Artigos De Química!

UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS- ICE

QUÍMICA INORGÂNICA E

PROFESSOR(A): KAREN SEGALA

ALUNO(A): NATÁLIA MARTINS PEDROSA

N° DE MATRÍCULA: 21353672

3° PERÍODO

ESTUDO DO ELEMENTO Ti DO GRUPO 14 DA TABELA PERIÓDICA

28 DE AGOSTO DE 2014

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO

DESENVOLVIMENTO

A origem dos elementos

Ocorrência e abundância-

Configurações eletrônicas e estado de oxidação

Abundância dos elementos na crosta terrestre em peso

Obtenção e Usos

Algumas propriedades físicas

Métodos para obtenção do metal

Estados de Oxidação

Tamanho

Reatividade e Passivação

O estado (+IV)

O Estado (+III)

Indústria nuclear

Indústria bélica

Indústria de produtos para consumo

CONSIDERAÇÕES FINAIS

REFERÊNCIAS

INTRODUÇÃO

A família do Titânio tem grande importância para indústria tecnológica e química, pois possuem características físicas excelentes como alto ponto de fusão e leveza de material, o trabalho a seguir citará algumas de suas principais características e aplicações.

Além de falar características citarei também dois modos, um mais antigo e outro mais recente de obtenção o método de Kroll e o Método de Van Arkel- de Boer, sua origem e abundância.

O Titânio é muito resistente e muito abundante na terra, sendo o nono elemento mais abundante seguindo do Zr, que é o décimo oitavo e o depois o Hf que é o quadragésimo quinto elemento mais abundante.

 

A origem

Titânio, do latim titans, da mitologia, na qual representa o primeiro filho de Gaia, Terra. O titânio foi descoberto em 1791 pelo reverendo inglês William Gregor; ele reconheceu a sua presença no minério de titânio conhecido como ilmenita e o denominou de menaquita. Mais tarde, em 1795, ele foi redescoberto no seu minério conhecido como rutilo, pelo alemão Martin Heinrich Klaproth, que o batizou de titânio. No entanto, o metal puro (99,99%) só foi preparado mais tarde por Matthew A. Hunter, aquecendo o cloreto de titânio, TiCl4, com sódio metálico num recipiente de aço, sob pressão (uma bomba de aço, entre 700-800 °C).

O Ti é o único elemento que queima em nitrogênio. Quando está puro, ele é lustroso e de brilho metálico. O metal era tido como uma curiosidade até que William Justin Kroll, em 1946, mostrou que ele podia ser obtido comercialmente pela redução do TiCl4 com magnésio metálico (processo Kroll). Esse método ainda é muito empregado hoje em dia. O metal pode ser purificado ainda mais pela decomposição térmica do seu iodeto. O Ti está presente em meteoritos, em espectros de estrelas e no Sol. Algumas rochas obtidas durante a missão lunar com a Apolo 17 mostraram a presença de 12,1% de Ti como TiO2; outras rochas, obtidas em outras missões Apolo anteriores a esta, mostram porcentagens menores.

Ocorrência e abundância:

O Ti é o nono elemento mais abundante, em peso, na crosta terrestre. Os principais minérios são a ilmenita, FeTiO3, e o rutilo, TiO2. Em 1992, a produção mundial foi de 7,8 milhões de toneladas e de ilmenita e de 471.000 toneladas de rutilo, totalizando 4,3 milhões de toneladas em conteúdo de TiO2. Os principais produtores são o Canadá, 27%, Austrália 24% e Noruega 9%. O Zircônio é o décimo oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre, sendo encontrado principalmente como zirconita, ZrSiO4, e pequenas quantidades de baddeleyita, ZrO2. A produção mundial de minerais de zircônio foi de 808.000 toneladas em 1992. O háfnio é muito semelhante em tamanho e propriedades ao zircônio, por causa da contração lantanídica. Por isso, o Hf é encontrado, na proporção de 1 a 2%, em minérios de Zr. A separação do Zr do Hf é particularmente difícil.

A ilmenita, do qual é obtida a maior parte do titânio, é um minério preto composto de óxidos de ferro e titâno (FeTiO2). O rutilo é um óxido de titânio, TiO2, e dos três óxidos de titânio (rutilo, anatásio e brookita), ele é o mais abundante. Seus cristais são marrom-avermelhados ou vermelhos e são comercializados como pedras semipreciosas. O quartzo pode conter rutilo, formando lindos cristais de quartzo rutilados usados como joias. Aqui no Brasil, em Minas Gerais, podemos encontrar belos exemplares. Ti é forte como o ferro, mas são 45% mais leve. Por outro lado, ele é 60% mais pesado do que o alumínio, mas é cerca de duas vezes mais forte (mais resistente à deformação mecânica). As ligas de titânio com alumínio, ou molibdênio, ou manganês, ferro e outros metais como vanádio, têm grande interesse industrial.

Elas são muito usadas principalmente em aeronaves e mísseis, quando se deseja leveza e resistência às temperaturas extremas. Um Boeing 747 tem cerca de 43 t de ligas de titânio. O Airbus A330 contém cerca de 17 t destas ligas, e o modelo mais novo, o A787, cerca de 91 t. A estátua de 45 m do memorial a Yuri Gagarin (primeiro homem a viajar no Espaço em órbita, lançado por um foguete russo) em Moscou, é feita de titânio por causa da sua cor atraente e sua importante relação com a indústria de foguetes.

O uso de suas ligas em bijuterias, relógios, raquetes de tênis, laptops, bicicletas, óculos etc. está tornando-se cada vez mais frequente. Entre seus compostos, o de maior uso (95%) é o dióxido de titânio, TiO2, na fabricação de tintas para edificações e também nas de uso artístico (especialmente nas tintas brancas), não só pela sua estabilidade, como também