PEREIRA FORJAZ
PROF.
-
INTRODUÇAO
,
A
Química inorgânica
3.A
([)IÇÃ()
�
EDITORIAL
TRAV.
DO
DO
SEOUf':IRO.
POVO
4 - [1 -- LISBOA
INTRODUÇÃO
À
,
A
QUIMICA INORGANICA
1)
Composto:na EDITORIAL DO POVO- Trav essa do Sequeiro. 4-B-LisbIJa
PROF_
PEREIRA FORJAZ
-
INTRODUCAO
.
A
Química inorgânica
1.A
-
fVIÇA()
/
ED
ITOR
IAL
TRAV.
DO
DO
SEQUEIRO.
POVO
4-B - L.ISBOA
INTRODUÇÃO
À
QUÍMICA INORGÂNICA
·QUíMICA ORGÂNICA
E
QUíMICA INORGÂNICA
A Químiea inorgânica ou mineral ocupa-se do estudo
dos elementos e dos seus compostos. Exceptua os com­
P9stos do carbono, cujo estudo é feito em Química
�rgânica, àparte o óxido de carbono, o anidrido carbónico
e os seus derivados.
1) À. velocidade duma reacção, em . Química inorgâ.,.
nica, é geralmente muito maior do que em Química orgâ­
nida (em que, em regra, as reacções s ão lentas) ; a
.exotermicidade pode ser grande, podendo os sistemas
chegar à incandescência (reacções vivas) .
2) Como consequência da sua habitual vivacidade e
.até pela aplicação do princípio aproximado do trabalho
máximo obteem-se productos de reacção mais puros, de
ordinário, em Química inorgânica, com um rendimento
,de processos mais elevado.
3) Certos compostos inorgânicos, com elevado calor
,de formação, sã.o muito estáveis, � o passo que quási todos
6
Quimica ínorgânica.
os compostos orgânicos se decompõem por um simples:
aquecimento.
4) Em Química inorsânica os c omp ostos oferecem
uma maior simplicidade de estructura, sendo raras as:
longas cadeias e conhecendo-se poucos isómeros minerais.
5) À catálise desempenha, em princípio, papel
mais secundário em Química ínorgânica, em que a orien­
tação das reacções é ma:s difícil.
.
�uímicô I1ráf icô
Com.posJ.çoes-,-À c o m p o s i ção dum s i s t e m arepresenta-se geralmente em percentagens, Ci, C2
refe­
·
-
•
•
•
ridas a pesos dos componentes.Poderia representar-se em
volumes, o que é menos frequente. '
, C I + C2 + . .
.
=
100
Às concentrações ponderais são às vezer substituídas'
por concentrações moleculares ou atómicas, )'1, 1'2
nú­
meros de moléculas ou de átomos de cada componente,.
por 100 moléculas do sístema. Sendo mi, m2... as'
massas moleculares dos componentes, as concentrações;
CI
C2
moleculàres são --, -- .. .
. mI m2
•
�
CI
í't
=
100
mI
c
-
�
ln
--
/
1:
c
m
-­
C2
f2
=
m2
100-
2:�
m
•
•
1
Qaím�ca inor�ânica
Inversamente
c}
=
100
'/1mt
�'/m
-�
t fácil estabelecer gràficamente uma relação entre
as percentagens ponderais e m oleculares ou atómicas.
Sejam dois elementos A e B, d.e massas atómicas MA e
MB. Sôbre uma recta (fig. 1), a p artir dum p onto w,
marquemos segmentos proporcionais a MA e MB: (J)!X
e �)�.
Ao meio de o:� levanta-se uma p erpendicular P e
sôbre ela marca-se O á distância 100 de IX e �; seja 0,/ a
percentagem atómica de
�
I
A e Oe a percentagem
I
�.
p on d e r aI. Prolonga-se
'tc até encontrar 0:O, o
---:!�-..;;;...---4
que se realiza em (Jl. A O oE:---p
correspon dência e n t r e
a s 2 escalas é definida
pela secante moveI ,/c:
é uma projecção cen­
�
tral da escala regular,
estabelecendo uma re­
iMs:
lação homográfica entre
:
elas.
w' •
Antigamente, prin­
cipalmente n o e s t u do
Fig. 1
dos solutos, definia-se a
composição pela quantidade de um componente misturado
com 100 de outro (quantidade de sal que se dissolve em
100 g de água).
Tais concentracões "1. "2
são fàcilmente relacio­
náveis com as anteriores. Tratando-se do soluto aquoso
·
,
·
.
·
•
•
•
.
li
Química inorg&níca.
dum sal único teremos que
mistura e portanto
<11
se
refer e ;a 100 +
<11
da.
100
C l - --- -. (fI
100 + <11
Ex.o: a 100.°, 122 g de sulfato duplo de alumínio e
amónio dissolvem-se em 100 g de água. O s oluto obtido
tem o título % de
CI -
100
122
-100--+-:-, 122'
.
-
=
12.200
222
_
-
54 90/
,
10
Há nomogramas (e duplas escalas) destinados
facilitarem tais\ conversões.
a.
Química inorgânicil
9
Nomogramas
Um dos mais usados permite a conversão p. t. n.
Jum certo volume de gás ou vapor, sêco ou húmido (fig. 2).
NOMOGR-AMA
Pt'(1S!3ÓO
fac/ol' de reduçdo
950
Redll(ll .. nlulI' dUII IA.
llcold� p. I. u.
800
Tempel'Olut'a
110°
Ciós s4co
Ciós htJmida
700
20
150
30
zoo
250
---
.::.�:::::-::
_:,__
-
-_
20;'-
- ---
---
JO�
---
300
60
350
70
WJ(}
--
__
----i'-80
90
-:,,-------�:"""-- --900
1150
'0-1-
20
JO
lia
50
Fig.
60
2
Ex. p = 730 mm ta
20,0°;
faetor de redução 0,8949 (gás sêco)
OU .0, 8735 (gás húmido).
=
70
80
9(1
1()()O
�
'./
0,9500-1
______
720
710
, 050
50
750
'130
10
49000-1
550
600
65tJ
700
750
800
850
900
950
400QO-
10
Química inorgânica
Sistemas de coordenadas
1) Cartesianas. Suponhamos dois sais SI e S2 dissol­
vidos num líquido ; percentagens: dos sais, Ct'
e C2; do líquido 100.- (C1 -+- C 2) (fig . 3).
Suponhamos as concentrações à saturação,
e
S2. SÓ os pontos do interior de OS1s21 re­
SI
presentam solutos dos dois sais.
O lugar geométrico dos p ontos
correspondentes à saturação, é cons­
títuído para os sais Sr e 52 por duas.
que se encontram num ponto 1
em que o soluto está
saturado em relação aos:
dois sais.
';&-------�OS,
Fig. 3
S,
puro (a 100
%); OS.,
2) Trirectangula­
res. Três eixos e três
componentes: OX, um,
onde se marca x °ío; OY,.
oí
o'
solvente insuficiente. m, soluto .aturado em S,.
o;
O outro, para y
terceiro componente é 100 -- (x ·i· y). Em OZ segmentos,
S�
correspon�e ao sal
ao. sal
puro�
Sl
S�, mistura dos dois sais. M.J
f..ente;
soluto rico em disso
M', sistema com dis-
proporcionais a um.a ca- Y
- -- ------ -- ----- ---;tCD
r a ct e r í s t i c a do sistem a AD " "
, , ,,
"
I
//
(temp. de solidificação, v.
,
,
g.). O lugar geométrico
dos pon,tos assim defini-
dos, superfície caracterís·
tica, considera-se cortada
por p l a n o s horizontais
para figurar as particula­
ridades geométricas.
",
t
o
\/I
.�
�
,,
AB
""
,,
,
,,
,,
" ,
)l
·M , " ,
,"
,
,
",
,,
Aniões
",
C�
"'
"
ce
Química inorgânica
3) Trilineares. Usa-se um triângulo equilátero de'
concentrações, segundo Gibbs. Será exemplificado no,
estudo das ligas ternárias.
4) Diagramas quadrados (fig. 4).
Se AB -+ CD
,
--,
-E----
AD
-�-
CB
não há, na verdade, senão duas variáves independentes.,
As diagonais do quadrilátero c onstruido como a fig. 4'
indica , representam misturas de dois reagentes, contendo
os quatro iões. Um ponto M no interior dum dos triân­
gulos representa um sistema com os três componentes
AD2 ! 2 CB,
indicados nós vertices. Se AB2 '- 2 CD
reduz-se o sistema ao caso anterior escrevendo
<-_
- �
-
Leb de l3erfh()lef
Quando se põem em presença ácidos, bases ou sais:
- e sais, há, em cada caso, uma lei que rege a reacção
que se dê ou o equilíbrio que se atinge, á qual se pode'
chegar a partir da lei geral de Guldberg e Waage. Mis­
turando S04K2a<l e N0 5 H chega-se, em regra, a Um equi-·
librio entre o sulfato de potássio, o azotato de p otássio"
o ácido. sulfúrico e o ácido azótico, ou melhor, entre os
iões correspondentes, o qual depende das massas dos rea-­
gentes. A adição de alcool pode1;á precipítar os dois sais
de
potássio.
, Bertholet, considerando o facto, concl�iu' que s eum
12
Quím ica inorgâ.nica
,dos .productos de reacção fôsse volatil, e se escapass� para
,a .atmosfera, ou insolúvel, e se depositasse, a reacção con­
tinuaria no mesmo sentido, efectuando-se dum modo,
tanto quanto possível, completo. E f e ct i v a m e n t e, a
AR-' ! CD
AC ,- BD corresponde a isotér:rnica
iÀÇ.�BD,
.K =
!
�.�C .' e, para certos va Iores de iABl,
L.
� e ['CD]
L
,
AB
D
CACj é tanto maior quanto mais se eliminar o produto
,da reacção BD. Tais reacções, praticamente completas,
,são as aproveitadas para a preparação dos compostos da
,química inorgânica, em geral, e as conclusões p ;Úicas a
,que chegou o químíco francês ficaram conhecidas com o
nome de leís de Bertholet. O seu conhecimento é útil
como directiva prática e por permitir a memorização dum
,grande número de factos. A causa de tais reacções reside,
na v erdade, na variação de energia do sistema químico
inicial, em harmonia com os princípios da termodinâ­
.mica química. As leis de Bertholet podem reunir-se em
dois enundados gerais, correspondentes aos dois casos
,que considerámos : formação dum produto de grande
,tensão de vapor ou formação dum composto de pequeno
produto de solubilidade.
,.--�,.
1." lei: Da ins()luLilidade. Aplif'Jd-Se aos solu­
tos. Ácido, base ou sal, em presença dum sal, origina
reacção completa desde que se forme, por dupla decom­
posição, um producto insolúvel.
Exemplos:
.zOH
B407Na2
S04CU
�FeCGN6K4
zOHNa
T
50H2
---+
4CPF e
---
--+ zCINa+ 4B05H5
+
S04Na2
---+
(OH)2Cut
(FeC6N6)3Fé -I- lzCIK
j.
13
Química inorgânica
2.6 lei: Da volatilidade. Pode aplicar-se em via
sêca ou em via húmida. Acido, base ou sal, em 'presença.
dum sal, origina reacção completa se for possive1 forma.r;"
-se, por dupla decomposição, um produto vo1áti1- o que
é favorecido pelo aquecimen,to.
Exemplos:
S04 H2
2 CIN a
S04(NH4)2 + (OH)2Ca
S04 Hg
2CINa
r S04Na2
--
--+
_c
2CIH t
S04Ca --'- 20H2
> S 04Na2
--
2NH5 t
CPHg t
Lei d()s estad()s intermedii"·i()s
duma reaq:ã(),. de ()stwald
:t evidente que a temperatura influe numa transfor-·
mação química qualquer (empiricamente tem-se aceitado,
que a v elocidade duma reacção v é igual a 10AT em que "
T representa a tempel"atura absoluta e À uma constante)
.
- .
aSSIm como as concentraçoes.
S u p o n h a m o s o cloro reagindo com uma lexívia
alcalina. Podem ter lugar uma série de reacções, que
dão origem a estados intermediários a que correspondem
outros tantos estados de equilíbrio metastável, antes de
se chegar a um estado final, de equilíbrio estável;
12 CP + 24 OHK
-
-+ 12 CIOK
12 CIK --1- 12 OH2
-+ 4 Cl05K + 20 CIK
12 0H2
3 CI04K + 21 CIK + 12 OH2
-
--+
--+
24 CIK
12 OH2 �-
6 02
Ostwald ínterpreta o facto admitindo que e m tôda
a
transformação química os produtos que primeiro se for-
i
;
"
./
Química inorgân ica
mam correspondem a Um sistema que não é o mais estável
mas o mais próximo do sistema inicial � o que corres­
.ponde em á.eral ao menns estável dos sistemas possíveís,
aquêle a que cnrresponde menor perda de ener3ia livre
ou utilizável no sistema em evolução. Prevalece a 1'­
transformação se a lexivia é diluída e fria, no caso con­
siderado.
Afinidade química. lei de NernJf
Quando duas substâncias em presença não reagem
a sua a fi n i d a d e é nula. A reacção só tem lugar
quando a afinidade do sistema é positiva. Pode a afi­
nidade ser positiva e o sistema não reagir, dizendo-se
então em c onstrangimento químico ou em equílibrio
metastável.
A actividade química relativa, ou afinidade das
substâncias a certa temperatura, p ode . s er medida: 1)
observando as velocidades iniciais da respectiva reacção
-(método cinético) ; 2) medindo as quantidades de calor
libertadas na referida reacção (método termoquímico ou
térmico) ; 3) determinando a fôrça electro-motriz duma
pilha realizada com as substâncias a estudar, em soluto
normal (método eléctrico) . Êste último método aplica-se
sobretudo aos metais e à afinidade medida assim tem-se
chamado e lectro-a fin idade. Admit amos, com Nernst, que
o calor Q duma reacção varia com a temperatura T da
mesma, segundo a expressão
em que E é o equivalente m ecânico da caloria, A e B
.constantes; para as temperaturas TI e T2 , mede-se Q.
Achamos Q, e Q2. Temos
15
Química inorgânica
EQI = A + BTt2
EQ2 = A + BT22
,sistema donde s e tiram A e B. A afinidade
.será calculada pela fórmula de Nernst
a
=
A
a
do sistema
BT2
-
Para ionizar um ató mo dum elemento a energia
calorifica Q necess ária corresponde ao que se chama
.'ca lor de ionização.
Lei de C;uldbere e Waaee
Num a transformação química
ntAt + n2A2 + . .
.
-<---�
n'tATt + nr2A'2 + . .
,sendo as concentrações de At, A2
Os
•
•
•
e A't, A'2
.
.
.
.
res-
Iluímieos noruegueses Guldherg (1836-1902) e Waage (1833-1900)
pectivamente Ch C2
e C'h Cl2
a velocidade V é a di­
terença entre as velocídades v e v' das reacções directa e
inversa e teremos
•
•
•
•
•
•
16
Qu imica inorg ânica
Quando se dá equilíbrio é V = o e teremos
Clnll C'2n12
k
K
=1?= Clnl C2n2 ..
expressão denominada isotermica da reacção.
Nas reacções mon omoleculares, sendo a a concentra­
Çãb inicial, e x a quantidade transformada
' .'
_dx
= K (a
dt
_
K
x)
, �
,
'.�,
a
. 1_ ln _ _
= -t
a-x
_
Para
a
x =-2
K
1
=-t
1
ln
Z
ou
o período de semi-transformação é independente da quan­
tidade inicial a. O permanganato de potássio transfor­
ma-se às vezes segundo esta lei logarítmica.
N as reacções bimoleculares sendo a e b as quantida-
�� =
K
(a - x) (b - x) ou..
.
h
x
K
(a - X) 2 donde K = -( ----f/endo a = b, - -=
dt
a a- x) t
'
a
1
1
- . -- : o períod o é lnversamente
P. ara x = -- t = -K
des iniciais dos reagentes
Z
a
proporcional a a. A neutralização dum ácido por uma
base pode seguir esta lei. Nas reacções trimoleculares
em que os reagentes tenham equivalentes concentrações
, dx
I x (za - x)
. . . .
K
lnlclalS a sera - - - (a - x)5 d ond e - ---. 2(
dt
t ZIl a - x)2'
a
3
Para x =2- t = Z- 2 : o período é inversamente proKa
porcional a a2• A redução do percloreto de ferro pelo
cloreto estanoso segue esta lei. Numa reacção de ordem n
o período é inversamente proporcional a an-l•
_
_
17
Químíca inorgânica
V pode ser modificado pela presença de substâncias es­
tranhas: é o fenónemo da catálise.
Consideremos agora um sistema neterogeneo. por
exemplo a dissolução dum fragmento de carbonato de
cálcio. de superfície S. num ácido de concentração
inicial a.
dx
�
dt
=
KS ( a - x) donde
' KSt
=
ln
a
lei que foi confirmada experimentalmente com placas de
mármore dt. Carrara. previamente taradas.
Outras eon.eepções de lneeân.iea '1uÍlniea
Langevin propoz que se calculasse a velocidade duma
reacção a partir do número de choques moleculares.
tendo-se reconhecido a necessidade de entrar em linha
de conta com a orientação das partículas que se chocam
e verificando-se que a probabilidade duma reacção é
função da energia posta em jôgo em cada choque. Estas
considerações constituem o fundamento da teoria esta­
tis tica da mecânica química. Mas a velocidade duma
reacção é. na realidade, muito menor do que assim se
pode prever (tOlO a 1020 vezes menor 1). Pelos trabalhos
de Nernst, Bodenstein e Paneth tem-se admitido que
�'
cada reacção se decompõe numa série de reacções ele­
mentares sucessivas (reacções em cadeia) : tendo-se me­
dido a duração dêsses estadíos verificou-se que a sua
vida era muito curta (da ordem de 10-7s). Entra-se
ainda, como é natural. em consideração com o efeito da
energia mecânica advinda do choque, a qual provoca uma
alteração no estado da vibração atómica no interior da
2
18
Químíca inorgânica
molécula, constituindo o prelúdio duma reacção química ;
mas considera-se que só po ucos choques são eficazes
sob o ponto de vista da activação molécular.
Uma terceira corrente doutrinal considera como ele­
mento fundamental de tôda a reacção química a presença
de vapôr de água, mesmo. só em vestígios, o qual actuaria
como catalisador (teoria da catálise generalizada) .
Também hoje se modifica a concepção, demasiado
simplista, de ordem duma reacção.
Ao esquêma conhecido
ni Ai
n 2 A2 +
V =
-
.
.
.
---7
corresponde a velocidade
d iAd
� Il· -cA2}
-----"--- = K ·A
dt
r
•
•
•
sendo a ordem O da reacção definida pela sóma
0= p
q -+- ...
p, q . . . podem não ser iguais a nl, n 2 . . . nem mesmo
estar com êles em r e l a ç õ e s simples. Na reacção
12 +- H 2
2 IH é efectivamente m = p, U2 = q . . .
mas já o m e s m o não t e m l u g a r n a s. r e a c ç õe s
Br2 -+ H2
> 2 BrH; CP -+ H2 --> 2 CIH. Nestas con­
dições a ordem duma reacção química passa a ser uma
grandeza experimental, mensurável (a partir do período,
das velocidades iniciaias etc.) ; pode ser representada por
um número fraccionário (o que se não supunha) e pode
mesmo ser igual a zero (quando a velocidade da reacção
fôr independente das concentrações, como sucede em
certos sistemas heterogéneos); enfim consideram-se certas
reacções químicas como não admitindo ordem. Uma
anomalia também deve ser registada: a ordem fixada p or
dois métodos diferentes pode não ser a mesma, o que se
atribue a o efeito dos produtos da reacção.
--+
-
19
Química inorgâníca
o problema da activação molécular, atrás referido e
já considerado por Arrhénius, é de grande actualidade.
A activação realizada pela energia radiante é fraca e
.são as colisões entre as moléculas o principal factor :
A
Aa
A ! A
(activação: v = K iA?)
---+
designando por Aa a molécula activa de A (às vezes um
Íautómero, como se supõe no caso da sacarose, corres­
pondente à absorpção de Q calorias, representativas da
Q
energia de activação, sendo K = K' e - RT e K' denom inando-se constante de acção). Entre o choque e a
reacção há um intrevalo da ordem de 10-10 s.
N a desactiva ção
Aa
l A --,. A _L A
(v I - K' IAJ- _IAaJ. )
L
Na reacção
Aa
(v "
--
+ X
K" [ A " j)
=
A consideracão do processo quási-monomolecular
(Hinshelwood) como facto fundamental de tôda a reacção
química concorda com esta concepção actual da mecânica
química (e com a hipótese de Bodenstein, dita do estado
estacionário, segundo a qual v"
v - Vi, a qual presta
neste momento serviços, embora com difícil justificação).
=
Lei da eq:uivalêneia de Einstein
A energia radiante absorvida por. um sistema quí­
mico em equilíbrio, por molécula grama de reagente,
20
Química inorgânica
determina deslocamento do equilíbrio se N b. y (sendo,
No n.O de Avogadro-Loschmidt, b. a constante de Planck,.
e y a freqüência da radiação) fôr maior que o calor de
reacção, por moI dêsse reagente.
Nas reacções fotoquímicas, por cada quanto de luz
absorvido dissocia-se ou excita-se uma molécula-a qual
pode, por seu turno, determinar uma reacção em cadeia
ou voltar ao estado primitivo com emissão de luz (fluo­
rescên:ia).
O cálculo é facilitado pelo quadro seguinte:
!.
Ul t r a v i o l e t e
Azul
À=arelo
Vermelho
Infravermelho
,
N b. y
142,5 kcal
95,0
71,2
57,0
47,5
40,7
35,6
2000 A
3000
4000
5000
6000
7000
8000
7,.
.
, ,
, ")
J..;.-
;�" J e"' ,
Se o sistema não absorve luz directamente, pode­
usar-se um intermediário ; assim, para H2
H
Hl
são necessárias 100 kcal, portanto luz de 2700 A que o
sistema não absorve directamente, em,pregando-se como'
í ,.
intermediário vapor de mercúrio.
__ o >
"
!
.
\
--
"
,
. ';:'/-'
Ajl1:sta:mento dos coeficientes d'Os esque:mas:
qu:í:micos
Resolve-se o ajustamento dos coefJcientes nos es-­
quemas químicos:
L Por tentativas.
II. Supondo uma transformação reaJizaJa por esta-
\
í�,
21
Química inorgânica
,dios ou fases em que o processo anterior é de fácil
.consecução.
III. Por via algébrica: cada coeficiente é considerado
uma incógnita, x, y
, c onstituindo-se, a partir dos
coeficientes que afectam cada símbolo, para cada ele­
mento, uma equação. Havendo n coeficientes a determi­
nar constitue-se um sistema de n-l equações a n incóg­
nitas. Àtribue-se a uma delas o valor 1 e concluem-se
os valores das outras ; se alguns forem fraccionários
multiplicam-se todos pelo menor múltiplo comum dos
respectivos denominadores.
Seja a transformação do hidrogénio fosforado líquido
P2H4 em hidrogénio fosforado gasoso PH3 e sólido P4H2.
.
X
.
•
P2H4
y PH3 + Z P4H2
4 x = 3 y + zz
2 x= y+ 4 z
para z = I vem
x=5
y = 6
2
6 PH3 + PlH2
5 P H4
--r
-- +
IV. Recorrendo, nas transformações em que haja
variações de valência (ou seja, de oxidação-redução), ao
.critério das valências positivas e negativas.
Para determinarmos a valência que um elemento tem
,em qualquer c omposto, temos que atender a que na mo­
lécula a soma dos produtos das valências (afe�tas do seu
:sinal) dos elementos pelos respectivos c oeficientes deve
.ser
nula. O oxigénio figura com. a valência
Jrogénio com a valência + 1.
-
2 e
o hi­
22
Química inorgânica
Àssim, para p205
2 X vaI. de P
logo
+ 5- X
valência de P
3
No P0 H3 temos:
vaI. de P
+3X (
=
10
-
2
O (- 2)
=
=
O'
+5
+ 3 X ( + 1) O
de P = + 3
-
valência
vaI. de
2)
=
No piroarseniato de sódio Às207N a4, a valência dq.
arsénio será :
2 X vaI. de Às
+7 X
(
-
2)
+ 4 X (+ 1)
=
O
10
valência do Às : 2=;5
Vejamos alguns exemplos de equações acertadas pela
teoria das valências positivas e negativas:
1) Seja a oxidação do ácido sulfídrico pelo ácido
azótico.
valências: -
S H2 + N05H
- --+
S04H2 + NO+OH2
variaç � es d e 6-(-2)=8 5-2=3
.
valencIa:
(para S) (para N)
O
número 8 que representa o aum e nto de valência­
do elemento oxidado será o coeficiente da fórmula do,
produto onde se encontra o elemento reduzido e vice-'
-versa. Os restantes coeficientes calculam-se por ten-·
tativas :
3 SH2 + 8 N05H
3 S04H2
8
4
2) Consideremos a oxidação do S5ÀS2 pelo N05H.
Raciocinemos com S e N, por serem os eleméntos que
sofreram variação de valência;
--,
+ NO + OH2
'1
'1
.
23
Quimica inorgânica
valências :
variações de .5X8=40
valência :
3
Nêste caso, como o enxôfre tem o coeficiente .5 tive­
mos que multiplicar por .5 a variação 6 - ( - 2)
= 8 córrespondende a cada átomo de S.
Logo:
3 S5As2 + 40 N05H -L40H2--->1.5S04H2
3) Seja:
valências :
+2
+2
S04Mn -:- S04KH
.5
40 NO
+3
+7
S04Fe + Mn04K + S04H2
6 AS04H5
--+
(S04)5Fe2-,-
OH2
v ari aç õ e s d e valê nc ia :
1X2 = 2
Calculando os outros coeficientes vem:
10 S04F e
2 Mn04K + 9 S04H2
2 S04Mn '- 2 S04KH
,"L
.5 (SO")3F e2 OH2
-
r
Neste esquêma raciocinámos sôbre o segundo mem­
bro.
4) No esquêma
.
+4
Va r
enClas:
+6
+1
S05Ag2 -+ OH2
variações de valência :
-7
o
Ag
S04H2
2
1
o
oxidante e·o redut or fazem varte da mesma molécula
de modo que se raciocina sôbre o segundo têrmo. A va­
riação de valência de Àg não é multiplicada por 2 por-
24
Química inorgânica
que êste coeficiente figura no primeiro membro e nós ra­
ciocinámos sôbre o segundo.
o esquêma completo será:
s) Suponhamos finalmente o caso mais complexo :
-1
-1+3
-1
o
,.�al�n
e c1·as: +6
Cr207 K2 + ClH _---+ CPCr �- ClK + CP
variações de valência:
OH2
1X2
Dos têrmos do 2.° m embro, escolhemos CP em que o
cloro figura com valência diferente da que tem no pri­
meiro membro e CJ3Cr em que a valência de Cr também
variou.
Têre mos:
Classifica�ãu dus elementus
No estudo dos elementos é útil fazer a sua repar­
tiçã.o por grupos. Os caracteres tornam-se mais fáceis de
fixar e introduz-se ordem na memorização dos factos.
Estudemos algumas classificações que têm sido propostas :
1) Na dassifi&:ação de TLénard os elementos
chamados metais eram dispostos em diferentes catego­
rias segundo a sua afinidade para o oxigénio, avaliando-se
esta pela m aior ou menor facilidade com que os ele­
m�ntos se oxidam ou com que os óxidos são. decompostos
Química inorgânica
pelo calor ou ainda pela acção dos e1ementos sôbre a
água. Podem constituir-se quatro grandes grupos, o pri­
meiro compreendendo cinco sub-grupos:
a ) Decompõem a
água a frio . . .
I GRUPO
M e t a i s que se
oxidam no ar
sêco, cujos óxi­
dos são illde­
c o m p o nív e i s
pelo calor:
Metais comuns e
raros
b) Decompõem a
água acima de
50° . . . . . . . . . . .
c) d )e e) Decom­
põem a água
ao rubro som­
brio, ao rubro
VlVO ou ao ru­
bro branco
a) Metais alcalínos
(K, Na, Li,
Cs, Rb)
Metais alcalíno­
-terrosos
(Ba,Sr,Ca)
b) Metais terro­
sas (Mg, Mn)
Metais raros
(Ce, La, Y, Er,
Th, etc. )
c) F e, Z n, Cr, .
etc.
d) Sn, Sb, Ni,
etc.
e) Cu, Pb, Bi
Quimica inorgânica
II GRUPO
Metais que se oxidam no ar,
não decompõem a água e
cujos óxidos se decúmpõem
pelo calor . . . . . . . . . . . . . . . . . Hg, Pd, Ru,.
Rh
III GRUPO
Metais
Metais que só se oxidam a
nobre::
temperaturas muito eleva­
(ou pre­
das, não decompõem a água,
ciosos)
cujos óxidos não se decome intermé­
põem pelo calor . . . . . . . . . . . AI, GI
dlOS
IV GRUPO
Metais que não se oxidam no
ar, não decompõem a água,
cujos óxidos se decompõem
pelo calor . . . . . . . . . . . . . . . . Me t a is no­
b res (Ag,
Au. Pt, Ir)
'.
2) Na classificação de Naquet prevalecia o
antigo critério de valência, isto é, a capacidade de com­
binação com o hidrogénio ; para os metais mais im por­
tantes teríamos: 1.0 Grupo: K, Na, Li, Rb, Cs, Ag.
2.° Grupo : Ba, Sr, Ca, Mg, Zn, Cd, Cu, Hg ; 3.° Grupo :
Àu, AI, Bí, Fe, Mn, Cr; 4.Q Grupo : Pt, Sn.
3) Na classificação electroquim.ica de Ber­
zélio serve de fundamento o comportamento electrolítico,
daquilo que hoje chamamos iões.
A tensão electrolítica é a diferença de potencial mí-
Química inorgânica
nima capaz de provocar a separação do catião, no ca­
todo; do anião, no anodo. Para um electrólito qualquer
essa tensão T é a soma algébrica de duas grandezas, uma
só dependente do anião, E a, outra só do catião Lc :
Convencionando atribuir o valor zero à tensão electro­
lítica do ião hidrogénio, EH, temos, por, ordem decres­
cente, �s seguintes valores para os iões mais comuns
(Wilsmore) :
._L_ 2,56
K.
Na·
2,39
Ba·· + 2,20
2,07
Sr· '
- 2, 0 0
Li'
1,88
Ca··
1,55
Mg'·
AI"· + 1,28
Mn'·
1 ,0 0
0,76
Zn·'
Cr"
0,60
Fe"
0,43
Cd'·
0,40
Co'· + 0,29
Nr· - - 0,22
Pb'· - --- 0,1 2
Sn··
0,10
0,00
H'
Sb·'· - 0,10
Bt'·
Às·'·
Cu"
Àg'
Hg·
Pc
Àu·'·
Au"
- 0,20
- 0, 3 J
- 0,34
- 0,80
- 0,80
- 0,86
-1,08
- 1,59
SO�H' .. 2,60
- �- 1.96
F'
"
1,90
50
OH' + 1,68
1,36
Cl'
1,08
Br'
l'
0,54
-- 0,39
O"
- 0,55
5"
I
r. Se EM > EM' M desloca MI dum seu composto.
Ex.o O zinco (Ezn = + 0,76) desloca o chumbo
(Epb = + 0,12), por exemplo, quando introduúdo nu:m
Química ínorgânica
soluto de acetato ou azotato dêste metal (árvore de Sa­
turno): um metal reage com um sal para dar um sal e
um metal.
II. Se EM> EH, M é atacado p elos ácidos fortes, diluí­
dos. O cobre, a prata, o mercúrio não são atacados p elo
ácido sulfúrico diluído ; são atacados pelo ácido sulfúrico
concentrado e quente ou pelo ácido azótico, mas p orque
êstes ácidos não actuam então como produtores de hidro­
geniões mas c' o mo agentes de oxidação; um metal reage
com um ácido para dar um sal e hidrogénio.
III. Se EM> EH, M decompõe a água, tanto mais
fàcilmente quanto maior fôr a diferença EM - EH: um
m etal reage com a água para dar uma base e hidrogénio.
4) Na elassÍfÍeação de MoÍssan recorre-se para
a formação dos grupos ao conjunto das carácteres mais
importantes. Corresponde ao que os naturalistas tem
chamado uma classificação natural. Àssim se formam as
famílias:
dos metais a lcalinos (K, Na, Li . . . )
dos metais alcalino-terrosos (Ba, Sr, Ca . . . )
dos metais terrosos (ÀI . . . )
dos metais nobres (Àu, Pt, Âg, Ir, Rh, Pd, Ru . . . )
dos metais propriamentes ditos (os restantes).
5) ClassÍfÍeação de Mendeléeff. Dispondo os
elementos p or ordem crescentes das suas massas atómicas
verifica-se uma variação periódica nas propriedades
.físico-químicas correspondentes. À partir dum certo ele1
I
2 1;:5
m enta l!;'
.!L,1 encontramos, apos n e ementos, E 1 , .1:.., 1
um
outro elemento E� com propriedades (densidade e volume
. atómico, no Estado sólido ; ponto de fusão etc.) semeA
•
•
•
Química inorgânica
lhantes ás dêle, seguido dum outro, E;, de p r o p ried a d es
semelhantes às de E:, etc .
Se tÍvessemos escrito em linha h orizontal os símbo­
los dos elementos pela ordem referida, apoz n símbolos
interrompemos esta série horizontal, de modo que E�
fique disposto por baixo de E�, E; por baixo de E� e
assim sucessivamente.
Os m elementos de símbolos E�, E� . . E.� constituem
um mesmo grupo, uma mesma fam ília, e fica m dispostos
na mesma coluna vertical. Tal como se organiza hoje o
Quadro de Mendelée{{ pode ser n = 7 (pequeno
período; o elemento E� é o oitavo � partir de E� o que
já Rowland reconhecera e denominara lei das oitavas) ou
mes mo n
9 (grande período) e m tem o valor de 10.
A E� correspondem na verdade 24 elementos distintos­
chamados elementos das terras raras
ocupando um
único lugar na classificação de MendeléeH. A família
correspondente a n = 1 é a família dos metais alcalinos; se
2 temos a familia dos metais alcalino-terrosos; a
n
última, mais recentemente constituída, que se designa por
família do grupo O e se dispõe à direita de tôdas as ou­
tras é a família dos metais nobres.
Os metalóides correspondem a n = 1, 2, 3 ; os metais,
aos outros valores de n ; a valência aumenta de uma
unidade desde n = 1 a n
4 e diminui de uma uni­
dade, a partir do 4.° grupo até ao 7°.
Ao número de ordem dum elemento na classificação
de MendeléeH chama-se número atómico (2) do element �
respectivo ; até ao cálcio o seu valor é, aproximadamente,
metade do número representativo da massa atómica.
A classifica ção periódica, porque tomava como base
a massa atómica denominou-se também baroatómíca. E
.
=
-
=
=
30
Química. inorgânica
tem servido para prever a descoberta de elementos ainda
então não conhecidos e as respectivas propriedades (pela
consideração dos elementos vizinhos do lugar vago no
quadro de
M endeléeH :
D
I
Ai
xl C ; A, B, C, D são os atoma-
IBI
nálogos de X) como se fez para o gálio e para o germâ­
nio ; na escolha da s massas atómicas, e sua correcção,­
constituindo uma distribuIção lógica dos elementos.
No Quadro de MendeléeH os elementos 85 e 87 estão
sujeitos ainda a certas reservas.
Uma forma de enunciar a lei de MendeléeH
se­
gundo a qual as propriedades físico-químicas dos ele­
mentos são funções periódicas da massa atómica - é
aquela que lhe deu Moseley: a raiz quadrada da fre­
qüência duma certa risca , relativa a espectros de alta
freqüência (a risca m ais forte das duas mais importantes
da série K, série que corresponde às radiações de máxima
freqüência e portanto mínimo comprimento de onda) é,
sensivelmente, uma função linear do número a tómico
(lei de Moseley, 1913). Mais rigorosamente, para a risca K;
-
=
2, 47,1015 (2
-
1)
'Z
Soddy e Harkins tentaram dispor regularmente os
elementos sôbre hélices (classHicações belicoida is).
A classificação de Cartledge é baseada na conside­
ração de três parâmetros: 1) a carga iónica ; 2) o número
iónico ou número de electrões extranucleares do ião, isto
é, Z-v sendo Z o número atómico e v a valência do ião �
3) o potencial iónico, cociente da carga do ião pelo seu
raio. Estes três parâmetros definem cada elemento, num
sÍsteIllR de 3 eixos rectangulares.
A consideração da entropia , da energia livre e da
Química inorgânica
31
entalpia (U + pv) poderá, de futuro, servir de base para
uma classificação termodinâmica dos sistemas químicos
(Lewis e Randall).
N esta orientação, consideram-se as substâncias a
,comparar no estado de referencia, isto é, no estado de
gás perfeito, sob a pressão de 1 atmosfera.
Para os iões o estado de referêncü é o dum soluto
molar, em iões hidrogénio, em que as propriedades do
hidrogenião fôssem as correspondentes a uma diluição
infinita. '
À entropia dos iões dos halogéneos, nestas condi­
ções, é:
CI- 13,5 Br- 19,4 1- 25,7
(ca1.,mol/grau C)
6) ClassHieação geoquÍlftiea. Os elementos de
Úm. e r o atóm.ico Z ímpa.r são Inuito Inenos frequentes do
n
que os elementos de número atómico par (na atmosfera e
na litosfera até 16 km de profundida ie, talves apenas
13,5%) : são êsses que mais tardaram em sef descobertos
(e a esta c ategoria pel Ln :em os 83 e 87).
À percenta gem' de cada elemento na crusta terrestre
ou número de Clarke diminue, dum modo geral, quando a
massa atómica a um e nta
Podemos repartir os elementos por seis grupos dife­
rentes sob o ponto de vista geoquímico.
1.0) Grupo dos gases nobres (He, N e, A, Kr, Xe).
Elementos inertes e raros, embora de número atómíco Z
1>ar. Naturalmente mais abundantes em outros astros.
2.°) Grupo dos elementos neutros (Ru, Rh, Pd, Os,
Ir, Pt), constituído essencialmente pelos seis elementos
da família da platina que dão muitos compostos, na quí­
;mica laboratorial, lUas cuja inércia rea,�íonal é acen­
tuada na crusta terreste.
.
Química inorgânica
3.°) Grupo dos elementos cíclicos. Constituem a quási
totalidade da crusta (os de número atómico Z impar
14,16 °jo da massa total). Passam de composto a composto
com relativa facilidade descrevendo ciclos, em que a vida
animal e vegetal geralmente intervém . O oxigénio e o'
carbono são os seus melhores representantes.
4.°) Grupo dos elementos dispersos. (Li, Se, Ga, Br.
Rb, Y, ln, I, Cs) . De n.O atómico impar são muito espa­
lhados mas pouco abundantes.
5.°) Grupo de elementos radioactivos. De n.O atómico·
par, desintegram-se, dando como têrmo da desintegração
chumbo e hélio, que pertencem a outros grupos.
6.°) Grupo das terras raras. Séte de Z par, oito de
Z impar, constituem uma série contínua de elementos
que vai do lantânio ao lutécio; os de Z impar só c onsti­
tuem 1% da massa total. Encontram-se em minerais de
origem eruptiva e parecem estranhos aos fenómenos
vitais.
Faremos adiante uma referência especial a êstes ele- ·
mentos, por serem menos conhecidos.
Geoctuilniea de Portugal
O s jazigos mais importantes de Portugal, sob o·
ponto de vista económico, são os de cobre (calcopirites)
de S. Domingos, Aljustrel, S.a da Caveira e Lousal; de
ferro (óxidos) da s.a de M oncorvo; carvão (S. Pedro da
Cova, Cabo Mondego, Santa Susana) ; de cbumbo (Bra­
çal): de urânio (Setubal, Nelas); de volfrâmio (Borralha),
Panasqueira, Bujanca, Santa Justa); de arsénio (mispi­
quel ; Tap ada. Mina do Pintor); de a ntimónio {M.a. d a
Química inorgânica
Tapada, Montalto, Cortes Pereira, Picão) ; de f;stanho
(S. Pedro do Sul, Rebordosa, RamaIhosa, Queiriga.) etc.
Repô.otiçã() d()s element()s nô Ter.oô
N a litosfera (até 16 km de profundidade: elementos
litófilos) as percentagens ou números de CIarke são :
o 46,59 %
Si 27,72
AI 8,13
Fe 5,01
Ca 3,63
Na hidrosfera (hidrófilos) :
H 10,82
CI 1,93
o 85,89 %
Na 1,07 Mg 0,13 :S 0,09
,
Ca 0,042
Na biosfera (biófilos) :
O e H
Acima de 10 %
Entre 1 e 1 0 %
C, N, Ca
Entre 0,1 el%
S, Na, P, K
Entre 0,01 e 0,1
Mg, Cl, Fe
Entre 0,001 e 0,01 Br, Cu, Zn
N a atmosfera (atmófilos):
Entre os litófilos ainda se podem considerar, em
grupos autónomos ; 1) os de pequena afinidade'para o
oxigénio, ou elelllentos siderófilos (Pt, Au, Ni, Co);
05
de
grande afinidade para o enxôfre, ou calcófilos (F e ,
J4
Química ínorgânica
Cu. Zn, Pb, Hg); �) os de grande afinidade para o oxi­
génio, ou litó filos propriamente ditos (Na, K, Ca).
Nom.enelatura
Os nomes dos compostos binários terminam dum
modo geral, em eto : carboneto de alumínio, C5 A14; clo­
retos, sulfuretos. Quando um dos componentes é o oxi­
génio chamam-se tais compostos binários óxidos, podendo
anteceder-se a palavra óxido dum prefixo indicativo do
coeficiente que afecta o símbolo do oxigénio: monóxido
de carbono CO, dióxido de carbono C02 (ou anidrido
carbónico), trióxido de fósforo P203 etc.
Se o binário é hidrogená.do e tem propriedades áci­
das chama-se bidrácido e o seu nome termina em ídrico;
se o óxido reage com a água dando um ácido com oxigé­
nio, ou Gxácido, tem-se chamado anídrido. Os sais dos
oxácidos chamam-se amfidos.
Quando, num composto, um elemento pode figurar
com valências diferentes, emprega-se a terminação oso
quando êle figura com a valência menor, Íço quando fi­
gura com a valencia maior.
Assim, 03As2 e 05As2, podem chamar-se trióxido e
p entóxido ou anidrido arsenioso e anidrido arsénico ;
éorrespondem-Ihe dois oxácidos, Às05 H 5 e Às04 H,
5 res­
p ectivamente oxácidos arsenioso e arsénico, a que corres­
pondem sais chamados arsenitos e arseniatos : quando o
nome do oxácido termina em qso o nome do sal termina
em ito; quando o nome do oxácido termina em ico o no­
me do sal termina em ato.
Tem-se indicado ás vezes a valência dos elementos
com números romanos:
OãFe2, óxido de ferro III
ou mesmo árabes: 02Mn,
óxido de manganésio 4.
-
Química inorgânica
35
Um oxácido (ou óxido) com menos oxigénio do que
,o oso distingue-se co � o prefixo bipo: ClOH 'ácido hi­
pocloroso para o distinguir do Cl0 2H (ácido cloroso).­
'Q uando tem mais oxigénio do que o ico distingue-se
com o prefixo per : Cl04 H ácido perclórico (para o dis­
tinguir do clórico Cl03 H.
Antigamente empregou-se a palavra oxidulo para
designar um óxido pobre em oxigénio: O Fe, oxidulo de
ferro: depois usou-se o prefixo proto para tais óxidos,
,que representam um primeiro estado de oxidação. O pre­
fixo sub .indicava um composto em que um elemento fi­
gura com valencia inferior á normal. Um óxido 0 3M"2
cha mava-se sesquioxido; um 04M"3, óxido salino; um
OM" bióxido.
Às antigas designações latinas estão cada vez menos
em uso e prestam-se a confusões:
Cl05N a, natrium cbloricum;
ClN a, natnum cbloratum ;
CIHg, bydrargyrum sub-cbloratum.
A nomenclatura química, em Portugal, foi estudada
por uma comissão, em 1935 (D. do G, 2.as. de 15 de J a­
neiro de 1937; Rev. de Quím." 3.as., XII a, p. 90) . São
importantes as decisões tomadas no Congresso de Gene­
bra ,de 1892 (Bul. Soco Chim. 1892 I) e os trabalhos da
União Internacional da Química (comissão da N omen­
clatura de Química Mineral : J orissen, Deléprine, Crane,
Fichter, Greenaway, Parravano, Patterson) .
Elementos pouco usuais
Chamam-se elem.ente raros ou terras raras
um conjunto de elementos descobertos sobretudo por
36
Química inorgânica
Mosander, semelhantes por muitas das suas propriedades
e que se supunham ter números de Clarke muito baixos�
É a família natural mais numerosa. A sua primeira apli­
cação (do cério) foi à iluminação, nos bicos de incandes­
cência, a gás (bico Auer).
Hoje o próprio sulfato de neódimo se emprega em
farmácia e muitos são usados em vidraria.
Estão distribuídos em dois grupos : o cérico, qlle
compreende o lantânio, o cério, o preseódimo, o neodimo,
o ilinio, e o samário ; o itrico, que compreende o euró­
pio, o gadolinio, o térbio, (sub-grupo térbico); o disprósio , .
o holmio, o erbio, o túlio (sub-grupo érbico); o' néoiter­
bio e o lutécio, o escandio e o ítrio.
Alguns dos seus minerais: cerite, Si3013Cé(Ca,Fe)H2
(Suécia) ; ortite, Si5 015 ( AI, C e ) ( Ca,Fe)2H (Suécia,
Noruega, Sibéria, Canadá, Austrália) ; m o n a zi t e ,
P04(Ce,Y),Th02,Si02, origem industrial dêstes elemen­
tos raros, na actualidade, às vezes em areias (Brasil, E. li.,
Boémia, Austrália, Ura!), etc.
A precipitação dos elementos raros, em análise, faz­
-se, em geral, pelo ácido oxálico. Também é cómoda a
sua separação por cristalização fraccionada (sob a forma
de sulfatos, azotatos, acetatos, etc.
Quási todos estes elementos são trivalentes ou tetra­
valentes (e alguns divalentes. Assim, (N03)6 Ce Am.2,
P04Ce ; (OH)5 La.
São fortemente electropositivos: os seus potenciais
electroliticos alcançam números da mesma ordem do que
aqueles que possuem os elementos alcalino-terrosos.
A hidrólise dos seus sais é fraca.
Os compostos dos elementos raros, principalmente
do cério, podem actuar como catalisadores, especialmente
como agentes das. oxidações. NCe e CeH3 são catalisa­
dores da combinação N + 3 H
NH3.
--7
Química inorgânica
37
o amoníaco oxida-se, a 650°, se passa, misturado
,com ar sobre bióxido de cério. No bico Àuer usa-se ' uma
mistura de óxido de cério (1°/0) e tório (99 0/0) : êste último
acresce a emissão de electrões pela acção do primeiro e a
combustão é m ais eficaz. Parece que há também uma pe­
Toxidação do primeiro, com subseqüente produção de oxi­
génio nascente.
À cerimetria, baseada na aplicação à volumetria do
sulfato cerico amoniacal, (504)4 Ce (NH4)4 ZOH2 ganha
CO nstantemente partidários, entro os analistas ;
Ce +++ H + ---+ Ce++++ H
+
+
<r--
.---"-
Todos os elementos raros têem uma grande activi­
dade term o-iónica ; o mais fraco é o samário, mas ainda
.assim muito superior ao tungsténio.
De 1860 a 1861, KirchhoH e Bunsen descobriram
pela espectroquímica o césio (o primeiro elemento des­
coberto pela análise espectral) e o rubídio na lepidolite e
na água salgada de Dürckheim.
Hoje o césio, que é o mais activo dos metais alca­
linos, inflamando-se ao ar, extrai-se da polucíte .
N os minerais de zinco Lecoq de Boisbaudran des­
cobriu o gálio (1875) único metal líquido, juntamente
com o mercúrio, à temperatura ordinária, parecido com
o alumínio,
e Reich e Richter, o índio (1868) parecido
também c om o alumínio, ambos trivalentes. O vanádio
foi isolado por Roscol'! (1867). É usado em ligas (aços),
,em medicina (v. g. vanadatos), como cõrante, etc.
O molibdénio descoberto por Scheele em 1778, é em­
Ilregado em ligas (v. g. ferro-molibdénio),
originando
compostos, como o molibdato de amónio Mo04Àm2,
.38
Quzmica inorgânica
usados como reagentes, em análise. Emprega-se no fa­
brico de lâmpadas de incandescência. O anil de molibdé­
nio é um sol de 08M05 ,mOH2 .
Em 1802 Ekeberg descobriu o tantalo (ou columbio),
elemento empregado nas lâmpadas de incandescência,
originando ferrotantalatos muito duros, o que o fêz acon­
selhável para o fabrico de penas de escrever ; aos compostos
naturais com tântalo, Ta, tem-se dado o nome de tan­
talideos. O que se chama mina de platina compreende
além dêste metal, cinco metais parecidos ; paládio, osmio
iridio, ródio e ruténio.
O paládio foi descoberto por W ollaston (1803) : é
empregado no fabrico de espelhos, em odontologia, etc. ;
combina-se com o hidrogénio dando um composto de
fórmula provável Pd4H2 ; origina iões complexos biva­
lentes �Pd (NH5 )4J. Tennant descobriu (1804) o ósmio,
metal duro, cujo tetróxido, 040s, muito venenoso,.
conhecido pelo nome de ácido ósmico é usado em histologia
principalmente como córante das fibras nervosas, no fa-·
brico da sêda artificial, nas lâmpadas de incandescência,
etc. A liga do irídio e ósmio, chama-se iridosmina. O ró­
dio foi isolado por Wollaston (1804) ; emprega-se em
pirómetros, no estado coloidal em medicina ; em liga com
o ouro, usa-se nos estilos.
Chama-se rodite à liga de ródio e OUro. Dos com­
postos inorgânicos são particularme;nte usados os sulfatos,
amarelo (S04)5 Rh2, 150H2 e vermelho (S04)5 Rh2, 40H2.
É inacatável pela água régia.
�" ... �.,'
'r"
� .;;, .�-'
O glucínio (antigamente) ou berilio (Woehler 1828)
entra principalmente na c omposíção do mineral berilo ·
(silicato duplo de berilio e alumínio), que forma as conhe­
cidas variedades cha:Qladas esmeralda (quando possue a.
Química inorgânica
39
côr verde do óxido de crómio) e aquamarina (v-erde azu­
lada). O crísoberílo e a fenacíte são também minerais de
berílio, elemento usado hoje em cerâmica. O ião glucínio
é edulcorante e do facto proveio o seu nome. Ào óxido
O GI tem-se dado o nome de glucina (Vauquelín, 1797).
É um metal muito transparente aos r aios X pela sua
pequena massa atómica e fraca densidade): 17 vezes mais
do que o alumínio, sendo por isso utilizado, em chapas,
nas âmpolas de raios X usadas em medicina. Àssociado
por exemplo ao ferro aumenta-lhe a dureza e a elastici­
dade. Às molas feitas com c obre e glucinio tem grande
resistência. O metal é tão duro que chega a riscar o
quartzo.
O tungsténio (ou volfrâmio ; Scheele, 1781), aumenta
a dureza dos aços: existe na natureza sob a forma de tun­
gstato duplo de ferro e manganésío W04(Fe,Mn) no
mineral chamado volframite, que se encontra abundan­
temente em Portugal. O metal, que se prepara reduúndo
03W pelo carvão, é muito denso e só funde a 33500 o
que o fez empregar nos filamentos das lâmpadas de in­
ca ndescência. Os ímans permanentes são de ferro e
tungsténio. À dureza das ligas dêste metal não se alterá
até 6500 : tais ligas podem, pois, ser trabalhadas em grande
velocidade sem receio do aquecimento.
O zircónio (Berzélio, 1824) forma um ózido, a zircónia
0 2Zr, que entra na contituição do metal chamado zircão,
o qual é refractário e usado por isso no fabríco de cadi­
'
nhos e tijolos que devam ser submetidos a altas tempe­
raturas, particularmente na metalurgia das ligas de
tungsténio. Em Caldas Novas, no Brazil, um só jazigo
ocupa uma área de 24 X 32 km2 (m�neral ba.ddeZeyite).
40
Quítnica inorgânica
o céltio ou háfnio, caracterizado em 1922 por Dau­
villier (no zircão) com os raios X deve o seu segundo
nome, que prevaleu, à designação antiga de Copenhague :
Haffnia. t um elemento análogo ao úrcÓnio. À relação
Hf
-- nos minerais cresce com a radioactividade dos mes­
Zr
mos.
o titânio, (Klaproth, 1791), c ontitue, sob a forma de
.
óxido, 02Ti, um mineral muito conhecido, o rutllo.
O óxido é trimorfo : ao passo que o rútilo é tetragonal as­
sim como a anatase, é rômbica a brookite. O rútilo é
homeomorfo do zircão 02 (Si,Zr), da torite 0 2(Si,Th) e
da cassiterite, argumento clássico para aproximar os cinco
elementos tetralentes Si, Ti, Zr, Th, Sn. À iltnenite é
formada por um óxido de ferro titanado 0 2Ti,OF e. Nos
L. U. e m 800 análises de rochas, foi encontrado, em 748,
·titânio. Os carvões para arcos voltaicos chamados tnine­
ralizados contêem, em geral, o carbureto CTi, que torna
os arcos mais iluminantes. Tem servido em cerâmica.
O gertnânio foi descoberto por Winkler (1886) na
a rgirodite (em que se encontra o sulfogermanato de prata
3SÀg,2S2 Ge), mas é extraído hoje das blendas.
Foi previsto por Mendeléeff. Considerado primeira­
mente raro, tem-se reconhecido hoje ser muito freqüente,
em harmonia c om o seu número atómico par e pouco
elevado. Os seus sais, são tóxicos, são eritropoiéticos, fá­
ceis de eliminar, aplicados no tratamento das anemias.
O tório foi descoberto por B erzélio em 1828.
t pouco' freqüente, muito denso (d = 11), radioactivo,
empregado nas mangas de incandescência, na iluminação
a gás. O ."I.2;otato de tório (N05)4Th é empregado em.
análise.
Química inorgânica
41
óxido 02Th, ou torina usa-se em radiografia
como substância de contraste (torotrasteJ.
o
Muito freqüentemente os metais fundidos dissolvem­
-se uns nos outros e quando arrefecem c onstituem ligas
metálicas. Podem ter lugar em 3 c asos. Dois metais, por
exemplo, podem ligar-se em quaisquer proporções, cons'"
tituindo verdadeiras soluções sólidas, como sucede com
o cobre e o m anganésio ; ou um só se dissolve no outro
entre certos l imites, como sucede com o c arbono (consi­
derado aqui êste metalóide como equivalente a metal) e
o ferro ; ou enfim a liga só se origina pela combinação
dos componentes em determinadas proporções
fixas, como
.
sucede com o cobre e o magnésio.
Em 1936 Meyer propôs que se designassem as ligas
com o nome de metalideos, designação que não foi ain d a
internacionalmente adoptada.
Dois métodos de investigação se aplicam com sucesso
ao estudo das ligas metálicas : a metalografia micros­
cópica e a análise térmica.
Na metalografia microscópíca faz-se a análise ime­
diata da liga ; é um método rápido e de grande utilidade
prática. Principia-se por pulir cuidadosamente uma su­
perfície do fragmento de liga a estudar, primeiro liman­
do-a e logo depois usando esmeris, ou lixas, c ada vez
mais tenues. Depois ataca-se o espelho metálico obtido
com solutos aquosos ou alcoólicos convenientes, de modo
a determinarmos a formação dum baixo relêvo na super­
fície da liga. Emfim examina-se êsse espelho metálico
co= u= =icroscópio, fazendo a ilu=inação da prepara­
ção de cima para baixo (e não de baixo para cima como
42
Química inorgânica
no microscoplO ordinário ou de forma razante, como no­
uItra-microscópio).
O microscópio adequado para êstes exames da es­
tructura das ligas chama-se metalográfico.
Um d.os primeiros modêlos deve-se a Le Chatelier e
um dos maís simples é o de Rejtõ : perpendicularmente
ao tubo vulgar do microscópio com um existe um outro,.
contendo uma lâmpada eléctrica ; os raios luminosos são
dirigidos sôbre a preparação por meio dum prisma de
reflexão total.
Pode-se com vantagem substituir a observação visual
directa pelo registo fotográfico : o exame dos microfoto­
gramas metálicos esclarece a composição das ligas e mos­
tra-nos que estas são, ordinàriamente, heterogéneas.
Na análíse térmica funde-se previamente a liga e
deixamo-la arrefecer lentamente : um gráfico obtido com
dois eixos coordenados e em que representemos tempe­
raturas em ordenadas e tempos em abscissas não só per­
mite a determinação rigorosa de pontos de fusão mas
esclarece o comportamento térmico das ligas, de grande
importância, como veremos. Em cada momento pode-se
determinar a temperatura com um termopar (e neste
caso, com galvanómetros de espelho até se pode fazer
análise térmica fotogràficamente) ou com pirómetros
ópticos.
À s aplicações das ligas, que Gauthier denominava
metais compostos, são mui1 0 variadas . Fazem-se ligas
fusíveis (com bismuto, chumbo, estanho e outros metais),
leves (com alumínio e magnésio, como duralumínio, ma­
gnálio, alpax, almelec, muito utilizadas hoje em aviação),
antifricção, para diminuir os atritos, como a chamada
metal de Babbitt, com antimónio. zinco. arsénio. chutnbo
.e
estanho), pirofóricas (para isqueiros, com cério), más
Química inorgânica
43
condutoras (para reostatos e aparelhos de aquecimento,
com níquel, crómio, cobre, ferro e manganésio), indila­
táveis (pràticamente, como o invar, de base níquel e
ferro), elásticas (parq. m olas, com ferro, volfrâmio, man- ·
ganésio e silício), extraduras (como o carboloy, com vol­
frâmio e cobalto, ou a widía, sucedánea do diamante em
certas aplicações dêste, com volfrâmio e carbono).
À s ligas c � m· mercúrio dá-se o nome genérico de
amálgamas.
R.aros são os metais que se empregam puros na in­
dústria por não terem dureza ou fusibilidade -ou malea­
bilidade convenientes. Àssim, o ouro e a prata seriam
muito moles para os trabalhos de joalharia. Usam-se
ligados ao cobre, o metal que entra em maior número de
ligas. Com o primeiro ouro recebido por Vasco da Gama,
da Í ndia, Gil Vicente, por ordem de D. Manuel, fêz em
três anos uma riquíssima custódia, que o c ronista (J oã o
de Barros) classifica tam rica na obra, como no pêso,
(6350 g) ; esta famosa jóia manuelina, chamada custódia
de Belém, encontra-se no Museu de Àrte Àntiga de
Lisboa.
Com bronze. liga de estanho e cobre, d e uso tão cor­
rente, a maior obra feita em Portugal é a estatua de
D. José, por Bartolomeu da Costa:
À liga de prata legalmente adoptada em Portugal
(1931) para a moeda de 10 (dez, escudos tem 835% 0 de
prata (com + 3% 0 de tolerância) ; nas moedas de 5 e 2,5
escudos o toque legal é de 650% 0 (com + 5% 0 de tolerância).
À liga alpaca ( � obre 61 % , níquel 19 % , zinco 20 % )
usa-se em Portugal nas moedas de um escudo e de 50
centavos. Às moedas chamadas vulgarmente de cobre
são constituídas por uma liga de cobre e zinco (96 % de
cobre, 4 % de zinco). Deverão vir a ser cunhadas em
Química inorgânica
P ortugal moedas de ouro (liga dêste metal com cobre),
de 250$, 100$ e 50$, com 900% 0 de ouro (tolerância
+ 2% 0).
Antigamente as moedas de ouro portuguesas tinham
91 6,6 % 0 de ouro, 83,4 % 0 de cobre e as jóias 854 % 0 e
145,9 0100 respectivamente ; a baixela portuguesa antiga
,854,0 % 0 de prata, 146 % 0 de cobre.
Citemos ainda, entre as ligas mais usadas, o latão
(67% de cobre para 33,0 % de z i n c o), o m a il l e c h o rt
(50,0 % de cobre, 25,0 % de níquel, 25,0% de zinco), a liga
dos carácteres de imprensa (20,0 % de antimónio, 80,0 °10
de chumbo), a solda para lata (12,5 °10 de estanho para
87,5% de chumbo) e o estanho dos espelhos (80,0 % de
estanho para 20,0 °1 de mercúrio).
0
Fusão
e
solidi:fíeação das ligas binárias
Durante a solidificação duma liga esta funciona como
um sistema químico em equilíbrio de variancia determinada
pelo número de componentes independentes e pelas fases
em presença, para cada temperatura dada (a pressão
pouco influindo).
Os diagramas de fusibilidade podem ser feitos num
sistema de três eixos, dois de ordenadas e um de abs­
cissas (fíg. 5).
-
Considerando uma liga binária de dois metais A e
B, por exemplo chumbo (À) e antimónio (B), marcaremos
no primeiro eixo das ordenadas um segmento proporcio­
.nal ao ponto de fusão de A, (326° para o chumbo) no
segundo um segm€ n to proporcional ao ponto de fusão de
B (631° para o antimónio).
Às proporções da liga serão indicadas no eixo das
abscíssas (na figura anexa estão mencionadas as percen-
Quí1ll ica inorgâ.nica
tagens do antimónio). No sistema de coordenadas tem�
peratura-composição que adoptámos (segundo o método
introduzido p or um dos divulgadores da lei das fases de
Gibbs, Backhuis Roozeboom) obteremos duas ' curvas
AE e BE ; cada ponto do plano, representa o sistema
com certa composição e a determinada temperatura.
Assim o ponto C representa a liga com 93 % de
chumbo e 7 % de antimónio a cêrca de 700° C. Se um/ ·
arrefecimento se produz o ponto figurativo do sistema
deslocar-se-á segundo a vertical CD. A experiência
mostra que a partir de cêrca de 290° (ponto de encontro '
de CD com AE) um a r r e f e c i m e n t o determina na
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I
\00
massa em fusão a separação de cristais de chumbo (cris­
tais de l .a cristalização), enriquecendo-se o resíduo em
antimónio, o que gràficamente se traduz por um deslo­
camento do ponto figurativo segundo aE ; quando êste
ponto atinge E, isto é, à temperatura aproximada de 247°,
no caso que nos serve de exemplificação, o antimónio
encontra-se no resíduo líquido na proporção de 13 % e
daí em diante o resíduo solidifica, a essa temperatura
constante de 247°, havendo cristalização simultânea e
prOgressiva dos dois metais, que vão constituindo cristais
46
Química. inorgâ.nica
mixtos, com a mesma composição agora do resíduo lí­
quido do seio do qual se vão destacando.
P elo arrefecimento, o banho c omo que tende a for­
mar um sistema definido, de ponto de solidificação mí­
nimo, o qual constitue uma mistura eutéctica (à qual
corresponde uma liga eutéctíca.) : para tanto principiou
por eliminar o elemento que estava em excesso na mis­
tura primitiva, em relação à composição da mistura cor­
respondente a êsse ponto E, ponto do gráfico de ordenada
mínima, chamado ponto de eutexia (13 % de antimónio,
87 % de chumbo, temperatura 247° como se disse). Se
tivéssemos feito o nosso raciocínio partindo dum ponto
F, ao qual corresponde cêrca de 75 % de antimónio e
25 % de chumbo e aproximadamente a temperatura de
700°, por arrefecimento o ponto figurativo seguiria a
vertical F G e a partir do ponto de intersecção b desta
vertical com BE, a que correspondem uns 525°, deposi­
tar-se-ia antimónio (cristais agora de 1.a cristalização) ;
o banho residual ficaria sucessivamente mais pobre
neste elemento e o ponto figurativo deslocar-se-ia se­
gundo bE até atingir a 247° o ponto de eutexia.
Ao passo que as ligas e m geral não têm ponto de
consolidação bem definido, mas apenas se pode registar
o princípio do fenómeno e o seu fim, delimitando-se um
intervalo de cristalização, as ligas eutécticas compor­
tam-se como um metal único.
N o nosso diagrama tôda a parte do plano acima de
AEB corresponde a um sistema exclusivamente em fase
líquida ; AE indica secreção de chumbo, BE de antimó­
nio. Abaixo da paralela HI ao eixo das abcissas que
passa por E o sistema está em fase exclusivamente só­
lida. As regiões AEH e BEl correspondem aos estados
pastosos : banho com cristais de chumbo ou antimónio
já individualizados.
47
Química inorgânica
Fusão e solidificação das ligas ternárias
Consideremos agora uma liga ternária, constituída
por três metais A, B e C. Seja um triângulo equilátero
ABC, horizontal e convencionemos repre s entar as com­
p osições da mistura nos três componentes p elas três nor- mais baixadas dum ponto P do seu interior sôbre os três.
lados. Como a altura II do triângulo é a s omas dessas
três normais nt. n2 e n5 (fig. 6)
h = m --1 -
m
-!
n5 e faremús h
=
100
sendo portanto as percentagens nos três componentes re­
presentadas respectivamente porl% , n2
e n5
O ponto
À representa 100 °/0 de À ; B, 100 °/0 de B ; C, 100 °/° de C.
Sôbre os lados, um ponto de AB, por exemplo, represen­
tará, como no caso das ligas binárías, uma mistura de
A e B (efectivamente, à medida que um ponto, conside­
rado no interior do triângulo, se aproxima de AB a normal, em relação a êsse 1aB
do, n5 , que r e p r e s e n t a a
percentagem de C, tende
para zero).
Ê ste triângulo tem sido
chamado trzâ.ngulo das con­
centrações de Gibbs (sendo
de registar que se tem as
percentagens referidas ·não
pelas normais mas pelas pa·- A,���-"-�---lI�"--::.l.-.:L.�� C
..
ralela.s tiradas pelo ponto
Fig. 6
até encontrar os l a d o s ,
como fazia Roozeboom e a figura 6 tam bém indica).
A partir dos vértices A, B, C, do triângulo marque­
mos, sôbre três verticais, segmentos proporcionais aos
%
%
.
48
Quimica ínorgânica
pontos de fusão dos componentes A, B e C : obtemos os
pontos a, b e c (fig. 7).
Nos planos AaBb, BbCc, CcAa, traçamos como no
caso das ligas binárias, os diagramas de solidificação, com
seus pontos eutectícos ' binários E,E! e E 2' As superfícies
EbE!, EICE 2, E2aE, ditas de cristalização, interceptam-se
segundo as linhas EE3 ,E!E3 ' E2E3 ' as quais concorrem
a
no ponto E3 , chamado ponto
de eutexia ternário. Conside­
remos um sistema ternário com
uma composição qualquer, em
A, B e C, e a uma dada tem­
peratura, sistema que será re­
presentado pelo ponto :;1. .
Supondo um abaixamen­
to de temperatura, o ponto fi­
gurativo desloca-se segundo a
A vertical, até encontrar o ponto
{3 de intersecção da referida
vertical com a superfície de
cristalização EaE2' referente a
c
A ; atingindo êste p o nt o 0,
Fig. 7
o ponto figurativo, de acôrdo
com a expenencia, desloca-se segundo a linha de maior
declive ou linha de cristalização �y, a que corresponde
depósito de cristais (cristais de 1 .a critalização) do ele­
mento A, puro. Chegado o ponto figurativo a I, ao c on­
tacto da superfície de cristalização EbEJ, relativa a B,
passa êle a deslocar-se, durante o arrefecimento e no
sentido sempre de diminuição de ordenada, segundo EE3 '
com depósito de cristais constituídos simultânea-mente
pelo,s elementos A e B (cristais de 2.a critalização). Conti­
nuan d o o arrefecim.ento atinge-se o ponto eutectico ter­
nário E3 : então formam-se, daí em diante, cristais mixtos
"
.
Química inorgânica
49
de A, B e C, com a mesma composição do banho e de
composição constante, até solidificação integral.
Sôbre o triângulo-base segue-se o fenómeno como­
damente, pois a linha de cristalização se projecta segundo
V/ a que corresponde secreção de A, /E3 ' a que corres­
ponde depósito de A e B, enfim, no ponto E '5 , a que cor­
responde o depósito do eutectico terllário.
Para sistemas de 4 ou mais componentes Benedicks
(1938) propõe o uso dum semi-circulo, dividido num
certo número de partes iguais. Cada raio refere-se a um
componente.
A partir do centro consideram-se sucessivos sectores,
em prolongamento uns dos outros, cada um paralelo a
um raio : a sua direcção indica a natureza ci o compo­
nente ; o seu comprimento, a percentagem correspondente.
Função m.etal e função m. e t al ó i d e ­
Os elementos (ou corpos simples) podem ser considerados
metais ou metalóides.
As propriedades físicas dos metais podem ser :
1) Termoelásticas, que dependem da molécula e do átomo,
(calores específicos, mudanças de estado, deformações, etc.) ;
2) Electromagnéticas, que correspondem ao movimento
dos electrões, no átomo, (conductibilídades, espectros, etc.) ;
3) Plásticas, relacionadas com a estructura (tenacidade,
maleabilidade, ductilidade, dureza).
Sob o ponto de vista químico : os metais podem sempre
originar catiões (são elementos electropositivos), por perda
de electrões ; os metalóides transformam-se em aniões
(são elementos electronegativos).
2) Formam halogenetos (ou sais haloides), alguns
chegando a inflamar-se (m. alcalinos ; a exotermicidade
decresce do fluor para o iodo.
3) Formam pelo menos um óxido básico.
50
Química inorgânica
4) Puros e a frio, não são atacados pelos ácidos
puros ; a presença da água provoca a dissociação electro­
lítica do ácido e pode determinar o ataque. A acção dos
alcalis é análoga : o metal transforma-se em iões (aniões
oxigenados) com libertação de hidrogénio. A passagem
dum átomo a ião põe em jOgO uma quantidade de ener­
gia que corresponde à aiínidade química.
5) Nas ligas, os metais podem originar combinações :
APCu, AlCu, AlCu3 , AFCu3, etc.
As propriedades dos metalóides, sobretudo a ausência
do brilho metálico, diferentes das dos metais, permitem
que se faça a distinção entre as duas funções. Os meta­
lóides têm grande actividade e são capazes de neutra­
lizar a actividade dos metais, com formação de sais.
()reparaçãu dUJ elementuJ
Os elementos, exceptuados os nulivalentes, actuam
como oxidantes ou como redutores, em geral, nas trans­
formações químicas. São em regra oxidantes O, F, Cl,
Br, I ; os outros redutores.
Oxidantes
Os oxidantes actuam sôbre comp ostos neutros, ori­
ginando novos oxidantes (sendo preciso que a actividade
química oxidante do primeiro seja superior á do segundo) e
sôbre redutores. Considerando o hidrogénio, redutor tipo :
F2 + H2
2 FH + 77.000 c (máximo)
O H2 + 58.300 c
O + H2
CP + H2 = 2 ClH + 44.000 c
=
=
Br2 + H2
=
+ H2
=
12
2 BrH + 24.600
2 IH +
c
800 c
,,
;
51
Químíca. ínorgâ.nica.
Não poderemos preparar o fluor quimicamente pois
;a energia química dos reagentes nunca é suficiente. Re­
-corre-se a outra forma de energia., a eléctrica.. Àssim fez
Moissan (1886) electrolizando FH - tornado condutor
com FK.
Com o oxigénio já podemos preparar cloro (em pre­
.sença de C12Cu, a 4500 : processo Deacon ; ou empregando
como agente de transporte do oxigénio o 0 2Mn ; processo
Weldon).
Para o bromo e o iodo, podem empreg ar-se cloro ou
.oxigénio.
Redutores
Os redutores actuam sôbre compostos neutros ori­
.ginando novos redutores, (desde que a actividade dos
primeiros seja superior à dos segundos) e apropriam-se
.dos oxidantes existentes nesses compostos (em regra do
oxigénio) ; actuam também sôbre os oxidantes directa­
mente.
O redutor mais usado, pode ser ; 1) m ais económico ;
2) de m aior actividade ; 3) de maior afinidade para o
oxigénio ; 4) de pequena afinidade para os m etais - é o
carbono.
Segue-se o alumínio, redutor enérgico também. Mis­
turando-se alumínio em pó com o óxido a reduzir, num
<:adinho, colocando-se em cima bióxido de bário e m a­
gnésio, em pó, aglutinados, e iniciando-se a redução com
fita de magnésio, o metal pode ser libertado :
o
mesmo tendo lugar para o crómio, para
o
manganesio,
Química inorgâ.nica.
etc. Tal é a base da a.luminotermia. Com o próprio óxido,
de bário :
, 3 0Ba
2 AI
� ->
05AP -+- 3 Ba
A criolite (F5Al, 3 FNa) d a Groenlandia veio tor­
nar o método económico. Além dêstes redutores temos ,
ainda o sódio e o potássio (preparação de Si, B, Al), Ü'
magnésio (B e Si) etc.
Em regra, quando um elemento se não encontra no
estado nativo, a sua extracção faz-se do composto natu­
ral mais abundante. Assim, para prepararmos hidrogénio,
emprega-se muitas vezes a água, fazendo sobre ela actuar
um metal capaz d.e deslocar o hidrogénio, pela sua cate­
goria electroquímica :
O H2 -+- Na
�-.,.
O HNa + H I
Emprega-se às Vezes sódio (ou amalgama de sódio).
êste processo, em meio neutro, substituem-se por
vezes processos em meio ácido ou em meio alcalino, .
atendendo a que ácidos e bases contém hidrogénio fàcil­
mente deslocável :
À
Zn
S04H2 +- Zn
--\- - 2 O HNa
�->
�-.,.
S04Zn
H2 �
Zn 02Na2 + H2 t
A energia. eléctrica. é hoje aplicada na preparação de
quási todos os elementos : A electrólise de sofutos de áci­
dos, alcalis ou sais alcalinos liberta hidrogénio. Um forte
redutor como o carvão, ao rubro, decompõe a água (sob
a forma de vapor) libertando o hidrogénio :
Química inorgânica
53
formando-se uma mistura que se tem chamado gás da
. água.
O óxido de carbono é também um forte re dutor.
Àctuando sôbre uma base, como a cal, a alta tempera­
tura liberta hidrogénio
Estudemos em especial o hidrogénio .
Conhecem-se muitos compostos binários de hidro­
génio e dum metal chamados genericamente hidrogenetOs.
Assim, o hidrogeneto de cálcio forma o produto indus­
trial cham ado hídrolíte o qual actuando sôbre um com­
posto rico em hidrogénio, como a água liberta êste ele­
mento :
Na iT'dústria empregam-se muito, para deslocar o
hidrogénio, elementos como o silicio e o ferro, ou mis­
turas dos dois, como sucede no produto denominado
sílicol, utilizando a sua acção sôbre a cal sodada ou ape­
nas sôbre a soda (a 40 % ):
Si + (OH)2Ca + 2 (OH)Na --, Si OlCaNa2 + 2 Hi t
Si + 4 (OH)Na
Si 04Na"
2 H2
--+
Para o cloro considerações análogas. Como se sabe
os compostos oxigenados naturais mais imp ortantes são
óxidos, como a pirolusite, mineral constituído essencial­
m ente por 02Mn.
Teremos :
4 CIH + 02Mn
.'ce�so Scheele)
_,ou,
- -7
CPMn + 2 OH2 + CP t
(Pro­
t:
54
2
Quimica inorgânica
,.
S04H2 -+- 2 CINa + 02Mn
S04Mn
2 OH:! �"-- CF r (Processo Bertholet)
- -->-
S04Na2 +
Os productos industriais clorados, constituídos essen-­
cialmente por hipodoritos, também libertam fàcilmenk
cloro :
: (CIO)2Ca -+- 4 CIH --. CJ2Ca -+- 2 OH2 + 2 CP t
Oxidando CIH, por catálise, liberta-se cloro (Deacon) ..
O catalizador é o cloreto cuprico (que tende a dar CICu
e CI em virtude da deformação dos átomos componentes).
Como há pequena contracção de volume é de pouco pro­
veito alta pressão (Le Chatelier) ; como há libertação de­
calor a melhor isotérmica é a baixa temperatura.
Pela energia eléctrica activa-se êste elemento, for-o
mando-se cloro activo. Quando se arrefece a cêrca de 0<>­
a água de cloro (Claq) depositam-se cristais de hidrato
(CP,80 H2).
Usa-se na indústria liquefeito. É um gás de guerra
asfixiante.
O bromo e o iodo podem ser preparados com o cloro.>
mais activo oxidante, a partir dos brometos e iodetos
existentes nas águas mães das marinhas e nas cinzas de
vegetais marinhos, como os fucus e v arechs. Se o iodo,
está também s ob a forma de iodato (como sucede na
água mãe do salitre do Chile) com bissulfito de sódio e'
sulfato de cobre é primeiro p recipitado sob a forma de'
iodeto cuproso. Ê ste iodeto é submetido ao processo de
Bertholet, isto é, à acção da mistura do ácido sulfúrico e
do bióxido de manganésio :
Em harmonia com a termoquímica o cloro, que des-
·
Química inorgânica
55
loca o bromo e o iodo dos compostos binários, é deslo­
cado por êles dos compostos ternários :
6 I + 5 Cl03K -+ 3 OH2
---+
5 ClK + 6 I03H
o oxigénio pode ser obtido por interm édio da energia
térmica, aquecendo óxidos naturais
ou outros compostos ricos nêste elemento
ou ainda peroxidando previamente certos compostos, em
seguida decompostos a temperatul;a mais elevada :
t
OBa
02Mn +
'2
O
=--=
t'
02Ba (t' >
t:
Boussingault) ;
t
OHNa + O
=--=
'
t
MnO!'Na2 + O H2 (t' > 1)
(Tessié du Motay)
Com a energia eléctrica, por electrolise da água ; por
destilação fraccionada duma mistura que o conte'n ha
(como é o ar líquIdo). À oxilita (02N a2) com a água li­
berta êste gás :
O H2
- --+
2 OHNa +- O t .
Vários sistemas, constituídos por componentes ricos
em oxigéneo, o podem libertar :
3 S04H2+2 Mn04K --+2 S04Mn+S40K2 -+ 3 OH2 +- 5 O f
Cr207K2 +- 4 SO'oH 2 - . 2 (SO")2CrK + 4 O H2 . 3 O t
56
Quimica inorgâ.nica
Encontra-se no comércio em tubos de aço a cêrca de
150 atmosferas.
Pela acção do eflúvio eléctrico transforma-se numa
variedade alotrópica, o ozono, 05• O ozono, aplicado por
exemplo na esterilização das águas, p ode reconhecer-se
com o papel de Houzeau, papel de tornezol avermelhado,
cujas fôlhas são embebidas, em metade do seu compri­
menlo, em soluto aquoso de iodeto de potássio ; o ozono
azula (por originar potassa) só a parte iodetada.
O enxôfre, existindo no estado nativo, pode ser se­
parado da ganga por fusão fraccionada (processo dos cal­
caroni)
ou por destilação fraccionada (processo dos dop­
pioni) ; certos componentes naturais ricos nêste elemento
libertam-no por meio da energia térmica :
O azoto pode ser separado do ar líquido por destila­
ção fraccionada. À energia térmica liberta-o de muitos
componentes ricos em azoto :
podendo usar-se uma mistura de sal amoniac o e dum ní­
trito alcalino. Partindo dum nitrato obtinha-se o protó­
xido de azoto :
O forte oxidante que é o cloro separa o azoto do hi­
drogénio, actuando sôbre o arrtoníaco :
--"
Química inorgânica
57
é extraído dos seus compostos naturais :
fosforites.
o fósforo
-ossos
�
(P04)2Ca5 + 4CIH --+ (P04)2CaH4 -+ 2 CPCa
(P04)2CaH4 -+- O Ca --+ (P04)2Ca2H2 �- OH2
(P04-)2Ca2H2 -+ 2 S04H2 --+ 2 P04H3
2 S04-Ca
'2 P04H3 -;- 5 C ---+ 2 P + 5 CO + 3 O H2 (Processo
-Coignet).
-
-
-
Recorrendo à energia eléctricEi , empregando um fôrno
usa-se hoje a mistura do fosfato, carvão e sílica ;
2(P04)2Ca5 -+ 10 C + 6 Si02---+ 6 Si05Ca + 10 CO t + 4 P
metasilicato
de cálcio
....
É um elemento com vá rias formas alotrópicas : àlém
da forma habitual, correspondente ao fosforo branco, existe
o fosforo vermelbo, que ao contrário do primeiro, não é
tóxico, nem soluvel em sulfureto de carbono, o fosforo
violete de HittorE (obtido por fusão com chumbo) o negro
de Bridgemann (obtido sób a pressão de 12000 K) etc .
Pela acção d o fosforo sôbre uma lexivia alcalina
-como a potassa forma-se bidrogénio fo'sforado, gás ex­
p ontaneamente inflamável :
4 P
3 OHK
30 H2 -i- ---ó- 3 P02KH2 + P R " t
Forma-se, simultaneamente, hipofosfito de potássio.
A acção do ácido sulfúrico sôbre o fosfato tricálcico
leva êste a fosfato monocálcico solúvel :
A mistura obtida constitue o adubo denominado
,supe rfosfato.
58
QUlmica inorgânica
Também a energia térmica pode servir para a liber­
tação do arsénio dos seus compostos naturais, actuando
sôbre um mineral arseniado como o mispiquel :
SAsF e
- ->
SFe + As.
o antimónio forma um sulfureto que se encontra na
antimonite ou estibina. Aquecendo o sulfureto em con­
tacto com o · ar (ustulação) forma-se um óxido, reduzido
em seguida pelo carv ão :
S3Sb2 + 9 O
2 03Sb2
3 C
-
--->
-
--->
05Sb2 -+ 3 S02
4 Sb + 3 C02 t
•
O composto natural mais importante de bóro é o
ácido bórico (em soluto aquoso a 3 % constitue a água
bÓrIca) que pode ser reduzido pelo sódio (Gay Lussac e
Thenard) :
4 B 05H5
ou pelo alumínio (Saint� Claire Deville e Wõhler).
N o primeiro caso forma-se simultâneamente meta­
borato de sódio. Um soluto dum borato, acidulado, re­
conhece-se com o papel de cúrcuma, a�arelo, que depois
de nêle mergulhado e sêco em seguida, avermelha ; adi­
cionado de alcool e ácido sulfúrico dá à chama do a1cool
a côr verde. Pela acção da água oxigenada e soda sôbre'
o borato de sódio (B407N a2, 10 OH2, sal que dissolvido
em água, D.a proporção de 30 g para 970 g de água dá o
soluto de borato de sódio ordinário) forma-se p erborato ::
O carbono puro (diamante) foi obtido por inter-
Química inorgânica
59
médio da energia eléctrica, como era natural ( Moissan).
À energia térmica também pode ser usada, mais imper­
feitamente. Chama-se carvão activo a variedade de car­
bono que se obtém aquecendo ao rubro carvão com um"
pouco de cloreto de zinco ou ácido fosfórico. É um ex­
plêndido adsorvente, usado hoje nas máscaras contra
gases.
Para separar o silício do seu composto natural mais,
importante, a sílica, p o d e usar-se como redutor o
sódio :
-1;
À separação dos metais faz-se semelhantemente. Há
metais que se e �contram no estado nativo (ouro, prata..
platina, bismuto), e as operações metalúrgicas têm com o
objectivo então a separação da ganga. Metais que se en­
contram sob a forma de sulfuretos (cinábrio, SHg ; galena,..
SPb ; calcopirite S2F eCu ; blenda, ' SZn) e êstes são ustu­
lados e os óxidos obtidos são em regra reduzidos pelo
carvão, etc.
O emprego da energia eléctrica na separação dos
metais é hoje corrente (eletrometalurgia) para quási
todos êles.
O uso de alumínio como redutor (aluminotermia)'
tem prestado também em muitos casos valiosos ser­
viços.
Na extracção dos metais usam-se pois ;
1) Processos mecânicos
2) Processos químico-físicos
Química inorgânica
1) Processos mecânicos.
Aplicam-se ao ouro, platina, etc.
Consistem na trituração do minério ; na sua lavagem ;
,as vezes numa amalgamação, separando-se o metal do
mercúrio por destilação.
o quartzo aurífero, por exemplo, é triturado em re­
cipientes de ferro, semi-esféricos, com pesadas bolas, ani­
m ados de movimento de rotação. À poeira obtida é arras­
tada pela agua por planos inclinados, onde se amalgama
com o mercúrio contido em cavidades nêles existentes.
Tratando-se da prata
CIÀg -+- 2 Hg
- -7
CIHg
_L
ÀgHg
2) Processos químico-físicos :
a) electrolíticas (electrometalurgía), por via sêca ou
húmida ; aplicam-se a prata, ao ouro (por cianuração),
ao alumínio, ao cobre' e sódio.
b) de redução. C omo redutores, usam-se, como sa­
bemos, o carvão, o óxido de carbono, o hidrogénio, o
alumínio (aluminotermia). O processo é em geral ante­
cedido duma ustulação ou calcinação,
J a dissemos que êles são usados, em regra, sob a
forma de ligas e estas estudadas em metalogramas.
f ' ()ta�ã()
Quando uma substância sólida muito divid�da esta
em contacto com dois líquidos, em que se nã � dissolve,
pode repartir-se p e los dois ou pode concentrar-se na su­
perfície de separação, mas também pode acontecer que
Química inorgânica
61'
ela abandone totalmente um para se dispersar só no ou­
tro : diz-se, nêste último caso, que há flotacão.
O carbonato de chumbo constituindo pasta com a
água abandona esta para passar totalmente para o óleo
de linhaça.
À grêda tem grande afinidade pelos óleos, podendo-
Fig. 9
-
Aparelbo de flotação
Os fragmentos de minério, misturados com óleo e água sulfúrica' entram por
A, pass'am para o compartimento cilindrico por acção do agitador B e
em s eguida passam por C para o primeiro compartimento. Aí a camada
oleosa separa-se à superfície, em D, com, o mineral, emquanto a ganga
e a água descem e são removidas por E •.
-os extrair dos tecidos. No Egipto clarifica-se a água
com pães de amendoa e na N ubia com sementes de rí­
cino.
Á galena, à blenda, ao mispiquel etc., aplica-se o mé­
todo da flotação para realizar sep arações, que teem per­
mitido a reabertura de minas que estavam parada s.
Tip()� de f()rn()�
Em metalurgia usam-se ql>1atro tipos de fornos, em
geral :
,62
Químíca inorgânica
1) De galera. O material que se aquece, o combustí­
vel e os produtos da combustão ficam separados. Usa-se
em regra fôgo central. O minério é disposto em recipien­
tes adequados.
2) De cuva. São fornos, em regra cilíndricos, p rismá­
tiLOs ou cónicos que se carregam superiormente e se des­
.carregam inferiormente.
3) De reverbero. Fornos baixos, abaulados, de grande
superfície, com fôgo lateral .
4) Electricos (fig. 10).
Fig.
.6) Na La coluna vertical
dáecto.
b) N �
'
La
0
arco
10 - Tipos de fornos :
a
figura superior r e p r e s e n t a um fôrno de arco
forma-se entre o e l e ctr o d o superior e o banh o ;
coluna vertical a figura inferior repre s e n t a um fôrno de arco in­
directo ; os dois electrodos estão ambos fora do banho, inclinados, a pe­
quena distância da sua superfíci e ;
c) Na
2.a
coluna vertical, a figura superior representa um fôrno de resis­
tência ; os dois electrodos mergulham na masSa me tálica e aproveita-se o
efeito Joule ;
2,8 coluna vertical a fi g ura inferior representa um fôrno de inducão
anular (a fig ura esquemática indica um corte no mesmo, com aproveita­
d) Na
mento das correntes induzida. pela bobina central.
63
Química inorgânica
a)
b)
c)
d)
/
De
De
De
De
arco directo, v. g. m o delo H é r o ult
arco indirecto
resistência
indução
o uso industrial do fôrno elé ctrico tornou p ossível a
preparação da carbite (que se faz em Portugal, em N elIas
e Setubal), da qual se pode passar p ara o c onhecido ad u­
bo, cia.namida cálcica
N
Ca
//
� C:N
C2Ca -',- N2 - --, CCaN2
C
do carborundo SiC e de muitas outras substâncias.
fun ç(5es anid .-id () , ácid (), ()xid(),
hid rüxid() e sal
Preparação dos com.posto �
Um ácido é um composto e m g e ral de forte activi­
dade química, electrovalente, que, ionizando-se, produz
hidrogeniões ;
ÀR
--+
.(_. -
À-
H+
Uma base ou hidróxido é u m c omposto em geral de
forte actividade química, electrov alen te, q u e, ion.izando-se,
produz oxidrilioes :
BOR
--+
-{-- -
B+
-: O H -
Às actividades de ácidos e bases são o postas.
, <' '
64
Quimica inorgânica
Como H+ é um protão pode-se difinir ácido como'
tôda a substância capaz de emitir protões (Brõnsted,1923). Uma base é uma substância capaz de fixar pro­
tões. Um sal é um composto de actividade insignificante
ou nula, polar, que, ionizando-se, não produz em geral e
directamente, iões hidrogénio ou oxidrilos (êstes podem
provir da hidrólise), podendo resultar da acção dum ácidO'
sôbre uma base, com transformação de energia química
em energia calorifica e às vezes em energia luminosa.
Um anidrido é um composto binário que reagindo
com a água dá um ácido ; óxido, um composto binário
que reagindo com a água dá uma base.
Se uma molécula de ácido AHn reage com m molé­
culas de soda diz-se que o ácido funciona com a acidez m.
Um sal normal ou neutro corresponde à definição'
dada para sal ; um sal ácido pode produzir ainda hidro-­
geniões, um sal básico, oxidrilíões, ou, pelo menos, ainda
pode reagir com um ácido para dar um sal, tendo nêste
último caso oxigénio substituível por um radical ácido :
OClBi [- 2 CIH
- -+
CPBi -+- OH2
Dois ou mais sais podem combinar-se dando sais duplos.­
triplos, etc . Se, ionizados, produzem iões complexos em
grande proporção dizem-se sais complexos.
São sais duplos o alumen
e o sulfato ferroso amoniacal
Sais complexos o ferrocianeto e o ferricianeto de potássio'
65 '
Química 'inorgânica
Muitas v ezes os primeiros incluem-se nos segundos, isto
é, ao alumen corresponde a fórmula.
e ao sulfato ferroso amoniacal
Chamam-se às vezes, impràpriamente, sais básico:s as
misturas de sais normais e de hidróxidos, como
Preparam-se ácidos :
'
1) Pela acção dum ácido t� ôbre um sal (�� leis de
Ber tholet)
2) Pela acção dum anidrido sôbre a água
3) P el a acção de certos halogenetos sôbre a água :
�
;.t' ,
'
. '
.
_
,
".. " . CPP +- 3 OH2 -- , P05H3
3 CIH
"} '
4) P 6'r electrólise.
Prepara.m-se bases ,.
1)
2)
2)
4)
\ '
,
Pela acção de outras bases sôbre sais z
Pela acção de óxidos sôb:i:e a �água
}. -"
Pela acção de certos metais sôbre a: água.
Por electrólise.
'7
Prep'a ram-se sais :
1) Pela acção de
um
ácido sôbre'iuma ' base
ou sôbre
.
66
Quím ica inorgân ica
um óxido (principalmente para os sais de cálcio e manganésio). )
"
"
2) Pela acção de um á�do sôhre um n;.et�l (citia�ad'
o ácido atacar o metal, êste fôr comum e o sal a
p�eparar fôr solúvel - embora esta última con­
dição não seja indispensável, pois se podem usar
,"
� (, (,
;
, . .t
� . ;: > •
;:;,
agitadores).
3) Por dupla decomposição entre dois sais solúveis
ou entre um ácido e um sal
4) Pela união directa dos componentes , .
5) Pela redução de outros sais (anfidos): '
.
i
' . I·� ,.
I
j
I
S04Ba + 2 C ----+ SBa -+- 2 C02 t
6) Por electrólise. '
Preparam-se óxidos e anidridos : -
1) Pela oxidação directa dum elemento
2) Pela calcinação de carbonat"os ou nitrat()s ou óxidos
mais oxigen{ldos
' '. ,
,
,
,
'
3) Pela acção de bases sôbre certos sais '
4) Por electrolise.
Um grande número de sais sendo insolúveis, o pro­
cesso de os preparar por dupla decomposição é dos mais
usados.
Cloretos insolúveis maIS importantes :
CIAg, CIHg, CJ2Pb (brancos, o primeiro insolúvel
em N05H, solúvel em OHAm, CNK e S205Na2 ; o se­
gundo insolúvel em. N05H, enegrecendo pela OHAm ;
o terceiro solúvel em água fervente).
I
I
Química inorgânica
67
Brometos insolúveis mais importantes :
lodetos insolúveis mais importantes :
IAg (alll�rela.do). PHg (vermelho, solúvel em IK),
:IHg (verde), PPb (amatelo), PBi (escuro), ICu (branco).
Sulfatos lnsolúveis mais importantes :
S0 4Pb. S04Ba, SO"Sr, SO"Ca (brancos, o primeiro
,solúvel em tartarato de amónio, o segundo insolúvel em
CIH ; o último é o menos insolúvel dos quatro).
Carbonato$ : Todos os neutros, menos os alcalinos.
Cianetos : Todos, menos os alcalinos. alcalino-ter­
rosos e o de mercúrio. Dissolvem-se em cianeto alcalino,
;
,com excepção dos cianetos de , chumbo e bismuto., . ", .
Fosfatos : Em regra insolúveis, com excepção dos
,alcalinos.
Sulfuretos : Em regra insolúveis, com excepção dos
.alcalinos e alcalino-terrosos.
Dos insolúveis muitos são negros. SSn é côr de choco­
late, S2Sn, S5ÀS2. SCd amarelos ; S5Sb2 vermelho, SMn
.alaranjado, SZn branco.
Os hidróxidos metálicos são em regra insolúveis,
com excepção dos alcalinos e alcalino-terrosos ; as suas
,côres são geralmente as dos sais correspondentes.
I) H i d r ó x i d o s solúveis em
OHÀm :
(OH2)Zn (branco) . -'
.. .
OHNa ou OHK
e
68 .
Química. inorgânica.
II) Hidróxidos insolúveis em O HNa ou O HK e'
OHÀm :
(OH)5Bi (branco) ; (dH)2F e ( e s v e r d e a d o ) ;
(OH)''íF e (côr de ferrugem) ; O Hg (amarelo) ;
OHg2 (negro) \
III) Hidróxidos solúveis em OHN a ou OHK mas·
insolúveis em OHÀm :
(OH)3Àl (branco) ; (OH)'5Cr (verde) ; (OH)25n
(branco) ; (OH)2Pb (branco)
IV) Hidróxidos insol úveis em O HN a ou O HK mas
�olúveis em OHÀm :
(OH)2Cd (branco) ; (OH)2Cu (azul) ; (OH)2Nil
(verde); (OH)2Co (azul, que por aquecimento
,"
passa a róseo) ;
(OH)2Mn (branco, escurecendo);OÀg2 (negro).
_
Conhecendo êstes factos é n atural que os químicos
ten \am instituído uma série sistemática de reacçÕes, me­
diante as quais, pelo emprêgo dum número restricto de
rea gentes, se ' podem determinar os iões existentes num .
soluto (marcha geral de análise). Para pesquiza dos metái s podem corl.siderar-se assim seis grupos analíticos,.
no'! quais se repartem os catiões.
I
I. O grupo do ácido clorídrico. Com preende os iões
Hg', Àg', Pb··.
II. O grupo do ácido sulfídrico. Compreende :
�
Ly-':."t, '
_,
"
,
�<-
� I
'
a) o s iões 5n··. 5n···· Às'" 5b'" aos quais
correspondem sulfuretos solúveis �m sul.
.,,,-,
fure to amarelo de amóni o ;
b) os iões Br" , Cu" , Cd" , Pb" lig" , aos
quaÍs correspondem sulfuretos insolúveis ­
em sulfureto amarelo de amónio.
_
\ '
Química inorgânica
69
. , " -rII. O grupo da amónia. Compreende os iões Fe···,
AI···, Cr···.
, l I.
,IV. O grupo do sulfureto de amomo. Compreen de
os iões Nt·, Co··, Zn·· e Mn·· ..
\'
,
,V. O grupo do carbonato de amónio. Compreende os
iões Ba··, Sr·· e Ca··.
�
.
VI. O grupo dos metais alcalinos e do magnésio. Com­
preende os iões Mg··, K·, Na·, Am· .
Para os aniões podem con siderar-se 4 grupos, tomando
oComo reagentes gerais os solutos de azotato de prata e de
�loreto de bário :
L Grupo do ácido azótico.
Os iões correspondentes
não precipitam por qualquer dos dois reagentes
gerais.
II. Grupo do ácido fosfórico. Os aniões do grupo
precipitam pelos dois.
III. Grupo do ácido sulfúrico : Precipitam CPBa&q e
não N03Agaq .
IV. Grupo do ácido clorídrico. Precipitam N05Agaq
e n ão CPBaaq .
Consideremos agora, mais pormenorizadamente, a
preparação dos compostos.
Os processos gerais in dicados teem evidentemente
modalidades. Assim, para preparar ácidos bromídrico e
iodídrico eIll vez dos halogenetos u s a-s e a acção sôbre a
água, de bromo ou iodo, em presença do fosforo :
'lo
Química íorngânica
3 Br + P ---+ Bi'..P
3 O H2 ---+PO 'HS + 3 BrH
3 I -+ P --.pp
pp -+- 3 O H2
POõH5 + 3 IH
Br5p
- --+
'I' ambém êstes ácidos se poderiam obter com os seu�
sais correspondentes e ácido fosfórico (não se usando o'
sulfúrico porque seria reduzido por êles) :
P04Hõ -+ 3 BrK ---+ POK� + 3 BrH
P04H5 + 3 IK ---+ P04K'i + 3 I H
É curioso notar que pela acção d o iodo sôbre o ácido'
perclórico se poderá obter o ácido periódico :
I + ClO"H --. IO"H +- Cl
o ácido fluoridrico (que se obtem pela acção do ácido
sulfúrico sôbre o fluoreto natural mais comum, o de cál­
cio, que constitue a fluorite) reagindo com a sílica (ou
com os silicatos) dá fluoreto de silicio que reagindo com
a água próduz um ácido importante, chamado hidro­
fluosilicico
4 FH
Si02 --, PSi -+ 2 O H2
3 F"Si + 4 O H2
2 f6SiH2 + S i (OH)" t
ácido
sílica
hidrofluosilicico gelatinosa
- ->
O ácido sulfúrico prepara-se geralmente (em câmaras
de chumbo) com anidrido sulfuroso (resultante da ustu­
lação das pirites) e água, em presença do ácido azótico,
(catalizador) :
I
S05H2
S02 + OH2
S03H2 + N02 ---+ S04H2 + NO
Outros catalizadores se empregam hoje (como Pt.,
---+
7t
Química. inorgânica
05Fe2, V : processos de contacto ; v. fig. 11). Entre os
oxácidos sulfurados são também importantes : S05H�
(ácido sulfuroso) S205H2 (ácido hiposulfuroso), S20"H�
Fig.
11 - Preparação
do á.cido sulfúrico pelo processo do contacto
à insufla ar no forno B onde est ão as pirites. O anidrido sulfuroso formado
,
passa para a câmara C, onde se purifica, seguindo por D para colunas
contendo coque, água (E) e ácido sulfúrico (F), eliminando a impureza
que pode conter, anidrido arsenioso, que seria venenoso para o cataliza­
dor, em G, atravessando a estufa H e entrando por fim, misturado com
ar e vapor de água, a
380° - 4.50°, na
câmara I onde se encontra o cata­
lizador em prateleiras e onde S02 passa a
S05
o qual se transforma em
ácido, pela acção da água, numa outra instalação, não figurada.
(ácido hidrosulfuroso, que se obtem também a partir de
S02: 2 S02 + 2 Na
S20"N a2).
--+
À partir de duas moléculas de ácido sulfuroso forma­
-se o piro ou metasulfuroso
0 - S<
O
S<
OH
OH
OH
OH
OH
O = S�
O ;
-----0 =. S",
OH
Química. inorgânica
,a partir de duas moléculas de ácido sulfúrico forma-se o
:pirosulfú rico :
O -H
� S/
II '"
O
O -H
o
O -H
O
� S/
� �
O-H
O
o
O
-�
O
O
O-H
� S -----�
\O
/
�
S
1/ ",
O-H
Á formula S207H2 corresponde o chamado ácido sul­
fúrico fumante de Nordb.a.usen
. (S04H2 + SO'i -->S207H2)
Por oxidação do ácido sulfúrico. duas moléculas per­
dendo uma molécula de hidrogénio. forma-se o ácido di­
persulfúrico, S208H2 ; uma molécula fixando um atómo
de oxigénio dá o monopersulfúrico de Caro
O-O-H
� /
S
;;/ �
O
O-H
O
São oxidantes. Àinda são importantes os ácidos corres­
pondentes à expressão geral Sn 06 H2 que constituem a
série tiónica. Para n
4.
=
ácido tetra tiónic o.
Química inorgânica
73
Ácidos muito importantes da química inorgânica
são os oxácidos de azoto. O ácido azótico obtem-se a
partir dos salitres, com ácido sulfúrico . O peróxido de
azoto com a água dá ácidos azótico e azotoso :
2 N02 + OH2
_ � N03H + N02H.
O ácido azo toso reduzido dá ácido hipoazotoso NOH.
As propriedades oxidantes do ácido azótico são constan­
temente aplicadas no laboratório e na indústria. Com o
fosforo e êste ácido se pode preparar o ácido fosfórico :
Para efectuar nitrações usa-se um ácido concentrado,
fumante (cone. > 90% ).
Há metais que não são atacados por êle (ouro, pla­
tina) ; outros são transformados em azotatos (a maioria) ;
outros são transformados em produtos que não são azo­
tatos (estanho : Sn03H2 : antimónio ; óxido 05Sb�).
Referimo-nos há pouco ao ácido ortofosfórico. Em
regra êle prepara-se a partir do fosfato tricálcico ;
Reduzido pelo carvão a temperatura elevada já sa­
bemos que liberta o fósforo . Por desidratação, efectuada
,em regra por aquecimento, duas moléculas perdendo uma
de água, forma-se o á.cido piroiosiórico P�07H4 ; uma
molécula perdendo uma molécula de água, dá o á.cido
metaiosióTico P03H.
O tric1oreto de fosforo reagindo com a água dá o
,ácido fosforoso, P05H3, o qual reduzido dá o ácido hipo­
fosioroso, P03H2 .
A um composto binário de azoto e hidrogénio bem
conhecid o , o amoniaco, corresponde, na química do fósforo
74
Química inorgânica
o composto PH3, chamado hidrogénio fosforado, expon­
taneamente inflamável em contacto com o ar :
4 P -+ 3 OHK + 30H2
-->
3 P02KH2 -+ PH3 t
Do ácido bórico, BO'íH3, natural, obtem-se, por desi­
dratação, o ácido pirobórico, B"07H2, a que corresponde
o importante borato de sódio,B"Q7Na2. Oxidando o ácido
bórico (por exemplo com água oxigenada) obtem-se ()
ácido perbórico B03H.
Um outro ácido largamente representado na crusta
ter reste é o ortosilicico, Si (OH)"'. Consíderando os silica­
tos naturais correspondentes à fórmula geral Si02, nOM,.
em que M representa o símbolo dum metal bivalente, se
n > 2 o silicato diz-se básico (topásio, calamina) ; se
n
2 trata-se dum ortosilicato (micas, serpentina) ; se·
n
1, dum m etasilicato (berilio), correspondente ao ácido·
metasilicico, Si03H2. Se n < 1 o composto natural cor­
responde a um polisilicato (feldspatos) ; por exemplo, se
=
=
n
=
-t, vem Si307M ;
se
n
=
2
3
correspondente ao ácido trisilicico Si308H ',
A ortoclase é um trisilicato de alumínio e p otái lío
(Si308AIK).
Se na mencionada expressão g e r al faço n =
�
vem a fórmula 5 Si02, 2 0M. Tem-se considerado a
existência no vidro ordinário do pentasilicato Si5012CaN a2�
no vidro da Boémia de Si5012CaK2• Se faço n
=
+
Química inorgânica
75
vem 6 Si02, 20M tem-se consíderado o flint e outros
vidros muito refrangentes como contendo Si6014PbK! ;
se faço n
�. vem 2 Si02, .5 OM, correspondendo-lhe
2
o díssilicato de alumínio que, hidratado com duas moléculas de água, forma o caolino Si207AP, 2 OH2.
=
Alguns sais teem particular interesse, convindo reL-­
rirmo-nos em especial à sua preparação. Assim o calo­
melanos, CIHg, prepara-se por dupla decomposição entre'
o azota to mercuroso e o cloreto de sódio, por via húmida" !
ou por via sêca substituindo O azotato pelo sulfato, em
harmonia com as duas leis de Bertholet. Substituindo o
sulfato mercuroso pelo mercurico prepara-se também por
sublimação, o sublimgdo corrosivo. O permanganato de
potássio MnO"K obtem-se com o bióxido de manganésio
e a potassa, em presença dum oxídante, co mo é o clorato'
de potássio �
2 02Mn + 2 OHK + .5 O -� 2 Mn04K + OH2.
O sal mais importante da química inorgânica, a soda,
C03Na2, 10 O H2, foi muito extraído de plantas (salicór­
nia, solsola). No processo Leblanc emprega-se sulfato de
sódio, carvão e cré :
S04Na2
2 C �-+ SNa2 + 2 C02 t
SNa2 + COilCa
C05Na2 + SCa
� ->
N o processo Solvay (186�) as matérias primas são O'
carbonato de cálcio, que se calcina, com produção de ani­
drido carbónico e de cal viva, cloreto de sódio e amo­
niaco (produzido com cloreto de amónio e cal) :
:,
� \
,)
.
,, ""
\
\, )
C02 +- NH?i
I
C05NH4H + CINa
OH2
-�
�-�
C05.NH4.H
C03NaH + CINH4
f
76
,Quimica inorgânica
Por aquecimento
Duas substâncias são isomorfas ou melhor h omeo­
morfas
quando possuem uma quási identidade de for­
mas cristalinas, podendo concorrer, em proporções va­
riaveis e duma maneira continua, na construção dum
mesmo edifício cristalino, aparentemente homogéneo (sin-
-
c
n
�=======J
==
.
Fig. 12
::.'::0
0H
-
Processos Solva'!
Em D soluto de CINa satlHado com amónia (sa.lmoura a.moniacal) , aquecido
a 40° ; por C pass!> para B,
por À. C03NaH
�
camata.
de carb onatação, entrando o C02
recebido em EF. CIN H ' é nspi rado para G onde
se
decompõe pela cal, que entra por H. O amoniaco sai por I e o cloreto
de cálcio por J
cristalização). Teem en1 ão fórmulas análog as (lei de Mits­
cherlich). Urbain e Duhem acentuaralU que à sincrista­
l ização c orresponde a identidade entre os coeficientes
Química inorgânica
77
energéticos moleculares, números que exp rimem o com­
portamento das substâncias em presença de variações de
energia externa, tendo o primeiro proposto a designação
de substâncias homeomeras para as substâncias que
possuem coeficientes energéticos moleculares iguais dois
a dois e havendo tantas formas de homeomeria quantas
as formas de energia. Assim, CP, Br2� 12, no estado ga­
s oso são homeomeros pois teem o mesmo volume mole­
cular (Avogadro), os mesmos coeficientes de compressiT
bilidade (Mariotte), os mesmos calores especificos (N eu­
m ann).
A semelhança entre as ordens de grandeza das di­
mensões dos átomos de certos elementos, que Langmuir
designa por ísóstería, é a determinante da analogia cris­
talina entre compostos, sem parentesco aparente, tais
como FNa e OMg, CIK e S Ca, BrRb e SeSr, rcs e TeBa,
CI05Na e S03 Ca, Mn04Rb e Cr04Ba.
C()m plex()s
Chamam-se complexos, conjuntos de 4tomos, mo­
léculas ou radicais, de 3 ou mais elementos diferentes, .
em que as propriedades dos componentes estão mais ou
menos dissimuladas.
A constituição de muitos deles só se pode explicar
na sistemática de Werner (teoria da coor_d�nação), ac�i­
tando a existência das valências ch�madas secundárias
(ou contra-valências) . À ligação de dois agrupamentos
atómicos poderia, pois, fazer-se :
1 .0) Por acções electrostáticas (electrovalências ou
valências primárias) ;
2.°) Por acçõcs newtonianas, associadas às acções
/
:78
Química inorgâ.nica
recíprocas determinadas por diferenças entre
cansta.nte� dieléctricas: (contravalências) ;
3.") Por consumíd'ad'e de carBa's. binárias comuns
de electrões (cova]ências).
Exemplos :
,CI6PtH2. ácido eloroplatinico (que N05ASa, não pp.ta ) ;
CPCo. 6NH5. cloreto de cobalto-hexamina ;
CI[Ag(NH5)2J, doreto de prata-dia mina ;
[P(W207)6JH7. ád40 fQsfotunsstico ;
[B(W207)6]H9. ácido borotungstico ;
[P(M0207)6JH7. ácido fosfomolibdico.
CJ2Ca. 60H2. cloreto de cálcio-hexa-hidrina j
,CP[Co(NH5)"(OH2)2J• elo.reto ae cobalto diaquotetramina .
. Co(N02)6K5. sal de Fischer. c o b a l t o - h e x a n i t rito de
potássio.
fundamento� da aná li�e mineral
A análise mineral pode ser qualitativa. se tem por
"objectivo reconhecer os componentes dum sistema ou
quantitativa se se fixam as proporções dos mesmos. A
. análise quantitativa comporta três categorias de métodos :
1) gravimétncos ou ponderais ;
2) volumétricos ou titulimétricos ;
J) físicos.
1) Métodos gravimétricos ou ponderais. Êstes mé­
todos podem ser : a) directos ou b) indirectos. N os pri­
meiros transforma-se. em regra. a substância a dosear
numa outra, de composição bem conhecida. insoluvel,
Química inorgânica
79
que se possa pesar comodamente ; esta segunda subs­
tância �hama-se a forma de dosef. mento e para se passar,
do pêso achado, p , para o pêso da substância primitiva,
tem-se que fazer uso dum factor de transformação. cha­
mado factor (ou coeficiente) de análise. Suponhamos que
se pretende dosear o ião cloro e que o levamos à forma
de cloreto de prata, pesando êste cloreto p gramas. Tí­
.
nhamos que estabelecer uma proporção :
eIAg . . . . . . el
p
x
•
À relação -
•
•
•
•
•
•
•
•
donde
•
el
p.
=
x
elAg
�g
é neste caso o factor de a.nálise. Para o
e
.su1f�tião, SOI Il, tomando como forma de doseamento o
.
SO"
.sulfato de b ano,
o f actor sena Cf'Ba.. P ara o f osf atlao
' ·
S
111
P0 4 , a forma de doseamento é P2 07Mg2, a que se chega
.calcinando P04MgNH4 :
N os métodos indirectos aproveitam-se as diferentes
variações de pêso que os componentes duma mistura
sofrem, submetidos ao mesmo tratamento. Suponhamos
uma mistura de cloretos de sódio e potássio, pesando p
sramas e designemos por x e y, respectivamente, os pêsos
de cloreto de sódio e de p otássio presentes :
(1) x
y = p
Dissolvendo em água destilada e precipitando por
excesso de soluto de azotato de prata (em meio azótico,
em que o cloreto de prata é majs insolúvel), recolhendo
80
Química inorgânica
o precipitado num filtro, secando e determinando o seu
pêso pi teremos :
(2)
CIAg
CINa +
x.
y.
CIAg
pI
CIK =
as equações (1) e (2) constituem um sistema de duas
equações a duas incógnitas donde Se tiram os valores de
x e de y.
2) Métodos volumétricos ou titulimétricos.
Estes métodos fazem uso de s.oLutos de reagentes
com títulos conhecidos e a partir da medição dos volumes
dos mesmos, gastos num ensaio, se faz o cálculo quimico.
Usam-se solutos : a) sistemáticos, quando o título
está relacionado com a molaridade ; b) empíricos, quando
obedecem ao simples critério de simplificação do cálculo ;
c) in de fin ido s , quando o título tem que ser determinado
antes de cada ensaio.
Chama-se soluto normal, N, um soluto que conte­
nha por litro, a 17,5°, um equivalente grama (vaI) de
substância dissolvida, isto é, a molécula grama (m oI)
dum monoácido, como CIH, ou duma monobase como
O HN a, ou o cociente dessa molécula grama pela valência
SO"H2 (OH)2Ca
maIor dos seus loes : ----' -.-2.
etc.
2
.
. _
-
Um soluto decinormal,
�-, é 10 vezes mais diluído e
assim sucessivamente. Os metodos volumétricos dividem­
se ' em 4 categorias : 1) m. de precipitação 2) m. de neutra­
lização 3) m. de oxidação 4) m. de redução.
M. de precipitação (Cataríptometria) . Muitos deles
utilizam como titulante o soluto de azotato de prata.
(ar&entirnetria) . Deitamos num gobelé um volume
conhecido, v, dum soluto neutro dum cloreto, a que se
.
Química inorgânica
81
adicionam umas gôtas dum soluto de cromato de potássio ;
deixa-se escorrer duma bureta o soluto, por exemplo decil N05Àg
,
normal, do azotato � -- l. Gastando-se, ate apa-
recer a côr vermelha persistente do cromato de prata
n cm3 do titulante, o pêso, em gramas, de cloretião pre­
sente é :
·· ·cc n.
Cl
g ;
1000q- _/ y . - .
---
Por litro, a q u a n t i d a d e de cloro existente será
Cl 1000
n.
gramas.
.
10000 ----;Tal é o fundam ento do método de Mohr para o
doseamento volumétrico dum cloreto.
Se o soluto estivesse ácido o método não era directa­
mente aplicável pois o cromato de prata, cuja côr indica
o têrmo do ensaio, se dissolveria ; se estivesse alcalino o
titulante reagiria também com a base presente. Pode
aplicar-se então o método de Charpentier e Volhard,
.
. N03Àg
1 ançand o-se pnmetro ---- em excesso, sem uso de
10
indicador, e determinando o excesso de nitrato com um
soluto titulado de sulfocianato de potássio ou amónio
(processo de retorno),- usando-se como indicador, nesta
segunda parte do ensáio, alumen férrico amoniacal. Às
vezes prefazem-se com água destilada 200 cm3 a partir
do v olume v da amostra e após a adição de azotato. Fil­
tra-se, recolhendo-se 100 cm3 do filtrado e neles fazendo
a adição do sulfocianato. Supondo que n e nl representam
os volucmes gastos dos dois reagentes, e supondo q:ue
o
82
QUlmica inorgânica
soluto de sulfocianato é também decinormal, a quantidade
de cloro por litro do soluto será
(n
_
2n').
�L -.!QOO
.
10000 .
v
Com o uso de novos indicadores chamados de
adsorpção, o método de Mohr passa a ser aplicável em
meio ácido (para Cl' pode usar-se a dimetildiiodo-fluo­
resceina, segundo F ajans).
Outro ensaio volumétrico de precipitação consiste
em avaliar, com um soluto alcoólico de sabão, a quanti­
dade de iões alcalino-terrosos existentes num litro duma
água, isto é, a respectiva dureza. O método, devido a
Boutron e B o u d e t , denomina-se hídrotímetria. Cada
-grau de dureza corresponde, por litro, sensivelmente, à
Ms
presença de
dum sal alcalino terroso, de peso m o10000
lar igual a M. Fixa-se o título t do soluto de sabão por
um ensaio prévio com um soluto de C12Ba, 20H2 : SupoCPBa, 20H2
,
ou seJa
nh amos que este tem por l'lt ro 10.
10000
10°. Empregando 40 cm3 e deixando es :orrer duma bureta
o soluto de sabão (que vai precipitar os iões alcalino-ter­
rosas sob a forma de sabãú insolúvel), vascolejando (para
o que se deve usar um vaso fechado), a espuma espessa
e persistente (camada de �cm, persistindo 5 m) prove2
niente dum excesso de sabão solúvel forma-se após adição
de n' cm3 do soluto. Com 40 cm3 de água destilada, a
mesma espuma formar-se-ia após a junção de n cm3 do
�
soluto de sabão. O título do soluto será t
=
�,LJ-=-O_
n� -
n
Para avaliarmos a dureza duma água, tomamos 40 cm5
Química inorgânica
83
e repetimos a adição do titulante até formação de espuma
.espessa e persistente. Se gastarmos n" cm3 a dureza total
D da mesma, será D = (n" - n) t.
Àchar-se assim a dureza total da água ; se a ferver­
mos, o bicarbonato de cálcio decompõe-se e só ficam em
dissolução 0,03 g de carbonato, a que c orrespendem 3°
dureza de (C05Ca = 100).
A dureza Dp desta água fervida diz-se persistente
ou permanente ; D-Dp chama-se às vezes dureza transi­
tória. Supondo-se que a água continha essencialmente
carbonato e sulfato de cálcio, como sais alcalino-terrosos
e designando por x e y as suas quantidades existentes
num litro teremos
D=
y
x
y
x
CÓ3Ca + SO > Ca = 1000 0 C 05 Ca -+ 10000 S04 Ca
10000
10000
Dp = 3
10000--�­
SO" C a
sistema de 2 equações a 2 incógnitas donde se tiram os
valoros de x e y.
Pode-se levar mais longe o ensaio, calculando-se a
quantidade de sulfato de magnesio presente (para o que
se faz uma determinação precipitando previamente o ião
c alcio com oxalato de amónio) ; mas os resultados são
pouco satisfatórios (d. art. do Prof. A. Machado na Rev.
,de Quim. de 11-XIl-1918).
Enfim, outro ensaio volumétrico de precipitação se
emprega correntemente para o doseamento dos fosfatos,
fazendo-se uso dum soluto titulado de azotato (ou ace­
tato) de uranilo e reconhecendo-se o seu têrmo, por
exe:mplo, c o:m u:m indicador for:mado por u:m soluto de
cochenilha (que vira então do vermelho ao verde).
84
Qu.ímica inorgânica
2) O s métodos volumétricos de neutralizaç,ão (q.dete-­
rometria) compreendem os doseamentos dos ácidos com
solutos títulados de bases (acidimetria) ou das bases, com
ácidos titulados (alcalimetria) . Os indicadores dos termos
dos ensaios mais comuns são os solutos de torvesol, fe-­
nolftaleina ou dimetíloratlge (também chamado vermelho
de metilo e heliantina).
Suponhamos um soluto duma soda parcialmente car­
bonatada. Aproveitando o facto da fenoltfaleina ser sen­
sível à acção dos ácidos fracos, como o carbónico, ao
contrário do dimetilorange, podemos fazer o doseamento
separado do hidroxido e do carbonato.
Efectivamente, suponhamos que se gásta, numa 1.a
. n cm 3 d e ClH
· d 1'
usan do-se o 1. O ln
parte d o ensaIo,
10000 '
cador ; e n' cm3 numa 2.a parte, com a adição do soluto
de dimetilorange :
)
ClH + O HNa
ClNa + O H2
t n.
ClH + C0 3Na2
ClNa + C03NaH \
ClH
C03NaH
ClNa + C02 + O H2 } n'
- ->
- --+
---7
n - n' correspondem ao hidróxido, 2 n' ao carbonato
(Warder).
Doseando a alcalinidade total, antes e depois de pre­
cipitar o carbonato com CPBa a(!> também Se resolve o '
mesmo problema (Winckler).
O mesmo se pode fazer, em acidimetria, quando se
trate duma mistura de ácidos de fôrça diferente.
3) Os métodos de oxidação recorrem em regra ao
soluto de permanganato de potássio, que se emprega em.,
meio sulfúrico :
2
MnO " K + 3
2 SO"Mn
S0 4 H2 �
S04K2 + 3 O H2 + 5 O
85
Química inorgânica
À 2
Mn04K correspondem 5 O. C onvém definir
título do oxidante em oxigénio, agente activo. À
MnO'K
. "
equlva
correspon de
. 1ente d o oXlgenlO,
5
:
O
�,
um so-
MnO"K
'
luto norma1 desta substancla contera, por lltro,
--5'�
.
,
gramas
Para se dosear dêste modo um soluto de sal ferroso,
lançar-se há sôbre um certo volume dêle, a quente e
em meio sulfúrico, o soluto de permanganato, por exem­
plo decinormal, até côr rósea persistente (proveniente
do próprio titulante). Emprega-se bureta tôda de v idro :
2 MnO"K + 10 S04F e
8 SO"H2
2 S04Mn +
+ SO"K2 + 8 OH2 1 5 (S04)3Fe!!
- -+
o título do soluto de permanganato pode ser deter­
minado com ião ferroso, previamente, ou com ácido oxáC204H2
Mn04K
.
hco
-corresponde a-- -- .
5
z
Também se tem empregado :como titulante o dicro­
mato de potássio. C omo
(
)
--
Cr2 07K2 + 4 SO'H2
(SO")3Cr2 + S04K2
+ 4 OH2 + 30
-
>
um soluto normal desta substância conterá por litro
Cr207K2
O
/6-- quantidade correspondente a 2 . O termo
--
(
,
)
do ensaio cromométríco, no doseamento do ião ferroso, é
determinado, a companhando o ensaio com a operação
que consiste em ir tirando com uma vareta pequenas
gotas de soluto contido no gobelé e experimentando sô­
bre uma placa de porcelana, se a côr azul, com gotas dum
86
Química inorgânica
soluto de ferricianeto de potá.ssio (ou prussiato verme-­
lho : FeC6N6K5) se produz (ensaio de toque) ; quando a.
côr azul deixa de se produzir o ensaio terminou .
Nos ensaios de oxidação ou oxidimétricos inclue-se
também um processo volumétrico da mais alta impor­
tância, em que se usa como titulante um soluto de iodo.
Dizem-se tais métodos de iodometria. Àproveita-se cons­
tantemente a reacção do iodo com o hip osulfito de sódio"
sal que passa a tetrationato de sódio :
o termo desta reacção pode ser revelado com cosimento'
de amido (com o qual o iodo, em liberdade, produz côr
azul). Àssim, havendo num soluto, iodo livre, deixa-se
escorrer sôbre um certo volume do m esmo, duma bureta.
um soluto titulado de hiposulfito e quando o líquido está
levemente amarelo deitam-se nêle al.gumas gotas de cosi­
mento de amido : o líquido toma a côr azul. Junta-se
então o hiposulfito necessário para ela desaparecer.
Às aplicações da iodometria são numerosas : num
soluto aquoso de cloro (á.gua de cloro), com prévia
adição deiodeto de potássio em excesso, doseia-se o iodo, .
posto em liberdade pelo cloro, e, indirectamente, êste ele­
mento. À certo volume de soluto de ácido sulfídrico di­
luído junta-se excesso de soluto de iodo titulado
SH2 + 12
_ -7
2 IH -;- S
e doseia-se, com hiposulfito, o iodo remanescente (sulfi­
d romef.ria). }. água oxigenada é um produto importante,
antiséptico muito utilizado, que geralmente se prepara
pela acção dum ácido sôbre o peróxido de bário
Química inorgânica
87
5emelhantemente podemos dosear a á gua oxigenada,
isto é, fixar-lhe o título, definido pelo número de litros
de oxigénio que um litro de água oxigenada pode pro­
duzir :
02H2 +- z IK
-
---"> z OHK + 12
Com o permanganato também se pode fazer êste dosea­
mento :
3 50"H2 + z MnO"K + 5 02H2 ---+ Z 504Mn + �04K2
+- 8 0H2 -+ 5 02
;; ;� (1
I de
Mn04K <>
. , . )
o,56 I de oXlgenlo
50
À água oxigenada (ou soluto de peróxido de hidro­
génio) do comércio liberta aproximadamente 10 v ezes o
seu volume de oxigénio, medido à pressão e temperatura
normais.
O per-bidro] é uma água oxigenada a cêrca de 100
volumes (soluto a 30 % , quando o primeiro era a 3 % )
. Uma água oxigenada pura, correspondente a 02H2, seria
a 478 v olumes.
É importante reconhecer a existência de nitritos
numa água, indice de inquinação da mesma, e fazer o
seu doseamento. Com IK, em meio sulfúrico, há liber­
tação de I que se reconhece por dissolução no S2C (sul­
fureto de carbono), ao qual confere côr violácea : podemos
doseá-lo fazendo desaparecer esta côr pela adição de
hiposulfito titulado.
Às reacções
•
502 +- Z OH2
12 ---"> z IH + S04H2
S04Cu +- z lK ---"> SO'K2 +- lCu +- l (Haen)
-
-
88
Química inorgânica
+
\ :
correspondem dois outros processos iodométricos impor­
tantes.
Um outro método oxidimétrico recente (Willard e
Furman, 1930) aproveita a passagem do íão ceroso Ce'"
(incolor) a ião cérico (amarelo) CeIV ou vice-versa, em
meio sulfúrico ou cloridico e a quente, sendo o termo do
ensáio revelado pelo aparecimento ou desaparecimento
do tom amarelo (cerimetria), no caso dos iões a dosear
não serem corados e no caso contrário por indicadores
especiais (difenilamina, difenilbenzidina, ácido difenil
aminosulfónico) :
2 CPFe
2 (S04)2Ce + 2 CIH�
----> 2 CPFe + (SO")3Ce2 + SO"H2
4) M. de redução (redutimetria)
Pode usar-se cloreto estanoso, em meio clorídrico, a
quente, como redutor (estanometria) :
ou
CFSn + 2 CFCu ---->- 2 CICu + Cl4Sn (Weil)
o termo dêstes en�ãi os é revelado pelo descaramento ; o
excesso de redutor que possa ter sido empregado deter­
mina-se por um ensáio de retôrno, com soluto titulado
de iodo .
Outro redutor que muito se emprega é o soluto, hoje
geralmente alcalino, de anidrido arsenioso (arsenometria).
Para o cloro, que convém dosear muitas vezes, por exem­
plo numa cal clorada (clorometria) , emprega-se êste
soluto de anidrido arsenioso :
89
Química inorgânica
o termo do ensáio pode ser indicado pelo toque, com
iodeto de potássio e amido : quando todo o cloro está
transformado deixa de se produzir a côr azul. Se se trata
duma cal clorada o seu título em cloro define-se, quer
pelo número de litros de cloro (p. t. n.) que um quilo de
cal clorada pode produzir, grau francês,( G f ), quer p ela
Gf X 3 ,17
A (G1' ) :
les,
Gi
percentagem d e c Ioro, grau lng
.
10
Resumem-se os métodos volumétricos no seguinte
=
.
quadro :
r
M
éto d os
v o l u m e l ricos
I
�
1 ) De precipitação
'
(Catanptometna
. )
2) De neutralização
( Udete ro metria)
I
3) De oxidação
( Oxidimetría)
4) De redução
(Redutimetria)
1
f
A rg e n t i m e t r ia : pr.
Mohr, Charpentier e
V olhard, etc.
Fosfatometria
Hidrotimetria
Jtlcalimetria (simples ;
complexa)
1
t
Jtcidimet ria
f
J
l
Mangamometria
Cromometria
Iodometria
Cerimetria
if
Estanometria
Jtrsenomet ria
ou c1orometría
,
complexa)
(simples ;
3) Os métodos físicos usados em análise são muito
variados ; os principais constituem a densimetria, a gaso­
metrla, a colorimetria, a refractometria, a polarirnetria,
a éspectroscopia, os métodos electrolíticos e radioquími-
90
Química inorgânica
cos, os métodos polarográficos (em que se faz o registro­
gráhco dum doseamento, aproveitando a tensão de
díssolução dos metais).
�uímica aplica da
Durante m:ilénios fizeram-se, empiricamente, apli­
cações químicas (cerâmica, vidro etc.: o bronze conhecia­
-se na Ásia 5000 anos A. de J. c.) ; há apenas um século
se criou a técnica química em bases científicas.
Entre as inúmeras aplicações actuais da Química
citemos em primeiro lugar o papel que ela desempenha
na brom{). tologia ou seja no estudo dos alimentos. A água
é o alimento primordial. A sua análise completa com­
preende a análise físico-química, a análise química, a
análise radioquímica e a análise bacteriológica. Entre os
seus aniões mais importantes citaremos 01, 50"11, CO"'I ;
entre os catiões, os alcalinos, alcalino-terrosos, o ferro e'
o arsénio. A presença de 5H2 e S02 caracteriza as águas
sulfidricadas e sulfUl osas. A primeira água analizada
em Portugal foi a das Caldas (Vandelli, 1778). Uma
água é salobra se pela evapora ção deixa mais de 0,6 g de
resíduo, por litro. A água potável coze bem os legumes e
dissolve bem o sabão sem formar grumos.
Diz-se calcárea a água que dá, pela evaporação dum
litro, m ais de 0,5 g de carbonato de cálcio ; se dá mais de
0,15 g de sulfato de cálcio diz-se selenitosa. Nas águas
minerais existem, em dissolução, substâncias que se não
encontram nas águas potáveis e são importantes agentes
terapêuticos.
Quando a temperatura duma água é superior a 25°
a água diz-se termal ; hipotermal, se a temperatura é in­
ferior a 33,8°, mesotermal, se é, sensivelmente de 33,8°,
hipertermal se a temperatura é superior a 33,8°, como em
5. Pedro do Sul, (69°), Vizela (65°) ou Gerez (47°).
.
.
� uímica
ínor�ânica
91
Se a temperatura da água, na nascente, é inferior a:
25° a água diz-se fria.
Conforme o }}�edomínio dos iões n o núcleo hidro�
mineral assim as águas se classificam em bicarbonatadas,
sulfatadas, cloretadas � alcalinas ; líticas, férreas, siliciosas,
etc. Quando a água tem em dissolução uma quantidade
importante de anidrido carbónico diz-se acidula ou gasosa.
Sob o ponto de vista da mineralização uma água hiper­
salina é aquela que dá, por evaporação de um litro um
Tesíduo superior a 4 g : se o r e s í d u o é sensivelmente
igual a êste pêso a água é mesosalina e hiposalina se é
inferior. São hipersalinas as bicarbonatadas alcalinas de
Vidago e as sulfurosas do Arsenal. Mesosalinas, Pedras
Salgadas e Estoril ; hipersalinas, Moura, F elgueira, S.
Pedro do Sul e Entre-os Rios.
Pode-se beneficiar uma água : 1) Por clarificação
2) Por correcção 3) Por esterilização.
Uma água própria para bebida, por 1000 g rião deve
deixar resíduo superior a 0,5 g (emprega-se, na sua de­
terminação, estufa a 180°).
A dureza não deve ser maior do que 30°. Se há n a
água vestígios de azotitos, ela é suspeita de inquinação.
Outros índices suspeitos são os seguintes : por litro
de água mais de 0,015 g de azotatos (expressos em N03')
ou mais de 0,0002 g de NH5 ; ou ainda, por litro (em
meio ácido e aquecida a b. m. 1/2 hora), no ensaio man­
ganométrico absorver mais de 0,002 g de oxigénio.
Também é suspeita a água em que uma am ostra de
volume inferior a 10 cm3, diluída com caldo de carne
lactosado, na estufa a 37°, durante 48 horas, provocar a
formação de bolhas ga sosas (fermentar) e em que se
identifiquem bacilos. do grupo Colí.
Ao isotopo do hidrogénio, de massa atómica 2, cha­
mado deutério, de símbolo D, corresponde o óxido de
.,"
.�
92
Química inorgânica
deutério OD2 ou água densa ou pesada (massa molecular
20). Um litro desta água pesa 1100 g aproximadamente ; '
funde a 4° e ferve a 102°. Ã separação d a água e da água
densa (e semidensa, O HD) faz-se por electrólise, adsorpção
. ou destilação, em geral.
Em toxicologia também é importante o papel da
Química.
Desde remota antiguidade os compostos arsenicais fo­
ram usados comó venenos, sobressaindo, entre êles, o ani­
drido arsenioso. Também o ouropimento (contendo S3ÃS2 ),
o rosalgar (contendo SÃs), o arsenito de potássio (que
· entra na composição do licor de F owler), o arsenito de
cobre (verde de Scheele) etc. têm provocado acidentes. O
arsénio pode ser reconhecido no aparelho de Marsh.
Êste aparelho produz hidrogénio, com acido sulfúrico
e zinco, isentos de arsénio. O seu tubo abdutor, em regra
horizontal e com segmentos de pequeno calibre, pode ser
aquecido nos segmentos de maior diámetro. Desde que
exista no aparelho, ao lado dos reagentes, um composto
oxigenado de arsénio, formar-se-há hidrogénio a rseniado,
ÀSH3, o qual é decomposto pelo calor, de maneira que o
arsénio libertado se deposita nas zonas de menor calibre,
adiante das partes aquecidas, aí formando um anel,
escuro e espelhento .
Inflamando os gases que saiem do aparelho, na extre­
midade livre do tubo abdutor, desde que o hidrogénio
esteja acompanhado de ÀSH3 a chama apresenta-se
arroxeada : esmagando-a com um bocado de porcelana
(fig. 13) ai obteremos uma mancha negra de arsénio Os
anéis e as manchas de arsénio distinguem-se fácilmente
dos aneis e manchas de antimónio (cujos compostos se
com.p ortam. semelhante mente). Os aneis de arsénio for­
mam-se em zona mais distante da zona aquecida, deslo-
Química inorgânica
93
cando-se fàcilmente pelo aquecimento : as manchas de
arsénio são solúveis em hipoc1orito de sódio, CI O Na,
ao contrário do que tem lugar com as manchas de anti�
mónio. Se tratarmos uma mancha de arsénio com ácido
azótico, o arsénio oxida-se, passando a ácido arsénico ; eli-
Eig. 13
-
Aparelho de Maroh
(nêste modelo o tubo abdutor é, em quási todo comprimento.
de diametro constante)
minando o excesso de ácido a banho maria, juntando
amónia, que depois se elimina pelo mesmo modo e adi­
cionando ao resíduo bra:q,co da evaporação um pouco de
soluto de azotato de prata, forma-se arseniato de prata,
avermelhado, o que não teria lugar se se tratasse de an­
timónio. É conveniente, antes de qualquer pesquiza, fazer
o aparelho funcionar a branco (sem juntarmos a subs­
tância suspeita) a fim de nos assegurarmos de que os rea­
gentes não conteem arsénio.
Um ensaio mais simples, devido a Gutzeit, se pode
aplicar. Num tubo de ensaio deitam-se os reagentes an­
teriores e a substância, introduzindo na parte superior
um bocado de algodão (filtro) ; tapa-se com um bocado
de papel de filtro a abertura, e, mantendo o tubo vertical
põe-se sôbre o papel um cristal de azotato de prata : desde
94
Química inorgânica
que se produza AsH3 o cristal, branco, passa a amarelo,
. enegrecendo em seguida.
A côr amarela é devida á formação do composto
AsAg5, 3 N03Ag ; o e n e g r e c i m e n t o , à libertação da
prata pela acção da humidade.
Aquecendo anidrido arsenioso ou um arsenito, num
tubo de ensaio, com acetato de sódio, sente-se o cheiro
.desagradável do óxido de cacodilo :
05As2 + 4 C2H3 02Na
+ z C03Na2
->
O [As (CH5)2J2
C02
Os compostos de arsénio aquecidos num tubo de
vidro pouco fusível fechado numa extremidade, de modo
que os seus vapores passem sôbre carvão incandescente,
produzem um depósito anular de arsénio, negro e espe­
lhento, na parede fria do tubo.
Também o fósforo tem dado lugar a intoxicações.
Para a sua pesquiza podem aproveitar-se duas proprie­
dades :
1) O vapor de água fervente arrasta o vapor do
fósforo ;
z) O fósforo ordinário é, na escuridão, luminiscente.
À substância suspeita de conter fósforo é reduzida a
papa e introduzida em um recipiente, com água e ácido
tartárico (para impedir que o amoníaco que se possa li­
bertar impeça à fosforescência). O recipiente é aquecido
e os vapores produzidos atravessam um refrigerante, que
. deve ser observado ou num gabinete escuro ou dentro
duma caixa enegrecida. Várias substâncias prejudícam o
ensaio : NH3, SH2, vapor de alcool, essência de terebin­
tina. Êste ensaio é devido a Mitscherlich.
Ao lado do aparelho de Mitscherlich usa-se o apa­
relho de Blondlot - Dusart, cujo e:mprê,go se funda no
seguinte : 1) o fósforo e os seus compostos oxigenados ao
Química inorgâ.nica
95
mmlmo são reduzidos pelo hidrogénio nascente com for­
mação de hidrogénio fosforado, PH5 ; 2) Quando se
inflama hidrogénio, misturado com PH5 a chama obtida
é esverdeada (tornando-se mais visível a côr esmagando­
-se a chama com um bocado de porcelana). O aparelho
é essencialmente constituído por um frasco de duas, ou
três tubuladuras, onde se colocam SO" H2 di!. e Zn (sem
P) e a substância suspeita. Os gases p roduzidos atra­
'vessam uma lexívia de soda (às vezes p edra pomes com
OHK para fixação de SH2) e são inflamados na extre­
midade dum tubo abdutor, munido duma ponta de ph ­
tina. Convém também fazer um prévio ensaio a branco.
Na química dos adubos, dos explosivos e dos co­
rantes, o azoto é o elemento mais importante.
Com o azoto vegetal constroem os animais as suas
células, directamente (herbívoros) ou i n d i r e ct a m e nt e
(carnívoros) . O s restos dos animais mortos e os excre­
mentos dão às plantas azoto após fermentações (pútrida,
nitrosa e nítrica). Tal é o ciclo do azoto.
Sob o ponto de vista industrial a fixação do azoto
atm osférico faz-se, principalmente, seja pela sua combi­
nação com o hidrogénio e síntese directa do amoníaco,
seja com o carbone to de cálcio (preparação da cianamlda
cálcica) :
N2 .J
OCa
3H2
N2
-
zNH5
CN2Ca --.L C
--->
- --+
A reacção N2 + 3H2
2NH5 � . 24000 c, exotérmica
reversível, tem necessidade de ser catalizada, como
tôdas as reacções semelhantes ; o aum ento de temperatura
aumenta a velocidade mas diminue o rendimento. N e­
=
e
nhutn catalizador é satisfatoriatnente activo. Haber, na
Alemanha, empregou o ósmio e o urânio. Claude, em
96
Química inorgânica
França, o ferro. O efeito do aumento da pressão é dupla­
mente vantajoso pois aumenta a velocidade e o rendi­
mento. No processo Haber trabalha-se a 200 atmosferas,
no processo Claude a 1000, no processo Casale, italiano,
numa pressão intermediária. A temperatura é, em regra,
próxima de 550°, A partir do amoníaco se prepara o
ácido azótico e os azotatos, segundo o seguinte esquema :
ar
+ ar
+ ar + água
- -� NO
NH5 ;. N02
N03H
(catálise)
(reacção
(reacção
exponexpontânea)
tânea)
-
------+
Em varIOS países existem ofícios do azoto, que tem
como objectivo prover de azoto a agricultura e em tempo
de guerra assegurar o fabrico de explosivos. Efectiva­
mente usam-se como adubos produtos azotados (azotato
de sódio, sulfato 1,' e amónio, cianamida cálcica, adubos
azotados orgânicos), ao lado de adubos fosfatados, potás­
sicos e calcáreos.
O azotato de potássio (salitre) entra na composição
da pólvora p reta , juntamente com o enxôfre e o carvão,
mistura que explodindo liberta grande volume de gases :
Muitos explosivos orgânicos são compostos nitrados
(nitroglicerina, nitroceluloses, ácido pícrico, etc.).
Em cerâmica e vidraria os compostos de sílicio de­
sempenham papel primordial.
A argila, rocha em que predomina um silicato de
alumínio hidratado, misturada com água dá uma pasta
capaz de ser :m odelada e que endurece pela exsicação e
pelo cosimento. A plasticidade da argila provém da pe-
S;_
Químíca inorgânica
97
quenez dos seus grãos e da presença de sistemas coloidais ;
a plasticidade e a desidratação da argila pelo calor cons­
tituem a base da indústria cerâmica.
N o fabrico do vidro as materias primas principaís
são a sílica e a soda ( e além destas, o carbonato de
potássio, o sulfato de sódio, a cal, a alumina, o carvão,
o anidrido arsenioso, o bióxido de manganésio, o borax ;
as proporções dos componentes variam conforme a n atu­
reZa do vidro : nas vidraças, areia 100, sulfato de sódio
35 a 40, calcáreo 23 a 35, carvão 1,5 a 2, bióxido de man­
ganésio, 0,5, casco ou restos de vidro, resíduos do trabalho
das fábricas, 100 ; no vidro da Boémia, areia 100, bióxido
de manganésio 1, casco 70, cal extinta 17, carbonato de
potássio 32, anidrido arsenioso 3. Nos vidros de opt ica
mais refrangentes podem existir bário, zínco, chumbo,
etc. Está nêste caso o Ilínt, com chumbo e bário. No
vidro de lena existe zinco e m agnésio ; no pyrex, ferro).
Os cimentos são misturas de calcáreo e argila (20-30% )
que se calcinam a cêrca de 1400° ; adiciona-se às vezes
pedra britada (beton).
O elemento essencial na química dos combustiveis é o
carbono, que entra na composição da turfa, lenhite, hulha
e antracite.
H á turfa em Portugal na Amoreira (Óbidos), Com­
porta (Setúbal), etc.; lenhite no Cabo Mondego, Vale do
Lena, Pombal, Almargem, Óbidos, Caldas, Leiria, Rio
Maior : antracite e hulha em S. Pedro da Cova, Santa
Suzana, Buçaço etc.
Entre os combustíveis líquidos destaca-se o petróleo,
mistura de compostos orgânicos.
Entre os combustíveis gasosos contam-se a mistura
obtida pela distilação da hulha (gás iluminante) OU pela
98
Química inorgânica
passagem, sôbre o carvão ao rubro, do ar (gás pobre), do
vapor da água (gás da água) ou do ar húmido (gás
mixto).
(2uímic() eumómic()
Em muitos países tem-se formado grandes consor­
cios na indústria química, que participam, directa ou indi­
rectamente, na economia do mundo e tem como objectivo
principal o aproveitamento das matérias primas dêsses
países, promovendo que êles se bastem a si próprios. Na
Alemanha, fundado em 1 923, L G. Farbenindustrie À. G.,
(abreviadamente L G., capital da ordem de 700 milhões
de marcos), na Inglaterra Imperial Chemical Industries
(L C. L, trust fundado em 1926, capital da ordem de 77
milhões de libras), na França Kuhlman (320 milhões de
francos), na Itália Montecatini (500 milhões de libras),
na Àmérica Du Pont (330 milhões de dolares).
N a grande indústria química, dois compostos inor­
gânicos, a soda (carbonato de sódio) e o ácido sulfúrico,
desempenham o principal papel. D ois elementos sobre­
levam em importância económica : o ferro e o carbono.
À produção anual do ferro (e do aço) é hoje da or­
dem de 200 milhões de toneladas (74 % da produção
'
global de base) ; a do zinco, de 1 milhão ; a do chumbo
e do cobre, c ada qual milhão e meio. A do estanho, 120
mil ; a do alumínio, 240 mil. Sob o ponto de vista econó­
mico interessam, além do ferro, 15 m etais não ferrosos
(ãlém dos citados Pt, Sb, Ni, W, Mo, V, Rg, Ag, Mg, Ra).
Encontram-se óxidos de ferro no subsolo português.
Em : Moncorvo, Porto de Mós, Buçaco, Santiago de
Cácem, etc.
aço.
Não existem. a.ltos fo rnos. Já se com.eça a fabricar o
Química inorgâ.nica
99
U m processo antigo, usado nas nossas colónias (Zam­
béúa, Niassa, etc.) consiste em introduzir o minério de
ferro �m cavidades refractárias, sôbre uma camada de
c arvão à ignição, cobri-lo de carvão em quantidade dupla
da do minério e insuflar ar no seio da massa, com o
algaraviz de um fole : o óxido de carbono formado reduz
o óxido de ferro (método catalão) . À operação dura umas
6 horas, obtendo-se assim ferro macio (muito puro e
pouco duro). O método dos altos fornos é mais rendoso.
Quando se emprega nestes como combustível o carvão de
madeira a SUa altura é duns 10 m ; 15 a 18 m quando o
combustível é o coque. Lançando o combustível no forno
é êste inflamado e injecta-se ar ; quando a temperatura
é já elevada o forno é carregado com camadas alternas
de minério, de fundente e de carvão. O fundente pode ser
calcáreo se a ganga do minério é siliciosa ou constituído
por areia se a ganga é calcárea.
Há altos fornos eléctricos, chamados de Keller, em
que o aquecimento se faz pelo arco voltaico.
O redutor dos óxidos de ferro é ainda o óxido de
carbono. O metal que se vai libertando desce ao longo do
forno, combina-se com o carbono, em virtude da alta
temperatura e constitue ferro fundido (coado ou de fun­
dição) ; na zona inferior, mais quente, chamada de fusão
ou obragem liquefaz-se e cai num recipiente inferior cha­
Inado cadinho, donde é extraído. A sua superfície flu­
ctuam os produtos formados a partir da ganga e que se
chamam escória. Um alto fôrno trabalha continuada­
mente. Os gases que se produzem no fôrno, alguns com­
bustíveis (CO e H) vão auavessar grandes cilindros de
-ferro, protegidos interiormente por tijolos refractários
por onde se faz depois entrar o ar que se insufla n �
fôrno. Tais cilindros constituelll os recuperadores ( o u
.economizadores) de Whitwell. O feno coado assim obti do
100
Química inorgânica
tem 2 a 5 % de carbono (e silício, fosforo, etc.) ; chama­
-se afinação à operação pela qual se descarbura, passando.
a ferro macio : pode-se usar o proc�sso de pudlagem, em
que se agita a massa de ferro em fusão, num fôrno de
reverbero, com ar, para oxidar o c a r b o n o , elimi­
nando-o.
O aço é a líga de ferro e carbono contendo de 0,7 a
1,5 %
dêste último elemento. No processo Bessemer
usam-se grandes cadinhos, ovoides e móveis, que se
aquecem primeiro com carvão em ígnição, se despejam,
e que recebem em seguida o ferro coado líquido. Coloca­
-se então o cadinho com a abertura para cima injectan­
do-se ar na massa : faz-se a combustão dos elementos
oxidáveis que acompanham o ferro, prodllzindo-se faú­
lhas.
Junta-se o ferro descarburado, ferro com carbono·
em quantidade conveniente para se obter a liga na pro­
porção indicada. No processo Martin o oxigénio neces­
sário para eliminar o carbono é fornecido sob a forma
de óxido de ferro. Hoje o revestimento de cadinhos pode
ser calcáreo (que dá com o fósforo, fosfato, c onhecido por
escórias Thomas).
Chumbo, sob a forma de galena, existe no Braçal,.
Terramonte, etc.
Cobre, sob a forma de calcopirítes, em S. Domingos,
Aljustrel, Serra da Caveira, Mértola, Vila Velha de Ró­
dão, Cova Redonda, Barrancos, etc.
Estanho, sob a forma de cassíteríte em S. Pedro do
Sul, Rebordosa, Lafões, etc.
Manganésio, sob a forma de óxidos, em Mértola,
Aljustrel, Castro Verde, Ourique, etc.
Antimónio, sob a forma de antimoníte, em Montalto,.
Tapada, Valongo, Vale Longo, Ribeira da Serra, etc.
Química inorgânica
101
Volfrâmio, sob a forma de volframite, WO!'(F e,Mn),
na Borralha, Panasqueira, Mosqueiros, etc.
Urânio, sob a forma de autunite e torbernite,
no Sabugal, Nelas, Belmonte, etc.
Ouro existe no leito de alguns rios (Zezere, Tejo,
Erjes, etc), nos jazigos da Serra da Caveira, no quartzo
da Panasqueira e Rosmaninhal, no cobre de Barrancos,
etc.
o carvão, cujas principais ocorrências foram atrás
indicadas, tem em Portugal o seu principal jazigo em S.
Pedro da Cova : produz-se cêrca de 200.0 , 0 toneladas
anuais.
Entre os metais mais caros, além do rádio, contam-se
·a platina e o ouro . .
O preço do rádio é muito variável em virtude da pe­
quena quantidade existente. Em todo o mundo não há
muito mais do que 600 g. Calculou-se recentemente que
deviam existir 2 g por milhão de habitantes mas todos
os países estão longe dêsse índice (França 1,2 ; Dinamar­
ca 1,7 ; Inglaterra 1,7 ; Suécia 1,8 ; Alemanha 0,3 ; E. U.
'1 g ; Tchecoeslováquia 1,6).
Quadro dos elementos Cluímieos mais importantes
(Por ordem crescente de n úmeros atómicos)
I
Nomes
aos elementos Símbolos
I
Hidrogénio . ' .
Carbono . • . . i
Azoto . • . • • . .
Oxillénio . . . ,
Sódio . . . . . . .
Magnésio . . . .
Alumínio . • •
Silfcio . • • . . .
Fósforo . • • . .
Enxôfre . . . . .
Cloro • • • • . . .
Potássio . • • •
Cálcio • • • • • •
Titanio • • • • .
Manganési o . •
Ferro . . . . . . .
Cobre . • . • • . •
Zinco • • • . . . •
Prata • . .
E.tanho .
Massas
atómicas
Números
atómicos
H
C
N
O
Na
Mg
AI
Si
1,0078
12,00
14,008
1
6
16,0000
8
22,997
24,32
26,97
P
28,06
31,02
32,06
K
35,457
39,096
40,08
S
CI
Ca
Ti
Mn
te
Cu
Zn
47,90
54,9 3
55,84
63,57
60,38
7
11
12
13
14
15
16
17
19
20
22
25
26
29
30
1 1 8,70
• . •
Au
Hg
197,2
222,61
80
• . . .
Pb
207,22
82
. . • .
J os
isotopos
,
Ag
Sn
• . • .
Massas
107,880
47
50
I
1 ;
12 ;
14 ;
2;
13 ;
15 ;
3.
11.
13 ;
16 ;
18 ;
17.
;
24.
25 ;
28.
29 ;
23
24
27
28
31
;
;
;
;
32 ;
35 ;
39 ;
40 ;
48 ;
55 ;
56 ;
63 ;
64 ;
30 ;
33 ;
37 ;
41 .
41 ;
50 ;
27.
30 ;
32.
34.
27.
43.
49 ;
46.
56.
54.
65.
66 ;
67 ;
1 ,20
1
3 , 72
3 , 24
2 , 86
70 ;
65 ;
69.
107 ; 109.
120 ; 1 1 8 ; 1 1 6 ; 119 ; 1 1 7 ;
1 24 ; 122 ; 1 2 1 ; 1 1 2 ;
197 ?
202 ; 200 ; 199 ; 201 ; 198 ;
204 ; 196 ; 197 ; 203.
208 ; 205 ; 207 ; 204 ; 209.
i
!
2 , 26
2 , 16
2,08
2 ,1 4
4,46
3,92
2,98
2 :3
2 (1)
2
2,72
2,52
2,54
2,66
1
2
2,88
2,80
4
114 ; 1 1 5.
Ouro . . . •
Mercúrio .
Chumbo .
. . .
79
31 2 . 000 p. cal.
259 . 000
334 . 000
\ .8 000
.
2
2 (4) 7
68 ;
Diâmetros
dos átomos
-7
2
3
4
5 (3)
2 4 6
1
1
' 2
4
-
Energias correspon;' entes ao arrancamento Proporções Propor�ões
dum electrão a todos à superfície no corpo
o s átomos
da Terra
humano
dum ato mo-grama
i
39.
42 ;
47 ;
I
1 , 1 . 10 mm
1
lO
4 ( 3 ) (2)1 1 ,54
lO
1 .42
3 5
16.
26 ;
Valências
principais
e secundárias
3
2 (1)
2,88
2,98
2 (4)
3,48
»
31 3 . 000
lO
1 1 7 . 000
»
1 76 . 000
1 3 8 . 000
1 87 . 000
lO
lO
J
.
1
99 . 700
»
,.
»
»
»
"
»
1
142 . 000
157 . 000
1 71 . 000
181 . 000
1 77 . 000
21 6 . 000
10,5 %
18,5
0,03
2,5
50
2,4
2 ,1
7, 3
26
238 . 000
238 . 000 a c a p t u r a
de 1 elec299 000 trao
_ forne-
»
,.
,.
t
para
fixar 2
electrões.
/
1 0l o
0,3
ce 86.$00.
0,1
0,1
0, 2
2 ,3
3,2
0,4
0,1
4,2
0,01
0,001
1 73 . 000
170. 000
0,001
,.
21 2 . 000
240. 000
0,0001
»
1 70 . 000
0,001
»
»
lO
0,03
0,0001
64
1
0,03
Vestigios
Vestígios
1
Vestígios
1
Vestígios
i
-
0,05
0,01
Vestígios
0,005
-
Vestígios
-
-
,
,
I N D I C E D I DASCALlCO
Química inorgânica : características
Química gráfica
Leis de Bertholet .
Lei de Ostwald .
Àfinidade química : lei de N ernst .
Lei de Guldberg e Waage .
Outras concepçã�s de mecânica química .
Lei da equivalência de Einstein
Àjustamento dos coeficientes dos esquêmas químicos
"
C lassificação dos elementos .
De Thénard
De Naquet .
De Berzélio
De Moissan
De MendeléeH
De Moseley
De C artledge .
Geoquímica .
Repartição dos elementos na Terra
Nomenc latura .
Elementos pouco usuais .
Ligas .
Fusão e solificação das ligas binárias
5
6
11
13
14
15
17
19
20
24
24
26
26
28
z8
30
30
31
33
34
35
41.
44
106
Química inorgânica
Fusão e sQlificação das ligas ternárias
Função metal e função metalóide .
Preparação dos elementos
Oxidantes
R.edutores .
Flotação .
Tipõs de fornos
Funções, anidrido, ácido, óxido, hidróxido, sal.
Preparação dos compostos .
Complexos .
Fundamentos da análise mineral - Gravimetria.
V olumetría
Química aplicada .
Química económica
47
49
50
50
51
60
61
63
63
77
78
90
98
,
,
I N D I C E ALFA B ET l CO
(dos ass u n tos mais i m porta n tes)
A
Ácidos, 63.
Activação molecular, 19.
Adubos, 95.
Afinidade química, 14.
Água, 90.
Amoniaco sintético, 95.
Anidridos, 63.
Arsénio, 92.
Arspnometría, 88.
Atmófilos, 33.
Azoto, 55.
B
Berzélio (classificação de),
26.
Berílio, 38.
Biófilo s, 33.
Blondlot-Dusart (apar.), 94.
Bromatologia, 90 .
c
Cartledge (classificação de), '
30.
Catálise, 36.
Celtio. 40.
Cerímetría. 37.
C ésio. 37.
Cimentos. 96-97.
Classificacão dos elementos, .
24.
Clorometría , 88.
Combustíveís, 97.
Como acertar os coeficien- ·
tes dos esquêmas químícos, 20.
D
Diagramas quadrados, 11. .
108
Q·uítníca inorgânica
E
·
Elementos ciclicos, 32.
Elementos dispersos, 32.
Elementos neutros, 31 .
Elementos pouco usuais, 35
Einstein lei de 19.
Enxofre .. 56.
Entalpia, 31 .
Európio, 36.
Explosivos, 96.
F
Flotação, 60.
Fornos, 61Fosforo, 94.
F u n ç ã o metal e fun ção
metaloide. 47.
F u n d a m e n t o s de análise
mineral, 78.
G
Gálio, 37.
Geoquímica (classifcação),
Gravímetria, 78.
Gutzeit (ensáio de) 93.
H
Háfnio, 4o,
Hidrófilos, 33.
Hidrotimetria, 82.
Homeóme ras ( s ubstâncias), 77.
I
lodometria, 86.
Irídio, 77.
Isosteria, 77.
!trio, 36.
L
Lantânio, 36.
Leblanc (processo), 75.
Lei de Guldberg e Waage,
15.
Germânio, 40.
Lei de N ernst, 13.
Lei de Ostwald, 13.
Leis de Bertholet, 11.
Lewis (classificação de), 31
, Grande indústria, 98.
Litófilos, 33.
·
31.
·
Glucínío, 38.
Ligas, 41.
.
109
Química inorgânica
M
Marsh (aparelho de), 92.
M e n d e l é e H (classificação
de), 28.
Metalografia, 41.
Método de Charpentier, 81.
Método de Mohr, 81.
Método de oxidação, 84.
Método de redução, 88.
Mitscherlich (apar.), 94.
Moissan (classificação de),
28.
Molibdénio, 37.
N
N aquet (classificação de),
26.
N omogramas, 9.
N ovas concepções da mecânica química. 17 .
N ovos elementos, 34.
o
Ósmio,
Óxidos, 63.
•
Q
Química aplicada, 90.
Química económica, 98 .
Quimica gráfica, 6.
R
Redutores, 51.
Reparticão dos elementos.
33 .
Ródio, 38.
Rubídio, 37.
Ruténio, 38.
s
Sal. 63.
Sistemas de coordenadas.
10.
Solvay (processo), 75.
Sulfidrometria, 86.
T
p
Paládio, 38.
Preparação dos elementos,
50.
Preparação dos compostos, .
63.
Tantalo, 38.
Terras raras, 35.
1 10
Química inorgânica
Thénard (classificação de),
24.
Titânio, 40.
Vanádio, 37.
Vidros. 97.
Volumetria, 80.
Tório, 40.
Toxicologia, 92.
Tungstenio, 39.
w
Warder (pro c. ) , 84.
v
Valência, 21.
z
Zirconio, 39.
•
Impresso nas Oficinas Gráficas Estevão de Carvalho - Rua do Século. 1 50
•
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