O documento discute a estrutura química dos compostos de bismuto, começando com sua origem histórica e definição como um metal do grupo 15 da tabela periódica. Também descreve como é obtido, suas aplicações principais e campos de pesquisa atuais, incluindo a diversidade de estruturas encontradas para esses compostos.
3. Na idade média, os alquimistas acreditavam que o
bismuto fosse uma variedade de chumbo, com
propriedades intermediárias entre o chumbo e o
estanho;
O bismuto só veio a ser reconhecido como um novo
elemento, no ano de 1753, graças às pesquisas do
químico francês Claude-François Geoffroy (1729-1753),
que obteve o metal puro e concluiu que este era
distinto do chumbo e do estanho.
5. O bismuto é um metal quebradiço, de coloração prata
esbranquiçada, de baixo ponto de fusão e que reage
com o oxigênio somente a temperaturas elevadas;
6.
7. O Bismuto é um elemento químico
pertencente ao Grupo 15 da Tabela
Periódica e por estar na parte de baixo do
grupo possui um maior caráter metálico e
consequentemente um menor estado de
estabilidade de oxidação.
8. Quando combinado a um carbono, torna-se um
composto ou complexo organometálico, (o qual é
constituído por um ou mais íons metálicos ligados a
outros grupos, conhecidos como Ligantes) que exibe
principalmente os estados de oxidação +3 e +5, sendo o
primeiro o mais comum;
O bismuto requer um agente oxidante forte para alcançar
o estado de oxidação +5 e, em compostos binários, esse
estado é alcançado somente com os elementos flúor (BiF5)
e oxigênio (Bi2O5), ambos instáveis;
Geralmente, esses complexos possuem baixa solubilidade
nos solventes mais comuns, dificultando uma
caracterização espectroscópica abrangente. No entanto,
muitas estruturas tem sido determinadas por difração de
raios X.
10. Na natureza, o bismuto é encontrado principlamente
nos minérios de sulfetos como é o caso da bismutinita
(Bi2S3) e bismita (Bi2O3):
11. Na forma nativa, ocorre em pequenas quantidades
associado aos minérios de prata, zinco e chumbo.
12. A maior parte do bismuto em circulação no mundo é
proveniente de jazidas de minérios dos paises Peru,
México, Bolívia e China;
No Brasil, devido a escassez do bismuto em nosso
subsolo, ele é importado;
Uma fonte comercial do elemento é o Bi2O3 obtido da
calcinação de sulfetos de chumbo, zinco e cobre que,
posteriormente, é reduzido com carbono.
14. À medida que descemos no bloco “p”, o estado de
oxidação +3 torna-se mais favorável em relação ao +5,
consequentemente, os compostos de bismuto (V) são
bons agentes oxidantes.
Outros usos dos compostos de bismuto se devem
principalmente às suas características peculiares, tais
como a sua baixa toxicidade e o baixo ponto de fusão o
que favorece sua utilização em produtos:
15. Obtenção de produtos químicos;
Farmacêuticos;
Ligas de baixo ponto de fusão;
Componentes eletrônicos;
Cosméticos;
Cerâmicas;
Armamentos;
Fusíveis;
Alternativa ao chumbo.
16. Por ser um metal diamagnético, é utilizado na
produção de ligas denominadas bismanol, nas quais o
bismuto encontra-se misturado com o ferro e o
manganês.
- Essas ligas são ímãs permanentes muito utilizados em
motores elétricos.
17. O Bi recebeu muito menos atenção em comparação
com o N, P, As e Sb.
Nos últimos anos revelou-se um crescente interesse
na pesquisa tanto na parte da Inorgânica quanto na
Organometálica do Bi.
18. Campos de pesquisa
Bioatividade, ou seja, o tratamento de uma variedade
de desordens gastrointestinais, anti-tumor, atividade
antimicrobiana entre outras.
Utilização em síntese orgânica.
Uso industrial.
Grupos heterometálicos
Investigação das estruturas de compostos contendo
ligações Bi-Bi.
19. Durante a última década o número de estruturas
dos compostos de Bi, caracterizados por difração de
raio – x, aumentou consideravelmente.
O principal interesse esta direcionado para a
diversidade da Química de coordenação do Bi, devido
a seu potencial de ligações covalentes.
20. O número de coordenação do Bi vai até dez. até
agora dois tipos de compostos têm sido analisados:
Halogenetos de Bismuto
Bismuto – metal de transição
21. Observações
Os cinco elétrons na camada de valência do Bi
podem estar envolvidos na ligação com outros
elementos ou moléculas. A regra do octeto é
cumprida e a geometria piramidal pode ser
considerada consistente com a teoria VSEPR.
22. O orbital em que o par solitário remanescente de
elétrons está localizado, tem uma contribuição orbital
basicamente S, isto é suportado não só pelos ângulos
de ligação, mas também por baixo da disponibilidade
do par solitário para ser utilizado em ligações
coordenadas.
23. As ligações do Bi pode ser geralmente descrita em
termos de ligações primárias, isto é, ligações
covalentes normais com comprimentos de ligação
para fechar a soma dos raios covalentes para os
dois elementos envolvidos, e ligações secundárias
ou interações, com as distâncias inter-átomicas
significativamente mais do que uma ligação
covalente.
30. Conclusão
Embora muitos tipos de compostos são
representados por muito poucos exemplos , uma
grande diversidade estrutural tenha sido
estabelecida, isto é, em números de coordenação e
geometrias de coordenação. Algumas
características comuns devem ser enfatizadas:
31. O caráter ácido de Lewis de muitos compostos de
organobismuto leva a um aumento do número de
coordenação de bismuto por ligantos aniônicos
ou braços pendentes dos grupos orgânicos ligados
ao bismuto. Consequentemente, para
organobismuto ( III), derivados , números de
coordenação superiores a três são geralmente
conseguida através de tanto intra/ ou interações
intermoleculares de força variável. Interações
intermoleculares resultar na formação de dímeros
ou associações supramoleculares.
32. Para os compostos em ambos os estados de oxidação
de um aumento da estabilidade é obtida quando
fortes interacções adicionais levar a sistemas de
colagem hipervalentes. Ambas as geometrias de
coordenação e os números de coordenação são
severamente afetadas pela grosseria dos substituintes
orgânicos. O uso de um grupo orgânico apropriado
ligado ao átomo de bismuto permite estabilizar ainda
incomuns estados baixos de oxidação e os números
de coordenação.
33. REFERÊNCIAS:
SILVESTRU, Cristian, BREUNING, Joaquim Hans, ALTHAUS, Henrique –
Structural Chemistry of Bismute Compouds. I. Organobismuth
Derivatives, March 02, 1999 / Bremen – Germany;
SHRIVER, Duward F., ATKINS, Peter – Química Inorgânica, 4°ed. – Porto
Alegre: Bookmann, 2008.
Compostos Organometálicos. Disponível em:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Composto_organomet%C3%A1lico. Acesso:
19/11/2013 23h15min.
