Propriedades Da Família Do Co

INTRODUÇÃO

Os elementos de transição são os constituintes do bloco d da tabela periódica. Eles formam três séries de elementos pelo preenchimento dos níveis eletrônicos 3d, 4d e 5d. Recebem esse nome por estarem localizados entre os elementos do bloco s em transição aos do bloco p. Por conta disso, também possuem propriedades intermediárias, uma espécie de transição que vai desde a elevada reatividade dos elementos do bloco s, que tendem a formar compostos iônicos, até a reatividade menos acentuada dos elementos do bloco p, que geralmente formam compostos covalentes em comum: são bons condutores de eletricidade e calor, apresentam brilho metálico e são duros, resistentes e dúcteis, também formam ligas com outros metais.

Sua principal característica consiste no fato de possuírem um nível d parcialmente preenchido, pois nestes átomos os elétrons vão sendo adicionados ao penúltimo nível, expandindo-o de 8 para 18 elétrons. Destacam-se ainda: a diversidade de seus estados de oxidação e tendência inigualada de formarem complexos. Em sua grande maioria, fundem a temperaturas superiores a 1000 °C e são suficientemente eletropositivos que os metais dos Grupos 1 e 2, isso significa que perdem elétrons com mais dificuldade do que metais alcalinos e alcalinos-terrosos.

Diferentemente dos elementos dos blocos vizinhos, seus compostos iônicos e covalentes são coloridos. Isso se deve às transições dos elétrons de um nível energético para outro, quando a luz atravessa um certo material. Se a absorção ocorrer na região visível do espectro, a luz transmitida tem a cor complementar da cor que foi absorvida.

Diversas outras propriedades estão relacionadas aos elementos do bloco d, porém o objetivo deste trabalho é abordar as características dos elementos conhecidos como cobalto, ródio e irídio.

COBALTO (Co)

Figura 1. Cobalto

O cobalto é um elemento químico do grupo 8 (metais de transição) que pertence ao quarto período da tabela periódica.

O cobalto (Co) tem número atômico ímpar e é pouco abundante na crosta terrestre. Ele ocorre na proporção de cerca de 23 ppm em peso.

Existem muitos minérios contendo cobalto. Os minérios economicamente importantes são a cobaltita, CoAsS, a esmaltita, CoAs2, e a linneíta, Co3S4. Estão sempre associados com minérios de níquel, frequentemente com minérios de cobre e às vezes com minérios de chumbo. O cobalto é obtido como subproduto dos processos de extração dos outros metais. Em 1992, a produção mundial de minérios de cobalto foi de 30.100 toneladas de conteúdo em metal. Os principais produtores foram: Zaire, 22%; Canadá, 17%; Zâmbia e ex-URSS, 15% cada e Austrália, 9%.

O cobalto forma importantes ligas de alta temperatura com o aço, e cerca um terço do metal produzido é usado para esse fim. Essas ligas são usadas na confecção de turbinas a jato e na obtenção de aços rápidos usados na fabricação de ferramenta de corte. Altas velocidades podem ser utilizadas nas operações de corte, pois as ferramentas conservam sua dureza e fio mesmo quando aquecidas ao rubro. É possível se obter ligas excepcionalmente duras como a estelita (59% de cobalto, 27% de cromo, 12% de tungstênio, 5% de ferro e 2,5% de carbono), que podem substituir o diamante em brocas para escavar.

Um terço do cobalto obtido é empregado na fabricação de pigmento para indústria de cerâmica, vidro e tintas. Historicamente, o óxido de cobalto tem sido usado como pigmento azul na indústria de cerâmica, além de ser usado na fabricação de vidro azul. Atualmente, é muito usado para mascarar a cor amarela do ferro e obter a cor branca.

O cobalto metálico é ferromagnético (isto é, pode ser magnetizado de modo permanente) como o ferro e o níquel. Um quinto da produção de cobalto se destina à obtenção de ligas magnéticas, como o “Alnico” (que contém alumínio, níquel e cobalto). É possível preparar poderosos ímãs permanentes, 20 a 30 vezes mais fortes que os ímãs de ferro, utilizando essa liga.

Pequenas quantidades de sais de cobalto dos ácidos graxos do óleo de linhaça e ácido naftênico são usados como “secantes”, para acelerar a secagem de tintas a óleo.

O isótopo artificial 60 Co é radioativo e sofre decaimento β (meia-vida de 5,2 anos). Ao mesmo tempo, ele libera grande quantidade de radiação γ de alta energia, que é usada no tratamento radioterápico de tumores cancerígenos.

Estado de Oxidação

A tendência de não utilizar todos os elétrons do nível mais externo nas ligações químicas no estado de oxidação máximo do elemento, observada nos elementos da segunda metade do bloco d, é mantida. Um possível relato sobre a ocorrência de Co (+V) não foi confirmado, e mesmo o Co (+IV) é instável. Os estados de oxidação (+II) e (+III) são, de longe, os mais importantes para o cobalto. Também se verifica a tendência, observada na primeira série de transição, do elemento no estado (+II) ser mais estável que no estado (+III). O íon Co2+ e íon hidratado [Co(H2O)6]2+ podem ser encontrados em muitos compostos simples, sendo os íons simples contendo Co (+III) oxidantes e relativamente instáveis. Contudo, os complexos de Co (+III) são estáveis e muito numerosos.

Propriedades Gerais

O cobalto se assemelha ao ferro e é muito resistente. É mais duro e apresenta maior resistência à tração que o aço. O cobalto tem aspecto branco azulado brilhante. É ferromagnético como o ferro, mas quando aquecido acima de 1000 °C converte-se numa forma não-magnética.

O cobalto é relativamente inerte e não reage com H2O, H2 ou N2, mas reage com vapor d’água formando CoO. É oxidado quando aquecido ao ar e queima emitindo luz branca, formando Co3O4. O cobalto se dissolve lentamente em ácidos diluídos, mas como o ferro, torna-se passivo quando tratado com HNO3 concentrado. O cobalto reage facilmente com os halogênios e, a temperaturas elevadas, também reage com enxofre, carbono, fósforo, antimônio e estanho.

RÓDIO (Rh)

Figura 2. Ródio

O ródio é um elemento químico do grupo 8 (metais de transição) que pertence ao quinto período da tabela periódica.

O ródio (Rh) tem número atômico ímpar e é pouco