O documento discute a pré-história e a evolução da metalurgia, desde a Idade da Pedra até a Idade do Ferro. Detalha processos como a obtenção de metais como cobre e alumínio, além de características como ductibilidade e condutibilidade. Finaliza referenciando fontes sobre o tema.
Metais Pesados: Pré-História, Obtenção e Características
1. Metais
Pesados
José Luiz da Silva1, Daiane Cristina Mariano
Alegre1, Naiá Fernanda Sanches de Oliveira1,
Cleber Martini1, Érica Amorim da Silva1, Jéssica
Vita Gabana1, Larissa Godoy1, Maria Bruna de
Souza1, Petrona Beatriz1, Thamires Kelly Alves1,
Willian Ayala Correa1, Alexandre Oliveira de
Almeida1, Débora Antonio da Silva1, Uendinara
Bilibio1 e Antonio Rogério Fiorucci2.
1Bolsistas; 2Orientador.
APOIO
Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul
Unidade Universitária de Dourados
Programa Institucional de Bolsa de Iniciação
à Docência – PIBID
Subprojeto de Licenciatura em Química.
2. Sumário
Pré-História
Metalurgia
Minérios
O Início e a Evolução
Obtenção de Metais
Minerais
Obtenção de alumínio por Eletrólise
Características dos metais
A lâmina de Ouro e Rutherford
Características dos metais
Referências
3. Pré-História
Período que vai desde o
surgimento da vida da Terra,
a evolução da espécie
humana, indo até o
aparecimento da escrita.
O período é dividido em:
Idade da pedra e Idade dos
Metais
4. Idade da pedra
O homem primitivo sempre fez uso de
diferentes materiais para construir as suas
casas e de utensílios que vieram facilitar
a sua sobrevivência.
5. Idade da pedra
Paleolítico
- martelos e
arpões eram construídos
com a pedra lascada.
Neolítico - o homem
aprendeu a polir a pedra
e a partir daí, conseguiu
produzir instrumentos mais
eficientes e resistentes.
6. A Transição
Enquanto em certos lugares o homem
ainda vivia na Idade da Pedra, em outros
lugares como Roma, Egito e China já
usavam os metais e conhecia-se a
escrita.
Durante o Império Romano (753 - 476
a.C), as canalizações eram construídas
com o chumbo, um metal extremamente
tóxico.
7. A Transição
Osromanos usavam utensílios feitos de
chumbo, como panelas, para produzir
uma espécie de xarope de açúcar
proveniente do suco de uva,
denominado de sapa.
8. A Idade dos Metais
Substituição das ferramentas
com pedra por instrumentos
metálicos.
O cobre foi um dos primeiros
metais a ser utilizado.
Com o domínio do fogo, o
homem teve a oportunidade de
realizar a metalurgia dos metais.
Minério de cobre:
Malaquita
9. A Idade dos Metais
O homem teve a primeira
produção de metal obtida
provavelmente por um
acidente!
A Idade dos Metais é
dividida em dois segmentos:
a Idade do Bronze e a Idade
do Ferro
10. Idade do bronze
A mistura de minérios
contendo o cobre e
estanho levaram a
obtenção de Bronze.
Liga metálica mais
resistente que proporcionou
a fabricação de armas e
instrumentos mais rígidos.
11. A Idade do Ferro
As armas e os utensílios
feitos de bronze foram
substituídos pelos de
ferro devido a uma
melhor dureza.
12. Metalurgia
A metalurgia é um conjunto de
procedimentos e técnicas para extração,
fabricação, fundição e tratamento dos
metais e de suas ligas.
Bronze: mistura de cobre e estanho
Latão: mistura de cobre e zinco
13. Minerais
Os minerais são os
principais constituintes
das rochas e solos,
que, basicamente,
são os formadores da
crosta terrestre.
Os metais são
extraídos de alguns
minerais.
14. Minérios
Minerais como óxidos
Mineral Composição Química
Hematita Fe2O3
Magnetita Fe3O4
Bauxita Al2O3
Minerais de sulfetos e dissulfetos
Pirita FeS2
Calcopirita CuFeS2
15. O Início e a Evolução
Supõe-se que os primeiros
metais utilizados foram
aqueles que podiam ser
encontrados livres (na forma
metálica) na natureza, como
o cobre e o ouro.
Com a obtenção do “metal puro”, o homem
começou a praticar atividades econômicas e,
em muitos casos, o metal se tornou uma
moeda de troca.
Ex: 2 Fe2O3 (s) + 3 C(s) => 4 Fe(l)+ 3 CO2(g)
16. Obtenção de Metais
Para se obter o estanho metálico,
devemos fazer este óxido reagir
com algum elemento ou
composto que seja mais reativo
com o oxigênio do que o
estanho, de forma que ele reaja
com o oxigênio ali contido
Um elemento reativo com o
oxigênio e o carbono, C(s):
SnO2(s) + C(s) => Sn (l) + CO2(g)
17. Obtenção de alumínio por Eletrólise
A Eletrólise é uma reação de
oxirredução não-espontânea produzida
pela passagem da corrente elétrica
através de um cátodo e um ânodo:
Cátodo: É o eletrodo em que ocorre
a redução de uma substância ou íon.
Ânodo: eletrodo no qual ocorre
redução de uma substância ou íon.
18. Obtenção de alumínio por Eletrólise
A Bauxita (Al2O3), também conhecida como
óxido de alumínio, é fundida com criolita,
Na3[AlF6], e eletrolisado num tanque de aço
revestido de grafite, que atua como cátodo.
Os ânodos também são de grafite. A célula
opera continuamente, sendo que de tempos em
tempos alumínio fundido (ponto de fusão 660 ºC)
é removido do fundo da célula e uma nova
porção de bauxita é adicionada.
Reação global da célula:
2 Al2O3(l) + 3 C(s) => 4 Al(l) + 3 CO2(g)
19. Obtenção de alumínio por Eletrólise
A criolita melhora a
condutividade elétrica
da célula, pois o Al2O3 é
um mau condutor de
eletricidade. Além disso
a criolita é uma impureza
que reduz o ponto de
fusão da mistura para
cerca de 950 ºC. Minério de Criolita
20. Características dos metais
Ductibilidade:
Se aplicarmos uma pressão
adequada em regiões
específicas na superfície de
um metal, esse pode se
transformar em fios e lâminas.
Maleabilidade:
Capacidade que os
metais têm de produzir
lâminas e chapas muito
finas.
21. A lâmina de Ouro e Rutherford
Propôs que o átomo é constituído por um minúsculo
núcleo positivo circundado por uma região
muitíssimo mais extensa, na qual está dispersa a
carga negativa; que são os elétrons.
Bombardeou uma
finíssima placa de
ouro com espessura
de 0,00001 cm ( 1000
Å ou 100 nm) com
um feixe de
partículas positivas
(alfa).
22. Características dos metais
Brilho: Os elétrons livres
localizados na superfície dos
objetos de metal absorvem e
irradiam a luz, por isso os
objetos metálicos, quando
polidos, apresentam um brilho
característico.
Condutibilidade:
Os metais
são excelentes condutores
de corrente elétrica e de
calor.
23. Referências
VIEIRA, M. A. Idade dos Metais. Disponível em:
http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/linha%20tempo/
Idade_Metais/pdf_LT/LT_idade_dos_metais.pdf. Acessado em:
22 de fevereiro de 2011.
BROCCHI, E. A. Os Metais: Origem e Principais Processos de
Obtenção- PUC-Rio. Disponível em: http://web.ccead.puc-
rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_os_
metais.pdf. Acessado em: 22 de fevereiro de 2011.
LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. Tradução da 5ª
edição inglesa. Editora Edgard Blücher, São Paulo, 1999.
Disponivel em: http://www.brasilescola.com/historiag/a-pre-
historia.htm. Acesso em 14/02/2011.
Os Dez Mais Belos Experimentos da Física. Disponível em:
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m _s06.html.
Acesso em 14/02/2011.
O início da química. Disponível em: http://www.agra
cadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms2&i=19&id
=497. Acessado em 21 de fevereiro de 2010.