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.
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
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
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.
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.
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.
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.
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
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
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.
A Idade do Ferro


        As armas e os utensílios
        feitos de bronze foram
        substituídos pelos de
        ferro devido a uma
        melhor dureza.
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
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.
Minérios
                   Minerais como óxidos
Mineral                        Composição Química
Hematita                       Fe2O3
Magnetita                      Fe3O4
Bauxita                        Al2O3

              Minerais de sulfetos e dissulfetos

Pirita                          FeS2

Calcopirita                     CuFeS2
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)
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)
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.
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)
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
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.
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).
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.
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.

Metais Pesados

  • 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 quevai 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  Osromanosusavam 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 dosMetais  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 dosMetais 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 doFerro  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 ea 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 alumíniopor 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 alumíniopor 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 alumíniopor 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 deOuro 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.