Pegmatito Gentil (Mendes Pimentel, MG) e suas paragêneses mineralógicas de fosfatos raros

Pegmatito Gentil (Mendes Pimentel, MG) e suas paragêneses mineralógicas de fosfatos raros

Gentil Pegmatite (Mendes Pimentel, MG) and their rare phosphate mineral assemblages

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RESUMO

Centenas de corpos pegmatíticos na região nordeste de Minas Gerais produzem minerais gemológicos e de coleção, muitos desses corpos possuindo afinidades com determinada espécie, grupo ou classe mineral. O Pegmatito Gentil em Mendes Pimentel, ora descrito, notabiliza-se por sua assembléia de minerais fosfáticos, a maior parte dos quais raros ou raríssimos na natureza. A associação mineral identificada inclui microclínio, quartzo, muscovita, almandina-espessartita, berilo e trifilita como fosfato primário, que foi alterado formando uma extensa paragênese de espécies secundárias. Entre essas, destacam-se brazilianita, frondelita, gormanita, huréaulita, lazulita, litiofilita, purpurita, reddingita, woodhouseíta, zanaziíta e, recentemente descrita nesse corpo, a matioliíta.

Palavras-chave: Pegmatitos, minerais fosfáticos, Província Pegmatítica Oriental do Brasil.

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ABSTRACT

Hundreds of pegmatitic bodies occur in the northern region of the State of Minas Gerais, several of these bodies producing gemologic and collection minerals. Such pegmatites are known by the mineral affinity with certain minerals species, groups or classes. The Gentil Pegmatite (Mendes Pimentel county) is characterized by the phosphatic mineral assemblage, and some of these minerals are rare or very rare in nature. Primary species are microcline, quartz, muscovite, almandine-espessartine, beryl, and triphylite as the main phosphate that was altered to an extensive paragenesis of secondary phosphates. In this list are noted brazilianite, frondelite, gormanite, hureaulite, lazulite, lithiophilite, purpurite, reddingite, woodhouseite, zanaziite, and matioliite, a species recently described in the Gentil Pegmatite.

Keywords: Pegmatites, phosphate minerals, Eastern Brazil Pegmatitic Province.

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1. Introdução

A região nordeste de Minas Gerais, onde se insere a "Província Pegmatítica Oriental do Brasil", é mundialmente famosa devido à ocorrência de minerais excepcionais pela raridade e/ou por seus aspectos visuais, permitindo com que sejam comercializados no atrativo mercado de minerais para coleção. No contexto dessa província mineral, a região compreendida entre Galiléia, ao sul, passando por Divino das Laranjeiras e se estendendo até Mendes Pimentel, ao norte, destaca-se pela ocorrência de minerais fosfáticos raros ou raríssimos na natureza, diversos deles descritos originalmente na própria região. Nesse caso, incluem-se barbosalita, coutinhoíta, faheyíta, frondelita, lindbergita, moraesita e tavorita em Galiléia; e brazilianita, scorzalita e souzalita em Divino das Laranjeiras (detalhes sobre descrições e depósitos desses minerais encontram-se em Pough & Henderson, 1945, Cassedanne, 1983, Atencio, 2000, Chaves et al., 2006), bem como, de recente descrição, a matioliíta em Mendes Pimentel (Atencio et al., 2006). Esse último mineral foi encontrado no Pegmatito Gentil, cuja geologia e mineralogia detalhada constituem o objetivo central do estudo ora apresentado.

Fanton et al. (1978) e Cassedanne e Cassedanne (1982) realizaram os primeiros estudos de detalhe, enfocando a geologia e mineralogia geral, respectivamente, dos pegmatitos da área. Esses minerais foram também estudados pelos autores e equipe em outras ocasiões (p. ex., Karfunkel et al., 1997, Chaves et al., 2001, 2003, 2005, Scholz, 2002, 2006, Scholz et al., 2003). No Pegmatito Gentil, R. Scholz coletou, em 2003, um mineral de coloração azul-piscina, como agregados de pequenos prismas (2-5 mm), que logo foi presumido como uma espécie raríssima ou, então, nova para a ciência. Estudos preliminares apontaram que tratar-se-ia, em princípio, de uma burangaíta (Bermanec et al., 2004a, 2004b), embora os resultados químicos não tivessem sido inteiramente satisfatórios. Estudos paralelos e mais completos efetuados por pesquisadores da USP determinaram esse mineral como uma nova espécie, designada matioliíta (Atencio et al., 2006). Como as amostras coletadas pelos presentes autores são de maior tamanho e fazem parte de uma pesquisa integrada envolvendo as paragêneses fosfáticas do depósito, acredita-se que a apresentação dos atuais resultados complementem o citado estudo, bem como ajudem a difundir a imagem do mineral através de fotografia e imagens com MEV de espécimens excepcionais obtidos nos trabalhos de campo.

2. Localização e contexto geológico regional

O Pegmatito Gentil (18°41'21"S/41°27'02"W) localiza-se no município de Mendes Pimentel, o qual dista cerca de 80 km a leste de Governador Valadares, nordeste de Minas Gerais (Figura 1 - destaque). A partir de Mendes Pimentel, seu acesso pode ser realizado pela rodovia asfaltada MG-417 (que liga a cidade à BR-381), de onde, após 5 km, toma-se uma estrada de terra mal conservada à esquerda em direção à área do Córrego Indaiá. Essa estrada alcança a Lavra do Indaiá, ora explorada para feldspato e, a 2 km para leste, em caminho carroçável, alcança-se a Lavra do Gentil (Figura 1). Ressalte-se, ainda, que, no mapa geológico da região efetuado pelo convênio COMIG/CPRM (Vieira, 2000), essas duas importantes lavras não se encontram cadastradas.

Na região de Mendes Pimentel - Divino das Laranjeiras, afloram rochas metassedimentares gnáissicas e/ou xistosas, intrudidas por várias gerações de rochas plutônicas ácidas (Figura 1), todas essas seqüências sendo datadas no Neoproterozóico (Netto et al., 1998). Pegmatitos, associados a tal granitogênese, fazem parte do Campo Pegmatítico Galiléia-Mendes Pimentel, do Distrito Pegmatítico de Conselheiro Pena.

As rochas gnáissicas e xistosas compreendem as Formações Tumiritinga e São Tomé, de natureza metassedimentar, que integram o Grupo Rio Doce. O relacionamento estratigráfico entre ambas ainda não se encontra exatamente definido. A primeira ocorre a nordeste e sudeste da região, constituída na maior parte por biotita-sillimanita-granada-(cordierita) gnaisses, localmente grafitosos. A Formação São Tomé, aflorante sobre a faixa central topograficamente mais arrasada da área, destaca-se por incluir a maioria dos corpos pegmatíticos. A unidade é composta de quartzo-biotita-granada xistos, localmente com estaurolita e sillimanita, além de muscovita e schorlita como produtos de metassomatismo. Intercalações de quartzitos impuros e rochas calcissilicáticas são freqüentes. A foliação principal possui direções variáveis com ângulos de mergulhos geralmente elevados.

Intrusivos nesses metassedimentos ocorrem duas fases de magmatismo ácido sintectônico, designadas de Tonalito São Vítor e Tonalito Galiléia, bem como corpos tardi- a pós-tectônicos, estes últimos não representados no mapa da Figura 1 (Féboli, 2000, Vieira, 2000). A Suíte Galiléia constitui a maior parte da região, formando corpos de dimensões batolíticas de rochas leucocráticas a mesocráticas, estrutura gnáissica e textura média a grossa, localmente porfiroblásticas. Essa suíte possui composição metaluminosa a pouco peraluminosa de afinidade cálcio-alcalina e litotipos granitóides do "tipo-I", representados por tonalitos, tonali-granodioritos, granodioritos e granitos. A Suíte São Vítor, de composição similar, aflora em pequena porção, a oeste de Linópolis, e parece corresponder a uma variedade faciológica do Tonalito Galiléia com estrutura fracamente orientada (Féboli, 2000).

3. Corpos pegmatíticos da área e o Pegmatito Gentil

Na região entre Divino das Laranjeiras e Mendes Pimentel, são conhecidos mais de 30 corpos pegmatíticos de porte maior que 2 m, em um quadrilátero de, aproximadamente, 100 km² (os 20 mais importantes são representados na Figura 1). Esses corpos encontram-se encaixados nos biotita-quartzo xistos da Formação São Tomé, geralmente de forma concordante com a xistosidade principal, ou, ainda, condicionados em direções destacadas de fraturamento.

Associados à fase tardia da última granitogênese, os pegmatitos se caracterizam pela presença de uma grande variedade de minerais fosfáticos raros (Chaves et al., 2005), onde se inserem espécies como brazilianita, scorzalita e souzalita, descritas no Pegmatito Córrego Frio (Pough & Henderson, 1945, Cassedanne, 1983). A maior parte desses pegmatitos possui mineralogia característica de corpos diferenciados, enriquecida em minerais de lítio como ambligonita-montebrasita, trifilita-litiofilita e, mais raramente, lepidolita e espodumênio. Os corpos, geralmente, não apresentam zoneamento textural pronunciado, entretanto possuem porções internas em menor escala com grande variação textural e composicional; nessas porções, aparecem os minerais raros. As dimensões desses corpos variam, em geral, entre 2-30 m de espessura, 10-120 m de comprimento e, para a totalidade dos casos, faltam estudos sobre a profundidade dos corpos.

O Pegmatito Gentil aflora encaixado de forma concordante no biotita-quartzo xisto da Formação São Tomé, no local com direção NNE-SSW mergulhando fortemente para SSE (Figura 2). Esse corpo pegmatítico, diferentemente da maioria dos demais da região, possui zoneamento característico. Nas bordas, a rocha encaixante é metassomatizada (zona marginal), rica em cristais isolados de schorlita. Uma zona mais interna é constituída de pegmatito gráfico, onde já aparecem alguns corpos de substituição (pockets). Estes, porém, são mais abundantes na zona feldspática, rica em grandes cristais de microclínio, com menor volume de quartzo, muscovita, almandina-espessartita, berilo e trifilita como outros minerais primários. O núcleo é de quartzo quase maciço.

Além da trifilita, aparece, em quantidade muito menor, a montebrasita. Nos corpos de substituição, a mineralogia secundária é representada por albita, muscovita rica em lítio, elbaíta, além de uma diversificada paragênese de minerais fosfáticos formados a partir da alteração hidrotermal e/ou supergênica da trifilita, que estão descritos no próximo item. A trifilita aparece em cristais euédricos a subédricos, com dimensões variáveis entre 0,5 cm e 5 cm incluídos em microclínio e/ou quartzo, bem como constituindo grandes massas agregadas complexas, em conjunto aos mesmos minerais. Em geral, a trifilita encontra-se parcial ou inteiramente substituída, resultando em paragêneses secundárias que incluem espécies fosfáticas raras.

4. Paragêneses minerais fosfáticas

Os processos de diferenciação magmática nos pegmatitos da região permitiram o desenvolvimento de associações minerais variadas, a maioria das quais envolve fases fosfáticas (Tabela 1). A evolução geral da mineralogia dos fosfatos em pegmatitos constitui três etapas distintas (primária, metassomática e hidrotermal), responsáveis pela formação de assembléias e paragêneses específicas, que ocorrem em função da composição química e temperatura do meio (Moore, 1973). Assim, o processo evolutivo vai depender, tanto de fatores internos, como composição química e mineralogia do ambiente primário, quanto de fatores externos, como a possível entrada de água meteórica, de modo que fosfatos primários podem ser submetidos a estágios de alteração com intensidades variáveis. Os processos mais intensos são capazes de substituir, completamente, a mineralogia inicial, mascarando a paragênese primária do corpo, enquanto os de menor intensidade substituem somente parte dela.

Os pegmatitos inseridos no Distrito Pegmatítico de Conselheiro Pena foram, anteriormente, relacionados a seis grupos distintos por Scholz (2002) e Scholz et al. (2003), em função de seus minerais fosfáticos (ou ausência dos mesmos): (I) pegmatitos sem fosfatos primários; (II) pegmatitos pobres em lítio, com triplita; (III) pegmatitos ricos em lítio, com trifilita predominante; (IV) pegmatitos ricos em lítio, com montebrasita predominante; (V) pegmatitos com apatita e (VI) pegmatitos com monazita. Tendo por base tal classificação, descrevem-se paragêneses presentes em pegmatitos do "tipo III", onde se insere o Pegmatito Gentil, bem como diversos outros corpos nos arredores de Galiléia, ao sul, a exemplo das lavras Boca Rica, Cigana, Sapucaia e Boa Vista-1 (Chaves et al., 2005). Em todos esses corpos, a trifilita ocorre fazendo parte da mineralogia primária junto com microclínio, quartzo e berilo, formando associações com numerosos minerais de alteração, alguns destes de origem supergênica.

No Pegmatito Gentil, as paragêneses mais comuns verificadas foram (fórmulas químicas segundo o IMA (Mandarino & Back, 2004):

Trifilita [LiFe²⁺PO₄] + fosfossiderita [Fe³⁺PO₄.3H₂O] + purpurita [Mn³⁺PO₄]. Essa associação corresponde a agregados de cristais de trifilita de cor verde-escura, inseridos no microclínio e com as bordas parcialmente alteradas para fosfosiderita e/ou purpurita (Figura 3).

(Trifilita) + reddingita [Mn²⁺Mn²⁺₂(PO₄)₂(H₂O)] + huréaulita [Mn²⁺₅(PO₄)₂PO₃(OH)₂.4H₂O] + fosfossiderita. Tal paragênese constitui produto de alteração da trifilita e está presente em cavidades de substituição/alteração tardias (Figura 4A), ou em substituição total a cristais de trifilita. No primeiro caso, cristais de litiofilita apresentam reddingita e huréaulita na superfície ou em cavidades.

(Triflilita) + frondelita [Mn²⁺Fe³⁺₄(PO₄)₃(OH)₅] + litiofilita [LiMn²⁺PO₄] + lazulita [MgAl₂(PO₄)₂(OH)₂] + huréaulita. A frondelita aparece recobrindo corpos de substituição tardios e, sobre esse mineral, ocorrem litiofilita, huréaulita e/ou lazulita. Estão também relacionados à substituição total da trifilita.

(Trifilita) + frondelita + ferrissicklerita [Li(Fe³⁺,Mn²⁺)PO₄] + purpurita. Essa paragênese ocorre como produto de alteração da trifilita, formando blocos maciços. A purpurita é formada a partir da seguinte seqüência de alterações: trifilita-litiofilita ® sicklerita-ferrissicklerita ® purpurita-heterosita.

(Trifilita) + fluorapatita [Ca₅(PO₄)₃F] + brazilianita [NaAl₃(PO₄)₂(OH)₄] + woodhouseíta {CaAl₃[(P,S)O₄]₂(OH,H₂O)₆} + matioliíta [(Na,Mg)Al₅(PO₄)₄(OH)₆.2H₂O]. Nessa paragênese, a trifilita encontra-se inteiramente substituída, verificando-se uma interessante e singular associação de fluorapatita (secundária), brazilianita mal cristalizada, woodhouseíta em pseudocubos (única ocorrência brasileira do mineral conhecida) e da recentemente descrita matioliíta, com cristais azuis milimétricos em prismas longos (Figura 4B).

5. Química mineral dos fosfatos em geral e da matioliíta do corpo

Análises químicas com microssonda eletrônica foram efetuadas em amostras representativas de matioliíta (Figura 5A), brazilianita, frondelita, lazulita e trifilita (Tabela 2), após suas identificações com difração de raios X. As análises com microssonda foram obtidas no Laboratório de Microanálises, Defis-ICEX/UFMG. Na coluna 1 dessa tabela, apresentam-se os dados de amostra coletada em 2003, então considerada como burangaíta - [(Na,Ca)(Fe²⁺,Mg)Al₅(PO₄)₄(OH,O)₆.2H₂O] (Bermanec et al., 2004a, 2004b), posteriormente reconhecida por Atencio et al. (2006) como nova espécie (matioliíta) compondo uma série isomórfica com a primeira. Imagens de microscopia eletrônica de varredura detalham os prismas alongados extraídos da mesma amostra (Figura 5B-C). Nas colunas 2 e 3, são fornecidas, comparativamente, as análises pertinentes desses últimos autores em relação ao novo mineral e a uma outra fase de composição intermediária na referida série e, na coluna 4, valores da burangaíta da localidade-tipo, o Pegmatito Buranga, em Ruanda (Knorring et al., 1977). Os dados apresentados indicam que a matioliíta ora analisada é empobrecida em Na₂O e relativamente mais rica em P₂O₅ e Al₂O₃.

Na coluna 5 (Tabela 2), constam os dados da brazilianita que se associa à matioliíta, apresentados na Figura 5A. A brazilianita, embora descrita desde longa data (Pough & Henderson, 1945), é, ainda, um mineral pouco estudado. Análises desses autores obtidas a partir de amostras da localidade-tipo, Pegmatito Córrego Frio (situado no mesmo município - mineralogia geral mostrada na Tabela 1), possuem valores de Na2O da ordem de 8,4%, entretanto o espécime analisado também é empobrecido nesse óxido, com ±3,4%. Tais dados, juntamente com os apresentados para frondelita e lazulita do mesmo corpo (Tabela 2, colunas 6-7), demonstram a complexidade química dos fosfatos secundários encontrados, que, muitas vezes, se comportam como misturas de distintas fases e/ou ainda exibem diversos graus de hidratação. Assim, a frondelita da coluna 6 dessa tabela, com ±42,1% de FeO contra ±49,3% requeridos para valores ideais, pode indicar maior hidratação do material analisado. Os outros valores são muito semelhantes aos valores ideais. Os baixos fechamentos nas análises desses dois minerais devem-se à presença da hidroxila, não quantificável na microssonda.

Quanto às fases primárias do Pegmatito Gentil, ocorre trifilita e, de modo raro, ocorre a montebrasita. A lazulita também é um fosfato primário característico (Moore, 1973), entretanto esse autor lista, ainda, tal espécie como uma possível fase secundária, o que, provavelmente, representa a amostra analisada (Tabela 2, coluna 7). A mesma possui grande semelhança química com lazulitas da região de Diamantina, embora estas últimas ocorram em veios de quartzo (Chaves et al., 2003). A trifilita, que foi analisada a partir de amostras de três diferentes corpos de substituição (Tabela 2, colunas 8, 9 e 10), também apresentou anomalia quanto ao FeO, com 30,8-32,9% contra 45,5% requeridos para valores ideais; entretanto o MnO (não presente na fórmula química teórica) alcançou até ±9,5% nas análises, indicando um importante processo substitucional do Fe2+, pelo Mn2+, e resultando numa provável fase intermediária entre esse mineral e a litiofilita.

6. Considerações finais

O estudo regional da geologia e da mineralogia fosfática primária e secundária encontrada nos pegmatitos do Distrito de Conselheiro Pena tem permitido a identificação de diversos tipos de pegmatitos com base em suas constituições minerais, além de possibilitar a caracterização de modo integrado das assembléias e paragêneses minerais com espécies raras envolvidas. A descrição de onze novos minerais em pegmatitos dessa região (barbosalita, brazilianita, coutinhoíta, faheyíta, frondelita, lindbergita, matioliíta, moraesita, scorzalita, souzalita e tavorita), bem como a diversidade demonstrada, abre um campo largamente potencial para a descoberta de outros novos minerais na mesma. O Pegmatito Gentil, embora com atividades de lavra paralisadas desde 2004, possui, ainda, pilhas de rejeito interessantes de serem exploradas, tendo em vista o encontro de novas associações minerais.

O estudo desenvolvido nesse pegmatito integra-se com os de outros corpos da região de Mendes Pimentel, o que deve constituir objeto de futuro trabalho. A caracterização química de distintas paragêneses minerais com espécies fosfáticas envolveu análises químicas com microssonda eletrônica na principal fase primária (trifilita) e sobre algumas fases secundárias presentes (brazilianita, frondelita, lazulita e matioliíta), ressaltando-se importantes processos de substituição. Deve-se, ainda, frisar que a matioliíta, recentemente descrita nesse corpo, assim como as fases estudadas quimicamente e que apresentaram diferenças consideráveis em relação às composições químicas ideais, constitui um campo de pesquisas que pode contribuir para um melhor entendimento da evolução da mineralogia fosfática em pegmatitos.

O Estanho teve um impacto direto sobre a história humana

História

O Estanho teve um impacto direto sobre a história humana, principalmente por conta de bronze, embora possa ser usado em seu próprio direito, testemunhar um anel de estanho e garrafa peregrino encontrado em uma tumba egípcia da dinastia XVIII (1580-1350 aC).

Os chineses foram mineração de estanho em torno de 700 aC, na província de Yunnan.

Estanho puro também foi encontrado em Machu Picchu, a cidadela montanha dos Incas.

Quando o cobre foi ligado com cerca de 5 por cento de estanho produziu o bronze, o qual não apenas fundido a uma temperatura mais baixa, de modo tornando-o mais fácil de trabalhar, mas produziu um metal que foi muito mais difícil, e ideal para ferramentas e armas.

A idade de bronze é agora reconhecido de um estágio no desenvolvimento da civilização.

Como bronze foi descoberto nós não sabemos, mas os povos do Egito, Mesopotâmia e do vale do rio Indo começaram a usá-lo em torno de 3000 aC.

Símbolo - SN

Elemento metálico pertencente ao grupo do carbono na Tabela Periódica.

É maleável e prateado.

Número atômico: 50
Configuração eletrônica: [Kr]4d¹⁰5s²5p²
MA = 118,69
d = 7,29g.cm^-3
PF = 231,97ºC
PE = 2270ºC. 
Número de prótons / Elétrons: 50 
Número de nêutrons: 69 
Classificação: Outros Metais 
Cristal Estrutura: Tetragonal 
Densidade @ 293 K: 7,31 g / ^cm3 
Cor: branco.
Data da descoberta: Conhecido pelos antigos 
Descobridor: Desconhecido 
Nome de Origem: Latin 
Símbolo de Origem: A partir da palavra latina stannum (estanho) 
Usos: o revestimento de latas de aço 
Obtido a partir de: minério de cassiterita

É encontrado como óxido de estanho (IV) nos minérios como a cassiterita (SnO₂) e é extraído por redução com carbono.

O metal (chamado estanho branco) passa para outra forma alotrópica a 18ºC, o estanho cinza.

A formação deste alótropo é um problema e pode ser revertida por aquecimento a 100ºC.

O elemento natural tem 21 isótopos (o maior número encontrado para um só elemento). São conhecidos cinco isótopos radioativos.

O metal é usado em camadas de proteção em chapas de aço e constitui importante elemento de ligas (por exemplo: bronze fosforado (liga à base de cobre e estanho contendo até 1% de fósforo), liga metálica para armas de fogo, solda, metal de Babbitt e latas que são ligas geralmente com 63% de estanho, para embalagens de alimentos.

Quimicamente é reativo.

Combina diretamente com cloro e oxigênio e desloca o hidrogênio de ácidos diluídos. T

ambém se dissolve em álcalis para formar estanhatos.

Há duas séries de compostos de estanho, respectivamente nos estados de oxidação +2 e +4.

Amostra de cassiterita, SnO₂, o principal minério de estanho e uma das riquezas minerais da Amazônia.

Utilização

O estanho é bastante empregado em ligas com o cobre, em revestimento de latas, como uma proteção para os alimentos, para que eles não fiquem em contato direto com a lata.

Uma nova liga metálica, com a denominação de bronze moderno é produzido a partir de Cu, Sn e Zn, esta liga é mais resistente que o bronze convencional.

O bronze também é utilizado na indústria automobilística, assim como sais de estanho, que são utilizados como depósitos em vidros para atuarem como desembaçadores, quando se faz passar corrente elétrica.

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 5

Primeiro Nível de energia: 2 
Segundo Nível de Energia: 8 
Terceiro Nível de Energia: 18 
Quarto Nível de Energia: 18 
Quinto Nível de energia: 4

Usos

O estanho tem muitos usos.

É utilizado para revestir outros metais para evitar a corrosão, tais como em latas, que são feitas de aço revestido de estanho.

Ligas de estanho são importantes, tais como solda macia, estanho, bronze e bronze de fósforo. Uma liga de nióbio-estanho é usado para magnetos supercondutores.

A maioria dos vidros da janela é feita por flutuação de vidro fundido sobre estanho fundido para produzir uma superfície plana.

Sais de estanho pulverizado no vidro são utilizadas para produzir revestimentos condutores de eletricidade.

O sal de estanho é o mais importante usado estanho (II), cloreto, que é utilizado como agente redutor e como mordente para o tingimento de algodão e seda.

Estanho (IV), óxido é utilizado para cerâmica e sensores de gás. Estanato de zinco (Zn2SnO₄) é um retardador de fogo utilizado em plásticos.

Alguns compostos de estanho têm sido usados como tinta anti-incrustantes para navios e embarcações, para impedir cracas.

No entanto, mesmo em níveis baixos destes compostos são mortais para a vida marinha, especialmente ostras. Seu uso tem sido agora proibida na maioria dos países.

Propriedades físicas

O alótropo mais comum de estanho é um sólido conhecido como a forma-ß (ou "beta-forma") de aspecto metálico branco-prateada.

Alótropos são formas de um elemento com diferentes propriedades físicas e químicas.

Este "estanho branco" tem um ponto de fusão de 232 ° C (450 ° F), um ponto de 2.260 ° C (4.100 ° F), ponto de ebulição, e uma densidade de 7,31 gramas por centímetro cúbico.

Uma das propriedades mais interessantes de estanho é a sua tendência para desprender um som estridente estranho quando ele é dobrado. Este som é por vezes conhecido como "grito de estanho." ß-lata é tanto maleável e dúctil. Meios maleáveis, capazes de ser batido em folhas finas.

Dúctil significa capaz de ser arrastado para um arame fino.

A temperaturas superiores a 200 ° C, de estanho torna-se muito frágil.

Uma segunda forma de estanho é a-estanho (ou "alfa-estanho"), também conhecida como "cinza estanho."

Formas de estanho cinza quando estanho branco é resfriado a temperaturas inferiores a cerca de 13 ° C.

Estanho Gray é um amorfo cinzento (falta uma forma cristalina) do pó. A mudança de estanho branco ao cinza estanho ocorre muito lentamente.

Essa alteração é responsável por algumas mudanças peculiares e surpreendentes em objetos feitos a partir de o elemento Por exemplo, estanho e suas ligas são usados ??em jóias, utensílios de cozinha, servindo copos e outros objetos metálicos. Quando estes objetos são arrefecidos abaixo de 13 ° C durante longos períodos de tempo, as alterações de estanho a partir de um prateado, material metálico para um pó friável.

No final do século XIX, tubos de órgão em muitas catedrais da Europa do Norte eram feitas de ligas de estanho.

Durante os invernos mais frios, estes tubos começou a ruir como estanho alterado de uma forma alotrópica para o outro.

A mudança era conhecido como "doença estanho." Na época, ninguém sabia por que essa mudança ocorreu.

Uma das propriedades mais interessantes de estanho é a sua tendência para desprender um som estridente estranho quando ele é dobrado. Este som é por vezes conhecido como "grito de estanho."

Propriedades quimicas

Estanho é relativamente pouco afetado pela água e oxigênio em temperaturas ambientes.

Ele não oxidação, corrosão, ou reagir de qualquer outra maneira.

Isto explica uma das suas principais utilizações: como um revestimento para proteger outros metais. A temperaturas mais elevadas, no entanto, o metal reage com ambos água (em forma de vapor) e oxigênio, para formar o óxido de estanho.

Da mesma forma, o estanho é atacado apenas lentamente por ácidos diluídos tais como o ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (H₂SO ₄).

Diluir ácidos são misturas que contêm pequenas quantidades de ácido dissolvido em grandes quantidades de água.

Essa propriedade também faz uma boa estanho coberta protetora.

Ele não reage com ácidos tão rapidamente como o fazem muitos outros tipos de metais, tais como ferro, e pode ser utilizado, por conseguinte, como uma cobertura para os metais.

Estanho dissolve facilmente em ácidos concentrados, no entanto, e em soluções alcalinas quentes, tais como a quente, concentradapotássio hidróxido (KOH).

O metal também reage com os halogêneos para formar compostos tais como o cloreto de estanho e brometo de estanho.

Ele também forma compostos com enxofre, selênio, e telúrio.

Oxigênio é um, gás incolor e inodoro.

História

Em 1608, Cornelius Drebbel haviam mostrado que o aquecimento salitre (nitrato de potássio, KNO ₃₎ lançado um gás.

Este era o oxigênio embora não tenha sido identificado como tal.

O crédito para a descoberta de oxigênio é agora partilhada por três químicos: um inglês, um sueco e um francês.

Joseph Priestley foi o primeiro a publicar um relato de oxigênio, depois de ter feito isso em 1774, focando a luz solar sobre a óxido de mercúrio (HgO), e recolher o gás que saiu. Ele observou que uma vela queimava mais brilhante nele e que fez a respiração mais fácil.

Desconhecido para Priestly, Carl Wilhelm Scheele tinha produzido oxigênio em junho de 1771. Ele havia escrito um relato de sua descoberta, mas não foi publicado até 1777.

Antoine Lavoisier também alegou ter descoberto o oxigênio, e ele propôs que o novo gás ser chamado de oxi Gene, que significa formação de ácido, porque ele pensou que era a base de todos os ácidos.

Oxigênio é um, gás incolor e inodoro.

O que é

Elemento gasoso, incolor, inodoro, pertencente ao Grupo VI da Tabela Periódica.

Número atômico: 8, 
Configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p4; MA = 15,9994, 
d = 1,429 g.L-1, 
Ponto de fusão: -218,4 ° C (54,750008 K, -361,12 ° F), 
Ponto de ebulição: -183,0 ° C (90.15 K, -297,4 ° F). 
úmero de prótons / Elétrons: 8 
Número de nêutrons: 8 
Classificação: não-metálicos 
Densidade @ 293 K: 1,429 g / cm ³ 
Cor: incolor.
Data da descoberta: 1774 
Descobridor: Joseph Priestly 
Nome de Origem: das palavras gregas oxus (ácido) e gennan (gerar) 
Usos: sustenta a vida 
Obtido a partir de: de ar líquido.

É o elemento mais abundante na crosta terreste (49,2% em peso) e está presente na atmosfera (28% em volume).

O oxigênio atmosférico é de vital importância para todos os organismos que fazem respiração aeróbica. Para processos industriais é obtido por destilação fracionada do ar líquido.

É usado em metalurgia, para obtenção de chamas de altas temperaturas (por exemplo, para soldagem) e em equipamentos para respiração.

A forma mais comum é diatômica, O₂, mas também forma um alótropo reativo: ozônio, O3. Quimicamente o oxigênio reage com a maioria dos elementos formando os óxidos.

Ele foi descoberto em 1774 por Priestley.

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 2

Primeiro Nível de energia: 2 
Segundo Nível de Energia: 6

Usos

A maior utilização comercial do gás oxigênio é na indústria do aço.

Grandes quantidades são também utilizados no fabrico de uma vasta gama de produtos químicos, incluindo o ácido nítrico e do peróxido de hidrogênio.

É também usado para fazer epoxyethane (óxido de etileno), utilizado como anti-congelante e para tornar o poliéster, e Cloroeteno, o precursor de PVC.

Gás oxigênio é usado para soldagem e corte de metais acetileno-oxi.

O uso cada vez é no tratamento de águas residuais e de efluentes da indústria.

Aplicações

O oxigênio utiliza-se principalmente nas indústrias metalomecânicas como comburente de maçaricos para soldagem e corte de materiais de ferro e aço; utiliza-se também na produção de gás de síntese, quer por oxidação do gás natural quer por redução do vapor de água pelo carbono. Utiliza-se ainda na produção de uma grande variedade de substâncias de interesse industrial, como o acetileno, a acroleína, o peróxido de hidrogênio (água oxigenada), o cloro (por oxidação do HCl), o óxido de etileno, o anidrido ftálico, o ozono, etc.

Outras aplicações menos normais incluem a utilização do gás em garrafas para mergulhadores, em tendas hiperbáricas para fins terapêuticos e como comburente em motores de reação.

Papel biológico

O Oxigênio apareceu pela primeira vez na atmosfera da Terra em torno de 2 bilhões de anos atrás, acumulando a partir da fotossíntese das algas verde-azuladas.

Fotossíntese usa a energia do sol para separar a água em oxigênio e hidrogênio. O oxigênio passa para a atmosfera e a junta de hidrogênio com dióxido de carbono para a produção de biomassa.

Gás oxigênio é bastante solúvel em água, o que torna a vida aeróbia em rios, lagos e oceanos possíveis.

Propriedades físicas

O oxigênio é um gás incolor, inodoro, insípido gás.

Isto muda a partir de um gás para um líquido a uma temperatura de -182,96 ° C (-297,33 ° F).

O líquido formado tem uma cor ligeiramente azulada.

Oxigênio líquido pode, em seguida, ser solidificado ou congeladas a uma temperatura de -218,4 ° C (-361,2 ° F).

A densidade do oxigênio é 1,429 gramas por litro. Por comparação, a densidade do ar é de cerca de 1,29 gramas por litro.

Oxigênio existe em três formas alotrópicas.

Alótropos são formas de um elemento com diferentes propriedades físicas e químicas.

Os três alotropos de oxigênio são: oxigênio normal, ou oxigênio diatômico, ou dioxigênio; nascente, atômico, ou oxigênio monatomic; e ozônio, ou oxigênio triatômica.

As três formas alotrópicas diferem um do outro em um número de maneiras.

Primeiro, eles diferem no nível mais simples de átomos e moléculas. O oxigênio que estamos mais familiarizados com na atmosfera tem dois átomos em cada molécula. Os químicos mostraram isso escrevendo a fórmula como _O2. A pequena "2" significa "dois átomos por molécula."

Por comparação, o oxigênio nascente tem apenas um átomo por molécula. A fórmula é simplesmente O, ou por vezes (ó). Os parêntesis indicam que o oxigênio nascente não existe muito longo em condições normais. Ela tem uma tendência para formar dioxigênio.

Isto é, o dioxigênio é a condição normal do oxigênio à temperatura ambiente.

O terceiro alótropo de oxigênio, ozônio, tem três átomos em cada molécula. A fórmula química é O _3.

Como o oxigênio nascente, o ozônio não existir por muito tempo em condições normais. Ele tende a quebrar e formar o dioxigênio.

O ozônio ocorre em relativamente grandes quantidades sob condições especiais.

Por exemplo, há uma invulgarmente grande quantidade de ozônio na atmosfera superior da Terra.

Essa camada de ozônio é importante para a vida na Terra. Ele protege a radiação prejudicial que vem do Sol.

O ozônio é também encontrado às vezes mais perto da superfície da Terra. Ele é produzido quando a gasolina é queimada em carros e caminhões.

É parte da condição conhecida como a poluição do ar.

O ozônio ao nível do solo não é útil para a vida, e pode causar problemas de saúde para as plantas, seres humanos e outros animais.

As propriedades físicas da camada de ozono são ligeiramente diferentes daqueles de dioxigênio.

Tem uma cor ligeiramente azulada tanto como um gás e um líquido.

Isso muda para um líquido a uma temperatura de -111,9 ° C (-169,4 ° F) e a partir de um líquido para um sólido a -193 ° C (-135 ° F).

A densidade é de 2.144 gramas por litro.

Propriedades quimicas

A mais importante propriedade química de oxigênio é que ele suporta a combustão. Ou seja, ele ajuda outros objetos para queimar. A combustão (queima) de carvão vegetal é um exemplo. Carvão é carbono quase puro (C).

O oxigênio também combina com elementos à temperatura ambiente. Ferrugem é um exemplo. Oxidação é um processo pelo qual um metal combina com o oxigênio. Quando o ferro oxida, ele combina com o oxigênio.

O Oxigênio

A 13 de maio de 1733 nascia perto de Leeds, na Inglaterra, Joseph Priestley. Aos 22 anos de idade, Priestley tornou-se um pastor anglicano, ensinando latim, francês, grego, italiano, oratória e lei civil na Dissenting Academy em Daventry, e seu espírito científico foi despertado por seu encontro em 1766 com o grande estadista e cientista americano Benjamin Franklin, um estudioso das correntes elétricas, o primeiro a denominar cargas elétricas de (+) e (-) pela sua capacidade de se repelirem ou não, e que ficou encantado com as experiências de Priestley sobre a qualidade do ar.

Tão cedo quanto 1771, Priestley notara que a colocação de plantas em redomas em que haviam sido queimadas velas, ou onde ratos haviam sido mortos por asfixia (cujo ar resultante na redoma ele chamou de “ar fixo”), melhorava a qualidade do ar da redoma, a ponto de velas poderem ser novamente acesas, ou onde ratos podiam novamente sobreviver. A esse novo tipo de ar Priestley deu o nome de “ar deflogisticado” (o conceito do flogíston era aceito por todos os grandes cientistas naquela época).

Priestley aceitou ser pastor em Leeds, aonde morava perto de uma cervejaria, e portanto passou a ter uma quantidade inesgotável de “ar fixo” (CO₂), e notou que esse “ar” tornava a água muito gostosa para ser bebida, e recomendava a beberagem a seus amigos, tendo sido portanto o “inventor” da água gasosa!.

Seus experimentos sobre a qualidade do ar lhe renderam a medalha de ouro da Royal Society em 1773. Ele notou, em suas experiências, que alguns gases podiam ser coletados em água, mas que outros nela eram miscíveis e requeriam portanto mercúrio para serem contidos.

Em um experimento a 1 de agosto de 1774 ele aqueceu cal de mercúrio (óxido vermelho de mercúrio, ou óxido mercúrico) com um vidro aquecido, liberando um gás que foi coletado sob água, e que tinha as propriedades do “ar deflogisticado”: estava descoberto o oxigênio.

As experiências de Priestley com o gás carbônico, oxigênio e outros gases provaram definitivamente que o ar não era um “elemento aristoteliano”, mas uma mistura de substâncias.

Priestley era politicamente a favor das revoluções francesa e americana, que a maioria dos ingleses refutava. No segundo aniversário da queda da Bastilha (1791), uma multidão destruiu a igreja em Birmingham onde Priestley na época ministrava, sua casa e seus laboratórios. A turba só foi contida pela milícia após três dias de depredação. Insatisfeito, Priestley emigrou três anos depois para a América, onde foi eleito para a American Philosophgical Society.

Ele morreu a 6 de fevereiro de 1804. No centésimo aniversário da descoberta do oxigênio, cientistas se reuniram em sua homenagem em seu túmulo às margens do rio Susquehanna, na Pensilvânia, e na memorável ocasião foi fundada a American Chemical Society, uma das mais importantes sociedades científicas de hoje. Na mesma data, uma estátua sua era inaugurada em Birmingham, Inglaterra.

Durante a época em que Priestley estudava os gases do ar, na Rússia Mijail Vasilievich Lomonosov, um ótimo poeta e um extraordinário químico, preocupava-se com o aumento de peso dos metais quando calcinados ao ar. Em suas experiências, Lomonosov tomou o cuidado de pesar o crucíbulo antes e depois de ser aquecido, sem o metal presente, e concluiu que as chamas ou o material utilizado para o aquecimento não surtiam o efeito de aumentar o peso do crucíbulo.

Ainda, quando o metal a ser calcinado era contido numa redoma hermética, o peso da redoma mais a cal formada (o óxido do metal) não se alterava. Após um sem número de experiências bem controladas, Lomonosov chegou à conclusão de que o peso de todas as substâncias que entram em reação é igual ao peso das substâncias obtidas como produto das mesmas. Estava assentada a base da Lei da Conservação da Matéria, mas inexplicavelmente, o editor de Lomonosov não tornou públicos os seus experimentos a não ser muitos anos mais tarde, e Lomonosov perdeu a chance de ser mundialmente reconhecido.

Partindo de experimentos semelhantes, o francês Antoine-Laurent Lavoisier chegou às mesmas conclusões de Lomonosov 18 anos mais tarde, na França.

A Lavoisier cabe o mérito de ter rebatido definitivamente a teoria do flogiston: com suas experiências entre 1772 e 1777, demonstrou que as reações de combustão não são reações de decomposição, onde a substância perde flogiston, mas sim uma reação de combinação, onde um metal reage com o oxigênio do ar para formar óxidos.

Ao mesmo tempo que o elusivo flogiston tornava-se desnecessário para explicar relações ponderais entre reagentes e produtos em reações químicas, as próprias concepções básicas da química sofriam uma mudança radical: os metais, que eram tidos como compostos (contendo o metal e flogiston) resultaram ser na verdade elementos, e os seus óxidos, tidos como elementos, mostraram-se ser na verdade, compostos (contendo o metal e o oxigênio).

Invertendo o sistema do flogiston de ponta-cabeça, Lavoisier elaborou as bases para a sistematização da química, sendo por isso devidamente reconhecido como o Pai da Química Moderna.

Em novembro de 1774, Lavoisier começou uma série decisiva de experimentos. Ele aqueceu estanho e ar em um vaso fechado, e o vaso com o estanho não aumentou de peso. Quando o frasco foi aberto, ar entrou sibilando, e o aumento de peso do frasco tornou-se igual ao aumento de peso que o estanho somente havia sofrido. Portanto, concluiu Lavoisier, o aumento do peso do estanho era tão somente devido a uma absorção do ar no qual a calcinação havia ocorrido.

Não havia ar no frasco suficiente para “saturar” todo o estanho, mas mesmo assim, ainda sobrava algum ar no frasco. Portanto Lavoisier concluiu que só uma porção do ar podia combinar-se com o metal durante a calcinação. Ele também achou que o aumento de peso do metal era idêntico à diminuição de peso do ar, o que lhe indicava que o ar era constituído de pelo menos dois constituintes, sendo que somente um combinava-se com o metal.