Quimica - Elementos 7B - Geologia

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Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Ciências Exatas
Graduação em Geologia Bacharelado
Curso de Química Inorgânica
DISCENTE: William Nunes Santos (21551165)
Professor(a): MSc. Vanuza Oliveira dos Santos
ELEMENTOS DO GRUPO 7B
Grupo do Manganês – 7B
Manganês: Mn
 Tecnécio: Tc
 Rênio: Re
 Bóhrio: Bh
Abundância dos Elementos no Sistema 
Solar.
 Com base em estudos físicos, geológicos e químicos foi estimado a
abundância dos elementos na nebulosa solar, em que todos os corpos
foram formados da mesma matéria e na mesma época (organização
harmônica).
 Sabe-se que a massa do sistema (99,8%) se concentra no Sol.
 A tabela abaixo mostra valores médios representativos da constituição
Química do Universo, também chamada de abundância cósmica.
Representam a proporção átomos dos elementos para 106 átomos de Si.
Nome do Elemento Sigla Prótons (Z) Abundância
Manganês Mn 25 9510
Tecnécio Tc 43 Desconhecida
Rênio Re 75 0,0507
Bóhrio Bh 107 Artificial
Manganês
 Manganês eletroliticamente purificado (99,9%), algo muitíssimo raro naturalmente.
Manganês
 DADOS QUÍMICOS
Número atômico (prótons): 25
Número de massa (prótons + nêutrons) = 55
Estado físico (temperatura ambiente): sólido
Densidade: 7470 𝑘𝑔 𝑚3
Raio atômico: 127 pm (picômetro, 10−12m)
Configuração eletrônica: [Ar] 4𝑠23𝑑5
Estrutura Cristalina: Cúbico de face centrada
 Principais minerais: Pirolusita (MnO2), Rodocrosita (MnCO3)
Manganês
DADOS ECONÔMICOS
 Produção anual 2012 (toneladas): 1.164.027
 Produção anual 2013 (toneladas): 1.180.948
 Principais produtores: Pará = 70%
Minas Gerais = 15%
Mato Grosso = 14,6%
 Preço médio: US$ 143,00/ton. (variação +10%) em relação a 2012, mas
inferior a meta de US$147,00/ton. no ano de 2011.
 Indústrias de produção de pilhas, indústrias metalúrgicas, indústrias de
produção de ferroligas a base de manganês.
MINERAIS DE MANGANÊS
Pirolusita (MnO2): sistema tetragonal, clivagem perfeita 
(3 direções). Cor: cinza escuro.
Figura A: Amostra da UNESP - cristais dendríticos em 
quartzo
Figura B: Hábito do mineral (fonte: Wikipédia Canadá)
MINERAIS DE MANGANÊS
Rodocrosita (MnCO3): sistema trigonal, clivagem 
romboédrica. Cor: rosa.
Figura A: Amostra do Museo de La Plata (Argentina)
Figura B: Hábito do mineral (fonte: Blog Melhor com 
Florais)
 Fonte: http://pt.slideshare.net/omotinha/granfinale-24011051
Reservas mundiais e produção anual (em toneladas) de Manganês dos principais detentores de minérios de
Manganês. Extraído do “Sumário Mineral DNPM-2014”, página 86. Disponível em
<http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/sumario-mineral-2014>.
Meio Concentração Comentário Referência
Águas doces 0,1 mg/L 
0,5 mg/L
VM (classe 1 e 2)
VM (classe 3)
CONAMA
357/2005
Águas salinas 0,1 mg/L VM (classe 1 e 2) CONAMA
357/2005
Águas salobras 0,1 mg/L VM (classe 1 e 2) CONAMA
357/2005
Água potável 0,1 mg/L VMP (efeito organoléptico) Portaria
2914/2011
Água subterrânea 100 µg/L 
50 µg/L 
200µg/L 
100 µg/L
VM - consumo humano (efeito
organoléptico
VM (dessedentação de 
animais)
VM - irrigação
VM - recreação 
CONAMA
396/2008
Lançamento efluentes 1,0 mg/L VM CONAMA
357/2011
 Valores de referência ambiental para quantidade de Manganês permitida em águas. Disponível
em <http://cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/47/2013/11/manganes.pdf>.
Reação: KMnO3 + Glicerina (C3H8O3)
Tecnécio
 Pechblenda, mineral e minério de Urânio que possui como impureza e produto de
decaimento o Tecnécio.
Tecnécio
 DADOS QUÍMICOS
Número atômico (prótons): 43
Número de massa (prótons + nêutrons) = 98
Estado físico (temperatura ambiente): sólido
Densidade: 11500 𝑘𝑔 𝑚3
Raio atômico: 136 pm (picômetro, 10−12m)
Configuração eletrônica: [Kr] 4𝑑55𝑠2
Estrutura Cristalina: Hexagonal
 Principais minerais: Pechblenda - tido como impureza do Urânio.
Tecnécio
 O tecnécio foi o primeiro elemento a ser produzido artificialmente, através do 
bombardeamento do Molibdênio com átomos de Deutério (Hidrogênio Z=1, 
A=2).
 Seu nome deriva de technetos que significa artificial, na construção da tabela 
periódica por Mendeleev (1891) previa-se que este elemento seria similar ao 
Manganês, porém o Rênio foi descoberto antes (em 1925) e não preenchia as 
características, posteriormente em 1937 o Tecnécio preencheu seu lugar.
 A química do tecnécio é muito similar a do rênio, apesar de que estes dois 
difiram bastante da do manganês. Os íons TcO4
-, igual ao rênio, ReO4
-, é muito 
menos oxidante que o permanganato, MnO4
-. 
Tecnécio
 Propriedades radioativas pois está geralmente associado ao Urânio em
óxidos (UO2 e UO3), que são processados e beneficiados industrialmente
para se obter o “yellowcake” que é o concentrado de urânio (U3O8).
 Importância:
1) Antoine Bequerel notou que a rocha emitia luz capaz de atravessar
objetos opacos.
2) Pierre e Marie Curie extraíram o elemento Urânio de seus experimentos
que lhes renderam o Prêmio Nobel do mineral Pechblenda.
 Obtenção do Tecnécio(99mTe, Z=43) a partir do Molibdênio (99Mo, Z=42); com os elementos isóbaros de massa
igual 99 unidades de massa atômica. Pode ser feita a partir da fissão ou reação salina.
Tecnécio
 Os radiofármacos de tecnécio-99m ( 99mTc) são
ferramentas para o diagnóstico de várias doenças.
Atualmente, existem aproximadamente 30 desses
compostos sendo utilizados em medicina
nuclear(1,2), gerando um volume de exames
correspondente a 80% da rotina clínica de um serviço
de medicina nuclear.
Extraído de MARQUES, OKAMOTO & BUCHPIGUEL, 2001
Disponível: http://www.scielo.br/pdf/rb/v34n4/11251.pdf
Rênio
 Um monocristal de Rênio de alta pureza (99,999%), uma barra refundida de Rênio
(99,995%) e um cubo de Rênio de 1 cm3 de alta pureza (99,99%) para comparação.
Rênio
 DADOS QUÍMICOS
Número atômico (prótons): 75
Número de massa (prótons + nêutrons) = 186
Estado físico (temperatura ambiente): sólido
Densidade: 21000 𝑘𝑔 𝑚3
Raio atômico: 135 pm (picômetro, 10−12m)
Configuração eletrônica: [Xe] 4𝑓145𝑑56𝑠2
Estrutura Cristalina: Hexagonal
 Principais ocorrências: Associado a Platina e no minério Columbita.
Rênio
 O nome é devido ao rio Reno na Alemanha, local de descoberta do
elemento.
 Foi o último elemento natural a ser descoberto dentro dos 92 possíveis, era
previsto que suas propriedades seriam similares ao Manganês. A
descoberta foi em 1925 na Alemanha em minerais de platina e junto a
Columbita que são niobatos e tantalatos (óxidos de Nióbio, Tântalo) de
Manganês e Ferro do sistema ortorrômbico.
 Síntese de cristais de Gadolínio (Gd) e Rênio (Re) através da reação de óxido de Gadolínio (Gd2O3)
com (HReO4) em temperatura ambiente.
Rênio
 APLICAÇÕES ECONÔMICAS E INDUSTRIAIS
- Terceiro maior ponto de fusão dentre os elementos químicos (apenas atrás 
do Carbono (C) e do Tungstênio (W).
- Usado para filamentos de lâmpadas
- Usado para filamentos de flash fotográficos
- Catalisadores muito resistentes ao envenenamento químico (reações).
- Ligas metálicos com Molibdênio, supercondutores a temperatura de 10 
Kelvin (-263 °Celsius)
- Ligas metálicas com Tungstênio em termopares para medir temperaturas 
acima de 2200 °Celsius.
Bóhrio
 DADOS QUÍMICOS 
Número atômico (prótons): 107
Número de massa (prótons + nêutrons) = 264
Estado físico (temperatura ambiente): sólido*
Densidade: 37000 𝑘𝑔 𝑚3*
Raio atômico: 128 pm (picômetro, 10−12m)
Configuração eletrônica: [Rn] 5𝑓146𝑑57𝑠2*
Estrutura cristalina: ---------------
 Características previstas ou presumidas estão destacadas com asterisco (*)Bóhrio
 O bóhrio (em homenagem a Niels Bohr) ou Eka-Rênio por possuir
propriedades previstas semelhantes às do rênio é um elemento
químico sintético, símbolo Bh.
 É um metal de transição, radioativo, transurânico (número atômico > 92),
provavelmente sólido de aspecto prateado, cujo isótopo mais estável é
Bh-262, apresenta meia-vida de 102 minutos.
 O isótopo de bóhrio-261 foi sintetizado em 1976 por
cientistas soviéticos em Dubna (Rússia), bombardeando bismuto
com íons pesados de cromo.
 Fora da pesquisa científica nenhum uso é conhecido para o bóhrio.
BIBLIOGRAFIA
 IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry (website em
inglês). Periodic Table of Elements. Disponível em <https://iupac.org/what-
we-do/periodic-table-of-elements>. Acesso em 01/09/2016.
 CORDANI, U. G.; Picazzio, E . A Terra e suas origens. In: W. Teixeira; T.R.
Fairchild; M.C.M. de Toledo; F. Taioli. (Org.). Decifrando a Terra. 2ed. São
Paulo, 2009, p. 18-49.
 BRASIL. Sumário Mineral 2014. In: Departamento Nacional de Produção Mineral,
2014, 141p. ISSN-0101-2053. Disponível em
<http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/sumario-mineral-2014>. Acesso em
08/09/2016
BIBLIOGRAFIA
 WIKIPEDIA. Manganês. Disponível em
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Tecn%C3%A9cio>. Acesso em 01/09/2016.
 UNESP. Pirolusita. Banco de dados de Minerais. Universidade Estadual
Paulista Júlio de Mesquita (website). Disponível em
<http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/oxidos/pirolusita.html>.
Acesso em 01/09/2016.
 CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Ficha de
Informação Toxicológica - Manganês. Disponível em
<http://cetesb.sp.gov.br/wp-
content/uploads/sites/47/2013/11/manganes.pdf>. Acesso em 08/09/2016.
BIBLIOGRAFIA
 WIKIPEDIA. Tecnécio. Disponível em
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Tecn%C3%A9cio>. Acesso em 10/09/2016.
 MARQUES, F.L.N.; OKAMOTO, M.R.Y.; BUCHPIGUEL, C.A.. Alguns aspectos
sobre geradores e radiofármacos de tecnécio-99m e seus controles de
qualidade. Radiol Bras [online]. 2001, vol.34, n.4, pp.233-239. Disponível em
<www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-39842001000400011>.
Acesso em 10/09/2016.
 MUJICA, Carlos; LLANOS, Jaime; PETERS, Karl; PETERS, Eva-Maria; VON
SCHNERING, H. Synthesis, crystal structure, magnetic properties and thermal
stability of GD(REO4)3(H2O)3. Portal SciELO, keywords: rênio. Disponível em
<http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-
16442000000200022&lang=pt>. Acesso em 13/09/2016
 WIKIPEDIA. Bóhrio. Disponível em
<https://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%B3hrio>. Acesso em 13/09/2016.