sul onde ocorrem misturados com depósitos de quartzo. Por vezes, o ouro ocorre em pirites e pirrotites, sendo obtido como produto secundário durante a extracção do cobre, prata, chumbo, zinco ouníquel. Embora em quantidades muito pequenas, o ouro também existe na água do mar, estimando-se que nos oceanos e mares de todo o mundo existam cerca de 70 milhões de toneladas deste elemento.

Os maiores produtores de ouro do mundo são a África do Sul, a ex-URSS, o Canadá, os EUA, e a Austráli

Obtenção do Ouro

Por ser relativamente inerte, pode-se encontrá-lo como metal, às vezes como pepitas grandes, mas geralmente se encontra em pequenas inclusões em alguns minerais, como quartzo, rochas metamórficas e depósitos aluviares originados dessas fontes. O ouro está amplamente distribuído, e amiúde encontra-se associado ao quartzo e pirite. É comum como impureza em muito minérios, de onde é extraído como subproduto. Como mineral é encontrado na forma decalaverita, um telureto de ouro. A África do Sul é o principal produtor de ouro, extraindo aproximadamente dois terços de toda a procura mundial deste metal.

O ouro é extraído por um processo denominado lixiviação com cianeto. O uso do cianeto facilita a oxidação do ouro formando-se (CN)₂ em dissolução. Para separar o ouro da solução procede-se a redução empregado, por exemplo, o zinco. Tem-se tentado substituir o cianeto por outro ligante devido aos problemas ambientais que gera, porém não são rentáveis ou também são tóxicos.

Espalhado em toda a crosta terrestre numa baixíssima concentração média (5 gramas em 1000toneladas), e mais baixa ainda nas águas dos oceanos (de 0,1 µg/kg a 2 µg/kg), onde se estima haver bilhões de toneladas de ouro mas de exploração economicamente inviável pelos métodos atuais (um trilhão de litros de água do mar contém 120 kg, ou 1 quilo em mais de 8,3 bilhões de litros, a água consumida por uma cidade como São Paulo em mais de 10 anos). As minas onde o ouro se encontra em teores econômicos têm geralmente acima de 3 gramas por tonelada; se o mesmo teor fosse encontrado no mar, 1 trilhão de litros poderia fornecer 3 mil toneladas de ouro.

Aplicações

O ouro é utilizado como moeda de troca desde 3000 a.C.. No entanto, só em finais do século XVIII é que adquiriu um estatuto monetário universal. A maior parte do ouro produzido em todo o mundo é absorvido pelos próprios estados, para cunhagem de moeda e principalmente para reservas bancárias como garantia de equilíbrio nas transações comerciais internacionais. Estima-se que mais de metade de toda a produção mundial de ouro tenha este destino.

As maiores aplicações não monetárias deste elemento são decorativas e funcionais. Os usos decorativos incluem a joalharia, adornos religiosos, etc. As aplicações funcionais existem na indústria electrónica e aeroespacial. É comum realizar electrodeposições de ouro em componentes electrónicos, escudos de calor, díodos, circuitos impressos ou pinos de ligação. Os filmes de ouro muito finos têm uma excelente reflectividade ao infravermelho, uma boa resistência à corrosão e garantem um baixo ruído de contacto. Também se utiliza ouro em ligas destinadas a próteses dentárias, contactos eléctricos, equipamento químico, fotografia.

O ouro exerce funções críticas em computadores, comunicações, naves espaciais, motores de reação na aviação, e em diversos outros produtos.

A sua elevada condutividade elétrica e resistência à oxidação têm permitido um amplo uso em eletrodeposição, ou seja, cobrir com uma camada de ouro por meio eletrolítico as superfícies de conexões elétricas, para assegurar uma conexão de baixa resistência elétrica e livre do ataque químico do meio. O mesmo processo pode ser utilizado para a douragem de peças, aumentando a sua beleza e valor.

Como a prata, o ouro pode formar amálgamas com o mercúrio que, algumas vezes, é empregado em restaurações dentárias.

O ouro coloidal  (nano-partículas de ouro) é uma solução intensamente colorida que está sendo pesquisada para fins médicos e biológicos. Esta forma coloidal também é empregada para criar pinturas douradas em cerâmicas.

O ácido cloroáurico é empregado em fotografias.

O isótopo de ouro ¹⁹⁸Au, com meia-vida de 2,7 dias, é usado em alguns tratamentos de câncer e em outras enfermidades.

É empregado para o recobrimento de materiais biológicos, permitindo a visualização através do microscópio eletrônico de varredura (SEM).

Utilizado como cobertura protetora em muitos satélites porque é um bom refletor de luz infravermelha.

Acção Biológica

O ouro é utilizado no tratamento da artrite, como sal solúvel, com administração intramuscular. Também se utilizam suspensões coloidais do isótopo radioactivo Au 198 no tratamento de diversas formas de cancro.

Ocorrência Prata

A prata ou argento¹ (do latim vulgar platta*² , argentum) é um elemento químicode símbolo Ag e de número atómico igual a 47 (47 prótons e 47 elétrons). À temperatura ambiente, a prata encontra-se no estado sólido. No teste de chama, assume a cor lilás.

A origem da palavra prata é de indo-europeia, "arg", que significa brilhante e seria o equivalente em sânscrito a ar-jun que também significa brilhante.³ Estima-se que tenha sido descoberta pouco depois do cobre e ouro.

O principal mineral de prata é a argentite (Ag2S), que ocorre normalmente associada a outros sulfuretos como o de cobre ou de chumbo. Outros minerais de prata são a cerargirite (AgCl), a proustite (3Ag2S.Ag2S3), a pirargirite (3Ag2S.Sb2S3), a stefanite (5Ag2S.Sb2S3) e a prata nativa. A prata ocorre na maior parte dos minérios de chumbo e de cobre, e pontualmente associada a arseneto de cobalto e a ouro. A maior parte da prata produzida é um produto secundário do processo de extracção destes metais. No entanto algumas minas ocupam-se exclusivamente da exploração deste elemento.

Os maiores produtores mundiais de prata são os EUA, o Canadá, o México, a Bolívia, a ex-URSS, a Austrália e a Alemanha.

As principais áreas de mineração de prata do mundo se encontram na em tijucasAmérica do Sul, nos Estados Unidos, na Austrália e na antiga União Soviética. O maior produtor individual de prata é provavelmente o México, onde a prata tem sido minerada desde aproximadamente 1500 d.C. até hoje. A melhor prata natural, que ocorre na forma de arame torcido, é a de Kongsberg, na Noruega.

As maiores minas do mundo são Cannington (Austrália), Fresnillo (México), San Cristobal (Bolívia), Antamina (Peru), Rudna (Polônia) e Penasquito (México)

Obtenção de Prata

Esta pode então ser obtida como subproduto da purificação do chumbo, peloMétodo de Parkes, que se fundamenta no facto de a prata ser solúvel em zincofundido, enquanto acima dos 400 ºC o zinco e o chumbo não são miscíveis, peloque o zinco flutua arrastando a prata. Pode também ser obtida pelo Método dePattinson, que se baseia no facto de que ao arrefecer uma massa fundida dechumbo argentífero se separa chumbo puro até que a percentagem de prata namassa fundida chegue a 2,5%. 

A prata também é obtida industrialmente é quase sempre impura, com um a dois por cento de outros metais, como cobre e chumbo. Pode-se obter prata de estrema pureza por meio de copelações sucessivas, por eletrólise ou em laboratório. Para obtenção em laboratório, dissolve-se a prata impura com ácido nítrico e trata-se a solução obtida com ácido clorídrico, o que provoca a precipitação do cloreto de prata. Funde-se então o cloreto com carbonato de sódio e dissolve-se em água o produto da fusão, ficando a prata em estado metálico.

Aplicações

O composto inorgânico de prata mais importante é, sem dúvida, o nitrato, pois é utilizado em quase todos os processos de obtenção dos outros compostos. O nitrato de prata encontra vasta aplicação em fotografia, xerografia, electrodeposição química, em componentes de baterias e pilhas, na Medicina e como catalisador. O cloreto de prata é outro importante composto, devido à sua ductilidade e maleabilidade. Os compostos orgânicos do elemento usam-se no revestimento de diversos metais e de barras de dinamite ou outros explosivos.

A mais importante liga deste elemento é a prata-cobre, tradicionalmente produzida para o fabrico de moedas. Actualmente esta liga foi substituída por outra, menos dispendiosa, de cobre-níquel. Existem outras ligas de prata usadas no fabrico de radiadores para a indústria automóvel, e na produção de instrumentos musicais.

A indústria química utiliza a prata metálica como catalisador de diversas reacções como a oxidação do etanol e de outro alcoóis. A indústria petrolífera também utiliza o nitrato de prata como catalisador. Durante muitos anos, os espelhos eram feitos por deposição de uma pequena película de prata sobre uma superfície de vidro. Actualmente utiliza-se alumínio para este fim.

Acção Biológica

A prata não é tóxica. No entanto, a maior parte dos seus sais são venenosos devido à presença de aniões. Estes compostos são absorvidos pelo corpo e permanecem no sangue até se depositarem nas membranas mucosas, formando um película acinzentada. Existem, contudo, outros compostos de prata, como o nitrato, que têm um efeito anti-séptico. Usam-se soluções de nitrato de prata no tratamento de irritações de membranas mucosas da boca e garganta. Algumas proteínas contendo prata são poderosos agentes anti-irritantes das membranas dos olhos, ouvido, nariz e garganta.

Ocorrência Zinco

O zinco (do alemão Zink) é um elemento químico de símbolo Zn, número atômico 30 (30 prótons e 30 elétrons) com massa atómica 65,4 uma. À temperatura ambiente, o zinco encontra-se no estado sólido. Está situado no grupo 12 (2 B) da Classificação Periódica dos Elementos.

Enquanto mineral, o zinco encontra-se na crusta terrestre, associado a outros metais como o cobre e o chumbo. Os depósitos de zinco estão dispersos por todo o mundo, sendo muito vulgar encontrar massivos depósitos de zinco com bastante ferro misturado. Este minério é conhecido como marmatite e os seus principais depósitos situam-se no Canadá (Columbia Britânica), EUA (Utah, Colorado e Idaho), Perú (Mina Cerra de Pasco) e Austrália (Broken Hill). Outro mineral de zinco, igualmente importante, é a esfalerite (sulfureto) que ocorre em depósitos na forma de filões. Os maiores produtores deste minério são o Canadá (Ontário e Quebec), os EUA (Missouri), o Perú (Andes Centrais) e o Japão.

Obtenção do Zinco

O zinco é o 23 elemento mais abundante na crosta terrestre. As jazidas mais ricas contêm cerca de 10% de ferro e entre 40% e 50% de zinco. Os minerais dos quais se extrai o zinco são a esfalerita  (sulfetos), smithsonita (carbonato), hemimorfita (silicato) e franklinite (óxido).

As reservas mundiais cuja exploração é economicamente viável ultrapassam a casa dos 220 milhões de toneladas, a maior parte nos Estados Unidos ,Austrália, China e Cazaquistão. As reservas mundiais (incluindo aquelas cuja extração atualmente não é viável) são estimadas em 2000 milhões de toneladas.

A produção mundial foi em 2003, segundo dados da Agência de Prospecção Geológica dos Estados Unidos (US Geológica Survey) de 8,5 milhões de toneladas, liderada pela China com 20% e Austrália com 19%. Estima-se que um terço do zinco consumido é reciclado.

A produção do zinco começa com a extração do mineral que pode ser realizada tanto a céu aberto como em jazidas subterrâneas. Os minerais extraídos são triturados e, posteriormente, submetidos a um processo denominado flotação para a obtenção do mineral concentrado.

Os minerais com altos teores de ferro são tratados por via seca. O concentrado é queimado (calcinação) para transformar o sulfeto em óxido, que recebe a denominação de calcina. O óxido obtido é reduzido com carbono produzindo o metal (o agente redutor na prática é o monóxido de carbono formado).

As reações por etapas são: Por via húmida o minério é calcinado (queimado) para a obtenção do óxido, posteriormente lixiviado com ácido sulfúrico diluído. A lixívia obtida é purificada para a separação dos diferentes componentes, principalmente o sulfato de zinco. O sulfato é submetido a um processo de eletrólise com ânodo de chumbo e cátodo de alumínio, sobre o qual se deposita o zinco, formando placas de alguns milímetros. O zinco obtido é fundido e lingotado para sua comercialização.

Como subprodutos, diferentes metais são obtidos, como mercúrio, cádmio, ouro, prata, cobre e chumbo, em função da composição dos minerais. O dióxido de enxofre obtido na calcinação é usado para produzir o ácido sulfúrico utilizado na lixiviação. O excedente é comercializado.

Os tipos de zinco obtidos se classificam segundo a norma ASTM em função da sua pureza:

·         SHG, Special High Grade (99,99%)

·         HG, High Grade (99,90%)

·         PWG Prime Western Grade (98%)

A norma EN 1179 considera cinco níveis (Z1 a Z5) com teores de zinco entre 99,995% e 98,5%, existindo normas equivalentes no Japão e Austrália. Para harmonizar todas as normas.

Aplicações do Zinco

O zinco metálico é usado na produção de ligas ou na galvanização de estruturas de aço. Este processo consiste na electrodeposição de uma fina película de zinco sobre as peças a proteger. Utiliza-se a galvanização para proteger estruturas de edifícios ou partes constituintes de automóveis e barcos. O zinco pode também ser um aditivo de certas borrachas e tintas. Uma das ligas mais importantes de zinco é o bronze, que consiste na mistura deste elemento com o cobre. O bronze é mais dúctil do que ocobre e tem uma resistência à corrosão bastante superior. O zinco pode ainda utilizar-se como eléctrodo nas vulgares pilhas secas.

Os principais compostos de zinco são o óxido (ZnO), utilizado nas indústrias cerâmica e das borrachas e ainda no fabrico de tintas. O sulfato de zinco (ZnSO4) tem aplicação na indústria têxtil e no enriquecimento de solos pobres em zinco. O cloreto de zinco é usado para preservar madeiras bem como desodorizante em diversos fluidos. Este composto pode também ser usado em pilhas secas e como mordente em tintas.

A principal aplicação do zinco metálico é a produção de ligas ou a galvanização de estruturas de aço. Uma das ligas mais importantes de zinco é o bronze, que consiste na mistura deste elemento com o cobre. Este processo consiste na eletrodeposição de uma fina película de zinco sobre as peças que devem ser protegidas. O zinco pode também ser um aditivo para borrachas e tintas.

O principal composto do zinco é o óxido (ZnO), utilizado nas indústrias de cerâmica, de borrachas e na fabrição de tintas. O sulfato de zinco  (ZnSO4) tem aplicação na indústria têxtil e no enriquecimento de solos. O cloreto de zinco é usado para preservar madeiras.

Acção Biológica

É um dado adquirido que o zinco desempenha um papel vital no desenvolvimento animal. Uma dieta rica em zinco diminui o risco de hemorragias e melhora a cicatrização das feridas. Na agricultura, o zinco é usado como suplemento nutritivo para promover o crescimento das plantas. Embora o elemento não seja considerado tóxico, existem certos sais de zinco cuja ingestão provoca náuseas e diarreia. A inalação de óxido de zinco pode provocar lesões nos pulmões e, de um modo geral, em todo o sistema respiratório.

Ocorrência do Cobre

O cobre é um elemento químico de símbolo Cu (do latim cuprum), número atômico 29 (29 prótons e 29 elétrons) e de massa atómica 63,6 u. À temperatura ambiente o cobre encontra-se no estado sólido.

Classificado como metal de transição, pertence ao grupo 11 (1B) daClassificação Periódica dos Elementos. É um dos metais mais importantes industrialmente, de coloração avermelhada, dúctil, maleável e bom condutor de eletricidade.

Conhecido desde a pré-história, o cobre é utilizado atualmente, para a produção de materiais condutores de eletricidade (fios e cabos), e em ligas metálicas como latão e bronze.

O cobre está bastante distribuído por toda a Terra, sendo particularmente comum encontrá-lo combinado com ferro, carbono e oxigénio. São conhecidos mais de centena e meia de minerais de cobre. No entanto, apenas seis têm interesse comercial.

Os minerais de cobre podem dividir-se em três grupos distintos. Os minerais primários, que estão depositados a grande profundidade e têm origem ígnea, de que são exemplo a bornite (Cu5FeS4) , calcopirite (CuFeS2), enargite (Cu3As5S4) e outros. O segundo grupo é composto por minerais de cobre oxidado resultantes da erosão de sulfuretos de cobre. Neste grupo destacam-se os minerais cuprite (Cu2O), malaquite (CuCO3.Cu(OH)2), azurite (2CuCO3.Cu(OH)2) e crisocola (CuSiO3.2H2O). O terceiro grupo é constituído por minerais resultantes da erosão de sulfuretos de cobre, tais como a calcocite (Cu2S) e a covelite (CuS).

Os minerais com maior interesse comercial são a calcocite (Cu2S), que possui 79,8 % de cobre, e a calcopirite (CuFeS2) com 34,5 %. Minerais como enargite ou outros sulfuretos podem viabilizar a exploração que usualmente se faz em mina aberta. A minagem em profundidade é menos comum, na extracção de cobre, devido aos seus elevados encargos.

Obtenção do Cobre

Obtido desse modo o cobre apresenta entre 97% e 99% de pureza. Para purificá-lo devemos utilizar a cela eletrolítica com o ânodo feito de cobre impuro e o cátodo feito de cobre puro. 
As impurezas que são oxidadas com mais dificuldade que o cobre, estas são dispostas no fundo da cela, conforme o ânodo vai se dissolvendo, constituindo a lama anódica. 
As impurezas que são oxidadas com mais facilidade que o cobre permanecem em solução, pois os íons Cu⁺⁺ são reduzidos mais rápido, ocorrendo a deposição de cobre puro no cátodo.

Existem alguns processos de obtenção do cobre na sua forma metálica, mas, geralmente, o minério, depois de extraído, britado e moído, passa por um processo que permitirá, ao final, obter o cobre metálico. A calcosite ou calcosita (Cu₂S), que tem em sua composição sulfetos (compostos de enxofre), sofre aquecimento na presença de oxigênio, etapa essa denominada ustulação, e libera o cobre na forma simples. Aqui, o enxofre, preso ao cobre, une-se ao gás oxigênio formando o gás dióxido de enxofre (SO₂). Veja a representação da equação química:

O metal produzido nesta etapa é o chamado cobre blister (Figuras 1 e 2), com aproximadamente 98,5% de pureza e alguns agregados de enxofre, ferro e outros metais. A partir dessa fase, o blister passa por um processo de refino que o purifica até se tornar um cobre com 99,5% de pureza. Logo depois, o produto é colocado em células eletrolíticas que, ao sofrerem um fluxo de eletricidade, produzem um cobre 99,9% puro.

Aplicação do Cobre

Os compostos cuprosos (Cu+) e cúpricos (Cu++) são muito diversos apresentando um vasto leque de aplicações. O cloreto cuproso é usado extensivamente como catalisador, como agente dessulfurizante ou ainda como branqueador na indústria petrolífera. O cloreto cúprico usa-se como mordente na tinturaria têxtil e como agente oxidante em corantes. Tem também aplicação como fungicida. O óxido cuproso usa-se na pintura de cascos de navios, de madeira ou aço, para proteger da acção desgastante da água do mar. O nitrato cúprico é usado para sensibilizar superfícies à luz, enquanto o fluoreto se utiliza como opacificador em esmaltes, vidros e cerâmicas. O sulfato de cobre é usado como fungicida, insecticida e como aditivo dos solos, para evitar que as deficiências de cobre afectem as colheitas.O metal é utilizado na cunhagem de moedas, fabrico de tubos de canalização, peças decorativas.

Os produtos em cobre compõem uma boa relação custo-benefício, já que são apresentam resistência mecânica à corrosão e agentes biológicos, são ecológicos (por ser um material natural, pelas suas propriedades e eficiência energética, contribui para o desenvolvimento sustentável). 
Na construção civil, o cobre é um material muito utilizado, pois apresenta um ótimo desempenho técnico e grande qualidade.

O cobre é normalmente usado em sua forma pura, mas também pode ser combinado com outros metais para produzir uma enorme variedade de ligas. Cada elemento adicionado ao cobre permite obter ligas com diferentes características tais como: maior dureza, resistência a corrosão

Acção Biológica

A actividade do cobre no metabolismo vegetal manifesta-se de duas formas: na síntese da clorofila e na actividade de algumas enzimas. Embora não exista na clorofila, o cobre é indispensável à sua produção. A sua falta provoca deficiências fotossintéticas e incapacidade de produção de sementes. O cobre é também constituinte de muitos enzimas responsáveis pela catálise de reacções de oxidação-redução.

Este elemento desempenha igualmente um papel importante no metabolismo animal. Um homem adulto necessita de 2 mg de cobre por dia contendo seu corpo cerca de 100 a 150 mg do elemento. A falta de cobre na dieta animal pode provocar anemia, diarreia e distúrbios nervosos. Por outro lado, a ingestão excessiva de compostos como o sulfato de cobre pode causar vómitos, cãibras, convulsões ou mesmo a morte.

Conclusão

Ao concluir o trabalho é de afirmar que o presente trabalho foi com o grande esforso e amor que fizemos e damos por concluído de seguinte modo.

 Idade dos metais, como o próprio nome diz, é marcado pela dominação dos metais por parte das primeiras sociedades da pré-história, sendo este fato de fundamental importância para o cultivo agrícola, e também a prática de caças.

O primeiro tipo de metal utilizado foi o cobre.  Logo depois encontramos a utilização do estanho na fabricação de outros tipos de armas e utensílios. E, por volta de 3000 a. C, com a junção desses dois metais (cobre e estanho) tivemos o aparecimento do Bronze. O ferro  só apareceria num futuro longínquo, cerca de 1.500 a .C e tal lentidão de propagação se deram pelo fato de sua manipulação ser de difícil aprendizado.

Todos os metais são importantes para a vida do homem mesmo para a natureza.

Bibliografia

Durante o trabalho tive a oportunidade de usar o seguinte manual que me servira de apoio:

www.google.com

www.duraojoao.blogspot.com

www.wikipedia.com