Trabalho sobre Ósmio

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS - UNIFAL
INSTITUTO DE QUÍMICA
Química Inorgânica II
Prof. Antônio Carlos Doriguetto
Mariana Rosa Macedo
PROPRIEDADES DO ELEMENTO DE TRANSIÇÃO: ÓSMIO (Os)
Alfenas/MG
2016
	SUMÁRIO	
INTRODUÇÃO............................................................................................................3
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO..................................................................................3
APLICAÇÕES..............................................................................................................3
ESTADO DE OXIDAÇÃO .........................................................................................4
CLASSIFICAÇÃO DO ÓSMIO...................................................................................4
CONFIGURAÇÃO DE SPIN.......................................................................................4
GEOMETRIA................................................................................................................5
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS..............................................................................5 
PROPRIEDADES BIOLÓGICAS................................................................................5
MOF..............................................................................................................................5
CURIOSIDADE............................................................................................................6
REFERÊNCIAS BLIOGRÁFICAS..............................................................................6
INTRODUÇÃO
O Ósmio é um elemento da tabela periódica que se encontra no grupo 8 do sexto período (faz parte dos metais de transição), tem número atômico 76 e massa atômica 190,23 g/mol. Foi descoberto em 1803 por Smithson Tennant na Inglaterra. Seu nome vem do grego osmé, que quer dizer cheiro ou odor, visto que o metal em forma de tetróxido de Ósmio possui um mal cheiro e é altamente tóxico. Ele faz parte do grupo da platina e é considerado o elemento mais denso conhecido. Assim como outros elementos do “Grupo da Platina”, o ósmio tem forte tendência a ser “nobre” e é um metal bom condutor de eletricidade.
OCORRÊNCIA E OBTENÇÃO
O Os é um elemento raro, não é encontrado puro na natureza, sua ocorrência dá-se mais facilmente como pó e quando há contato com o ar, forma-se o tetróxido de Ósmio que é muito volátil; ocorre também no estado metálico (dificilmente encontrado nesse estado) em associação a outros metais do grupo da platina (ruténio (Ru), ródio (Rh), paládio (Pd), ósmio (Os), irídio (Ir) e platina (Pt)) e outros metais como cobre (Cu), prata (Ag) e Ouro (Au). As principais fontes desse metal são minérios associados ao níquel e ao cobre (NiS e CuS), encontrados em jazidas de minérios na África do Sul, Canadá, Rússia e Estados Unidos. O Os é obtido através de uma refinação eletrolítica, resumidamente: há depósito anódico acumulado na refinação do níquel, nesse depósito há uma mistura dos metais do grupo platina, ouro e prata. Quando tratado com água-régia, o paládio, a platina, a prata e o ouro, dissolvem-se, restando apenas resíduos que contém rutênio, ósmio, ródio e irídio. Após um delicado processo de separação, o rutênio e o ósmio são obtidos na forma de pó, e são transformados em metais maciços raros.
APLICAÇÕES
 O metal é duro e pouco dúctil, por isso é utilizado para produção de ligas com resistência mecânica muito alta, é sempre associado a outros metais do grupo da platina. Sua aplicação dá-se em implantes cirúrgicos, onde é largamente utilizada uma liga de Os/Pt em válvulas artificiais para os pulmões e em marca-passos; aparos de canetas tipo tinteiro, agulhas de gira-discos e em contatos elétricos.
Quando no estado de tetróxido (OsO4) – muito volátil - é usado para detectar impressões digitais, ele age como um corante biológico para análises microscópicas, pois através da matéria orgânica, há redução do O de +4 para +2 (preto). O tetróxido é um bom agente oxidante e por isso é também utilizado em química orgânica como catalisador na quebra de ligações duplas.
ESTADO DE OXIDAÇÃO (NOX)
Quando o elemento está na forma de OsO4, ele encontra-se no estado de oxidação +VIII. Os NOX mais estáveis do elemento são: Os (+IV), Os(+VI) e Os(+VII) (razoavelmente estável). Observa-se uma certa tendência de quanto maior o estado de oxidação, mais estável o elemento.
	NOX
	Configuração
	Raios Iônicos (maior para menor)
	+IV
	5 d4
	1º
	+VI
	5 d2
	2º
	+VII
	5 d1
	3º
	+VIII
	5 d0
	4º
Tabela 1 – NOX, configuração eletrônica do subnível d e ordem de tamanho do raio iônico.
CLASSIFICAÇÃO DO ÓSMIO 
O ósmio é um ácido intermediário, caracterizado como receptor de classe a e b, ou seja, o elemento forma complexos tanto com N, O ou F (receptores de classe a – ácidos “duros”) quanto com os metais mais pesados (receptores de classe b – ácidos “moles”) - estes são doadores. 
CONFIGURAÇÃO DE SPIN
O Ósmio é comumente paramagnético, ou seja, decorre de spins de elétrons desemparelhados no átomo com níveis eletrônicos parcialmente preenchidos, dessa forma exerce ou sofre atração por um campo magnético. São em sua maioria “baixo spin”, como a grande parte dos elementos da segunda e terceira série de transição.
GEOMETRIA
Geometria mais estável do Ósmio em sua forma cristalina é hexagonal compacta.
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS
Há três tipos de propriedades magnéticas: ferromagnéticos, diamagnéticos e paramagnéticos. No caso do Ósmio, é paramagnético: pertencem a esse grupo os materiais que possuem elétrons desemparelhados, que, ao serem submetidos a um campo magnético externo, ficam alinhados no mesmo sentido do campo ao qual foram submetidos, que desaparece assim que o campo externo é retirado. São objetos fracamente atraídos pelos imãs.
 
PROPRIEDADES BIOLÓGICAS
O composto com Ósmio mais conhecido e mais utilizado é o Tetróxido de Ósmio, ele tem várias aplicações, dentre as biológicas, tem-se: a utilização do OsO4 como um agente colorante usado em microscopia eletrônica de transmissão (MET) para fornecer contraste à imagem.
OsF2 também conhecido como periostina é um gene que codifica uma proteína da matriz extracelular segregada que funciona em desenvolvimento e regeneração de tecidos. Há estudos para que o mesmo seja usado em doenças respiratórias.
 MOF (METAL ORGANIC FRAMEWORK)
Redes metalorgânicas que vem do inglês “metal organic frameworks” são materiais compostos por uma grande rede de íons ou agrupamentos metálicos coordenados a moléculas orgânicas multidentadas, na maioria das vezes são carboxilatos, bipiridinas, sulfonatos e fosfonatos em dimensões porosas bem definidas.
As redes metalorgânicas tem características definidas como: alta porosidade, grande área superficial interna, têm sítios coordenados insaturadamente, há forte interação metal-ligante orgânico, flexibilidade e capacidade de incorporar funcionalidades específicas/espécies ativas, sem alterar a topologia da estrutura. Essas estruturas podem ser aplicadas em purificações, separações e estocagem de gases, em membranas, dispositivos de filmes ultrafinos, imagens biomédicas, propriedades magnéticas e ótica não linear, além de apresentar alta capacidade como adsorventes e catalisadores. Podem atuar ainda, como peneiras moleculares selecionando apenas as moléculas que poderão se difundir nos poros.
O composto tetróxido de ósmio (OsO4) pode ser considerado um MOF pois uma de suas aplicações é que ele atua como um corante biológico para análises microscópicas (imagens biomédicas). 
CURIOSIDADES
Isótopos - O ósmio tem 7 isótopos naturais, dos quais 5 são estáveis: Os-187, Os-188, Os-189, Os-190, e o mais abundante Os-192. Os isótopos Os-184 e Os-186 tem meia-vida absurdamente longa e, para finalidades práticas, podem ser considerados estáveis.
Composto OsO2 em 3D, disponível em: <http://www.chemtube3d.com/gallery/structurepages/OsO2-poly.html>.Acesso em 20 de dezembro de 2016.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Livro
 Lee, J.D., Química Inorgânica não tão concisa, 5ª Ed., São Paulo, Editora Edgard Blücher,Ltda, 2000.
Sites
Conteúdo
Comparar Metais - Propriedades Magnéticas de Ósmio e Alumínio. Disponível em: <http://www.comparisonofmetals.com/pt/propriedades-magneticas-de-osmio-e-aluminio/comparison-44-17-6>. Acesso em 15 de dezembro de 2016.
Mariane Mendes Teixeira, Propriedades Magnéticas dos Metais. Disponível em: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/propriedades-magneticas-dos-materiais.htm>. Acesso em: 15 de dezembro de 2016.
Tabela Periódica Completa- Ósmio. Disponível em: <http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elemento-quimico/osmio>. Acesso em: 10 de dezembro de 2016.
MSPC, Ósmio-Os. Disponível em: <http://www.mspc.eng.br/quim1/quim1_076.shtml>. Acesso em: 10 de dezembro de 2016.
Tabela Periódica.org, Ósmio. Disponível em: <http://www.tabelaperiodica.org/osmio/>. Acesso em: 10 de dezembro de 2016.
Nautilus, Aplicações. Disponível em: <http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-p/elem/e07630.html>. Acesso em: 12 de dezembro de 2016.
Universidade Federal de Juiz de Fora, Metal Organic Framework (MOF). Disponível em: <http://www.ufjf.br/gfqsi/linhas-de-pesquisa/materiais-nanoporosos/metal-organic-framework-mof/>. Acesso em: 10 de dezembro de 2016.
Quimlab, Ósmio - Os. Disponível em: <http://www.quimlab.com.br/guiadoselementos/osmio.htm>. Acesso em 09 de dezembro de 2016.
Fabrício E. Alves, Priscila P. Silva e Wendell Guerra, METAIS DO GRUPO DA PLATINA: HISTÓRIA, PROPRIEDADES E APLICAÇÕES. Disponível em: <http://www.spq.pt/files/magazines/articles/pdfs/30001594.pdf>. Acesso em 12 de dezembro de 2016.
Quiprocura, Ácido e Base Dura e Macia. Disponível em: <http://quiprocura.net/w/2015/06/29/definicao-acido-base-de-pearson/>. Acesso em: 13 de dezembro de 2016.
Universidade Federal de Minas Gerais, Classificação de ácidos e bases como duros ou moles. Disponível em: <http://zeus.qui.ufmg.br/~quipad/ino/tab/acido/classifica_duro.htm>. Acesso em: 13 de dezembro de 2016.
Quipibid, Ósmio (Os). Disponível em: <http://quipibid.blogspot.com.br/2011/12/osmio-os.html>. Acesso em 14 de dezembro de 2016.
Info Escola, Magnetismo dos Complexos. Disponível em: <http://www.infoescola.com/quimica/magnetismo-dos-complexos/>. Acesso em: 15 de dezembro de 2016.
NCBI, Periostin, a novel biomarker of TH2-driven asthma. Disponível em: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24247042>. Acesso em : 21 de dezembro de 2016. 
NCBI, Periostin, a novel biomarker of TH2-driven asthma. Disponível em: < https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/10631>. Acesso em : 21 de dezembro de 2016. 
Imagens
Grupo CIMM, Estrutura Hexagonal Compacta. Disponível em: <http://www.cimm.com.br/portal/material_didatico/6418-estrutura-hexagonal-compacta-hc#.WE8y0-YrLIU>. Acesso em: 17 de dezembro de 2016.