Ferro e ouro

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Ferro e ouro

  1. 1. 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. Controlando-se o teor de carbono (o carbono ocorre de forma natural no minério de ferro), dá-se origem a várias formas de aço.
  2. 2. Este metal de transição é encontrado no grupo 8 (VIIIB) da Classificação Periódica dos Elementos. É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os metais, somente o alumínio é mais abundante. É um dos elementos mais abundantes do Universo; o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe). Este ferro está em uma temperatura muito acima da temperatura de Curie do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não é ferromagnético.
  3. 3. O ferro tem sido historicamente importante, e um período da história recebeu o nome de Idade do Ferro. O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc), como elemento estrutural de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações.
  4. 4. É um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético a temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto. É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Os números que acompanham o íon ferro dizem respeito aos estados de oxidação apresentados pelo ferro, que são +2 e +3, e ele é raramente encontrado livre. Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são reduzidos com carbono e imediatamente submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes.
  5. 5. É o elemento mais pesado que se produz exotermicamente por fusão, e o mais leve produzido por fissão, devido ao fato de seu núcleo ter a mais alta energia de ligação por núcleon, que é a energia necessária para separar do núcleo um nêutron ou um próton. Portanto, o núcleo mais estável é o do ferro-56. Apresenta diferentes formas estruturais dependendo da temperatura
  6. 6. Ferro α: é o que se encontra na temperatura ambiente, até os 788 °C. O sistema cristalino é uma rede cúbica centrada no corpo e é ferromagnético. Ferro β: 788 - 910 °C: tem o mesmo sistema cristalino que o α, porém a temperatura de Curie é de 770 °C, e passa a ser paramagnético. Ferro γ: 910 - 1400 °C: apresenta uma rede cúbica centrada nas faces. Ferro δ: 1400 - 1539 °C: apresenta uma rede cúbica centrada no corpo.
  7. 7. 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, tanto metálicos 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 porcentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.
  8. 8. É o metal de transição mais abundante da crosta terrestre, e quarto de todos os elementos. Também é abundante no Universo, tendo-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 um forno denominado 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.
  9. 9. O ouro (do latim aurum, "brilhante") é um elemento químico de número atómico 79 (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 em joalharia, indústria e eletrônica, bem como reserva de valor.
  10. 10. É um metal de transição brilhante, amarelo, denso, maleável, dúctil (trivalente e univalente) que não reage com a maioria dos produtos químicos, mas é sensível ao cloro e ao bromo. À temperatura ambiente, apresenta-se no estado sólido. Este metal encontra-se normalmente em estado puro e em forma de pepitas e depósitos aluvionais e é um dos metais tradicionalmente usados para cunhar moeda. É facilmente manuseável e maleável que, com apenas um grama de ouro, é possível obter um fio de 3 quilômetros de extensão e 0,005 milímetros de diâmetro, ou uma lâmina quadrada de 70 centímetros de largura e espessura de 0,1 micrômetro.
  11. 11. Utilizações
  12. 12. 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 o douramento das 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.
  13. 13. O ouro coloidal (nano-partículas de ouro) é uma solução intensamente colorida que está sendo pesquisada para finsmédicos 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 Au, 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.
  14. 14. 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 de calaverita, 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.
  15. 15. O ouro é extraído por um processo denominado lixiviação com cianeto. O uso do cianeto facilita a oxidação do ouro formando-se (CN)2 2- em dissolução. Para separar o ouro da solução procede-se a redução empregando,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.
  16. 16. Espalhado em toda a crosta terrestre numa baixíssima concentração média (5 gramas em 1000 toneladas), 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.
  17. 17. O mercado de ouro, assim como o mercado de ações, integra o grupo dos chamados mercados de risco já que suas cotações variam segundo a lei da oferta e da procura. No mercado internacional, os principais centros que negociam ouro são Londres e Zurique onde o ouro é negociado no mercado de balcão e não via bolsas. Outro grande centro de negócios é a Bolsa de Mercadorias de Nova York (COMEX) onde só se opera em mercado futuro. Há também nesta praça um forte mercado de balcão para o ouro físico.

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