GLOSSÁRIO2009[1]

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Principio de Ciência dos Materiais – EET308 - Glossário 2009 – Adamian
GLOSSÁRIO 2009
	APATITA
	Ca5(PO4)3(F,OH,Cl) - Composição: Fosfato de cálcio e flúor/cloro. 41,8% P2O5; 55,0% CaO ; 1,2% F; 2,3% Cl; 0,6% H2O. Usos: Fabricação de fertilizantes, ácido fosfórico, detergentes, inseticidas, ração animal.
	
	
	BARRILHA (importante na indústria de papel, vidros e alumínio)
	Designação comercial dos carbonatos de sódio Na2CO3. Em Arraial do Cabo (RJ) está a Companhia. Nacional de Álcalis; maior produtor de barrilha da América do Sul.
	BAUXITA
(nome comum a todos os minérios de alumínio encontrados no mundo)
	Al2O3.nH2O Minerais principais (gibbsita, bohemita, diásporo) + ganga (sílica, argila, hidróxidos de ferro).
Cerca de 85% da bauxita produzida é utilizada para a produção de alumínio. Outra aplicação é para produção de Al2O3(alumina), usado como abrasivo e também na composição de cerâmicas diversas.
	BLENDA
( Mineral: esfalerita)
	Nome do ZnS; sulfeto de zinco. Pode conter usualmente ferro (como impureza). Freqüentemente associado a sulfeto de chumbo (vide galena) e sulfetos de ferro. Fonte primária do metal zinco.
	CAL
Cal virgem: CaO
CaO + H2O → Ca(OH)2 + Calor
Ca(OH)2 + água → leite de cal
	Nome vulgar do hidróxido de cálcio Ca(OH)2. É obtida pela hidratação do óxido de cálcio ou pela calcinação do carbonato de cálcio (ver calcinação)
	CALCÁRIO
(nome da rocha, extraida em “pedreiras”)
	Rocha contendo CaCO3 + impurezas. Os calcários são rochas sedimentares que contêm minerais totalizando mais de 30% de carbonato de cálcio (aragonita ou calcita). Quando o mineral predominante é a dolomita (CaCO3.MgCO3), a rocha se chama calcário dolomítico.
	CALCINAÇÃO
exemplo:CaCO3 + calor → CaO + CO2
	Aquecimento de um composto, provocando a sua decomposição, gerando água (caso dos hidratos) ou CO2 (caso dos carbonatos). O termo se aplica à retirada de água de carbonatos, de hidróxidos� e dos sais hidratados.
	CASSITERITA (mineral)
	Nome do mineral de estanho: SnO2. Como é o único mineral aproveitável deste metal, também dá o mesmo nome ao minério: cassiterita + ganga
	CAULIM 
	Argila de cor branca. É matéria-prima para produção de porcelana e diversas cerâmicas. Usado na indústria de papel e como lubrificante em sondas de perfuração.
	DOLOMITA
	Nome do carbonato duplo de cálcio e magnésio: MgCO3 .CaCO3. Mineral do sistema hexagonal.
	GALENA (nome popular do mineral de chumbo mais comum)
	Sulfeto de chumbo: PbS. Encontra-se freqüentemente associado ao sulfeto de zinco ZnS (vide blenda). Fonte primária de Pb. Rádios rudimentares com pedra galena.
	
GANGA
	
Nome genérico de todo do conjunto de minerais que geralmente não são aproveitáveis na metalurgia. Na etapa de extração de um minério o rejeito recebe o nome de estéril. Quando é proveniente de um processo de concentração, recebe o nome de rejeito. No entanto, em certos processos, o rejeito pode conter substâncias economicamente aproveitáveis por outro setor industrial.
	GESSO (ver gipsita)
	Sulfato de cálcio hidratado. O mineral é a gipsita. Usado em moldes para fundição de esculturas, em ortopedia e na construção civil (estuque e forros).
	GIZ
	Sulfato de cálcio hidratado, moído e compactado.
	GRANITO (nome da rocha)
	Rocha composta basicamente de quartzo, feldspatos e mica. Nome da pedra ornamental, usada em decoração. Quando usado na composição do concreto, em construção civil, é chamado de brita (comercializado em vários tamanhos).
	
	
	HEMATITA (mineral principal em todos os minérios de ferro brasileiros)
	Fórmula química: Fe2O3. (óxido férrico).
Composição química: Fe = 70,0%; O = 30,0% .
	HIDROXIAPATITA (mineral)
	Fórumula: Ca10(PO4)6(OH)2 . É o principal constituinte dos ossos; usado como revestimento de implantes ósseos.
	ITABIRITO (rocha)
	Rocha sedimentar formada em lamelas escuras de hematita (Fe2O3) e lamelas claras, de sílica (SiO2). Nome do principal minério de ferro brasileiro: Usa-se fazer a moagem, seguida da separação magnética (ou por flotação) para separar a hematita da sílica.
	MAGNETITA (mineral)
	Fórmula química: Fe3O4 ou: FeO.Fe2O3. Óxido duplo de ferro (II, III).Composição: 31,0% FeO e 69,0% Fe2O3. Naturalmente magnética, de onde vem seu nome.
	MÁRMORE (rocha)
	Calcário >50% CaCO3. Pode ser calcítico ou dolomítico. É o nome de uma rocha metamorfizada, dura e compacta, de cores variadas, que se pode polir. Usado em arquitetura (pedra ornamental) e escultura.
	SÍLICA (SiO2); o mineral mais estável é o Quartzo.
	O óxido de silício, comumente chamado de sílica. A forma mineralógica mais estável é o quartzo. Este se encontra na natureza na forma de cristais, que podem ser minúsculos grãos de areia, como pesar uma tonelada ! O quartzo é um mineral disseminado em grande número de rochas; encontra-se em todos os granitos e arenitos. 
	SULFETOS : formam uma extensa família de minerais; nome genérico dos compostos metálicos sulfetados.
	Compostos formados por um metal (geralmente de transição) e pelo elemento enxofre. Alguns, entre os mais importantes: CuS, Cu2S, ZnS (blenda), PbS (galena), FeS2 (pirita) HgS, e CuFeS2 (calcopirita). Fonte natural dos metais: cobre, zinco, chumbo e níquel.
	SULFATOS: compostos metálicos encontrados na natureza, com o radical SO4 ou produzidos na indústria química.
	Mais comuns: CaSO4.2H2O e BaSO4 (barita). Outros sulfatos metálicos são produzidos em escala industrial: sulfato de cobre CuSO4, sulfato de ZnSO4 são os mais comuns
	TALCO: mineral e rocha.
	Mineral: monoclínico; silicato de magnésio hidratado - Mg3Si4O10(OH)2, que se mostra em agregados lamelares; muito macio. Constituinte principal de rocha conhecida como "pedra-sabão", de importância econômica. Grandes reservas em Congonhas e Ouro Preto (MG).
Tenha bem claro o que é a nomenclatura química, que se aplica aos elementos, às substâncias simples (carbono, oxigênio, cloro, ferro, alumínio, cobre...) e às substâncias compostas (água, ácido sulfúrico, cloreto de sódio, carbonato de cálcio, óxido férrico, etanol, benzeno...). O nome do composto, deve estar de acordo com a IUPAC – International Union of Pure and Applied Chemistry. Outras regras são pertinentes à nomenclatura mineralógica, que se aplica aos minerais existentes na crosta terrestre (quartzo, hematita, magnetita, pirita, galena, calcita, epidoto, caulim,...); estes são nomes de minerais, objeto de estudo da Mineralogia, ciência básica para o estudo das rochas – Petrologia, e para o estudo da Geologia (ambas são as “ciências da terra”). 
Perguntas: 
1. Procure a fórmula química correspondente dos seguintes minerais: zircônia, cromita, cuprita, grafita, rutilo, ilmenita, caulim.
2. O carbeto de silício SiC não é um mineral, pois não se encontra na Natureza; sabe porquê? Ele é obtido como? 
3. O PVC poli (cloreto de vinila) também não é um mineral, pelas mesmas razões. E o petróleo?
4. Areia de praia, predominantemente quartzo (nome do mineral) é a forma estável do SiO2 (sílica, nome químico). É muito, MUITO abundante na face da terra; saberia dizer por quê?
4. Dar o nome químico (nomenclatura oficial) e determinar a composição em massa (ou ponderal) dos seguintes compostos:
CO; CO2; CH4; C2H6; C3H8; C4H10
Fe2O3 ; FeO.Fe2O3 (geralmente escrito Fe3O4)
CaCO3; CaCO3. MgCO3
Al2O3; Al2O3.H2O ; Al2O3.3H2O
CuFeS2 (nome do mineral ?); CuO (nome do mineral? Nome químico?)
MgO.Fe2O3 (nome do mineral ?)
NH3 (gás); NH4OH.aq
HCl (gás) e HCl (aquoso); TiCl4;
V2O5 (usado como catalisador); MnO2
SO2(gás); o ácido correspondente é o H2SO3 (sulfuroso); e os respectivos sais, como se chamam?
SO3 (gás); o ácido correspondente é o H2SO4 (sulfúrico); e os respectivos sais, como se chamam?
H2S (gás); H2Saq
Mg3Si4O10(OH)2
5. Veja quais são as fórmulas químicas dos seguintes compostos, que são sais de sódio: 
a) Hipoclorito de sódio; clorito de sódio; cloreto de sódio; clorato de sódio; perclorato de sódio.
b) Quais são os ácidos (de cloro) correspondentes? Como você explica que o elemento cloro possa assumir “valências” tão diferentes? Vai ter que estudar maisum pouco da estrutura atômica...
6. Quais as fórmulas de: sulfeto de potássio, sulfito de potássio e sulfato de potássio? Quais são os ácidos (de enxofre) correspondentes? 
Resposta: 
O gás H2S é chamado gás sulfídrico (cheiro de ovos podres); dissolvido em água, forma o ácido sulfídrico H2Saq. Os sais correspondentes são os sulfetos metálicos: K2S (sulfeto de potássio), Na2S(sulfeto de sódio); CaS (sulfeto de cálcio); FeS2(sulfeto de ferro); CuS (sulfeto de cobre II) e Cu2S(sulfeto de cobre I); ZnS (sulfeto de zinco); PbS (sulfeto de chumbo).
Atenção! Existe o sulfeto duplo de cobre e ferro: CuFeS2. O mineral é a calcopirita, importante constituinte de alguns minérios de cobre (largamente encontrados no Chile),
O anidrido sulfuroso SO2 (gás), quando dissolvido em água forma o ácido sulfuroso H2SO3, muito instável; no entanto, seus sais existem e são sulfitos metálicos, principalmente o Na2SO3 (sulfito de sódio) e o K2SO3 (sulfito de potássio).
O anidrido sulfúrico SO3 (gás), quando dissolvido em água forma o ácido sulfúrico H2SO4, que é um ácido forte, matéria-prima básica da indústria química; é muito usado na solubilização de quase todos os metais (exceção do ouro). Dizemos que o ácido ataca o metal, dando formação ao respectivo sulfato metálico: Na2SO4; K2SO4; CaSO4; MgSO4; BaSO4; ZnSO4; Al2(SO4)3. 
Atenção! O ferro forma dois sulfatos, o FeSO4 (sulfato ferroso) e o Fe2(SO4)3 sulfato férrico. Os químicos preferem chamá-los sulfato de ferro (II) e sulfato de ferro (III), respectivamente. 
CHEGA DE QUÍMICA ! 
Se você ainda hesita na nomenclatura química, é hora de estudar as “regrinhas”, para não esquecer mais.
	Outros sulfetos importantes pela sua ocorrência
	FeS2 pirita, chamada “ouro dos tolos” (sabe por quê?). Com freqüência acompanha o ouro e cobre.
(Fe, Ni)S2 bravoita; NiAsS gerdosfita; NiSbS ullmanita.
FeS2.FeAs2 arsenopirita. É uma fonte usual de arsênio, ocorrendo nos minérios de ouro; o arsênio é obtido como co-produto (na mina de Morro Velho, em Nova Lima, MG).
	Principais óxidos metálicos. 
Os metais das colunas IA e IIA não ocorrem como óxidos (sabe por quê?) e sim como carbonatos, sulfatos e silicatos, geralmente de fórmula química bem complicada.
	Os óxidos metálicos são numerosos; praticamente todos os metais de transição ocorrem na natureza sob a forma de óxidos simples ou como associação de óxidos diversos; ferro, cobre, alumínio, estanho, chumbo, titânio, cromo, níquel, urânio, tório, etc. 
	Óxido de estanho
	SnO2 cassiterita. É o único estável; cassiterita (já visto)
	Óxidos de cobre
	Cu2O cuprita; óxido de cobre (I);
CuCO3.Cu(OH)2 malaquita; 2CuCO3.Cu(OH)2 azurita;
CuO óxido cúprico; óxido de cobre(II); nome mineralógico?
	Óxido férrico; óxido de ferro (III)
Óxido duplo de ferro ou:
Óxido de ferro (II, III)
	Fe2O3. hematita (composição: Fe = 70,0%; O = 30,0% ). É o mineral principal dos minérios de ferro brasileiros.
Fe3O4 ou FeO.Fe2O3 magnetita. Óxido duplo de ferro (II,III). Composição: 31,0% de FeO; 69,0% de Fe2O3. 
	
	
	Óxidos de titânio
	(Fe, Mg)O.TiO2 ilmenita; 
FeO.TiO2 ou FeTiO3; é a principal fonte de titânio.
TiO2 rutilo (em forma de agulhas); ocorre junto com quartzo.
	GANGA (novamente !!)
	Para os metalúrgicos, ganga é o nome que se dá ao conjunto de minerais não aproveitáveis. É um resíduo mineral, em geral, não aproveitável. No caso da extração de um minério, tudo que é abandonado no local recebe o nome de estéril. Quando proveniente de um processo de concentração, recebe o nome de rejeito. No entanto, em certos processos, o rejeito pode conter substâncias aproveitáveis para outro setor industrial:não sendo jogado fora, passa a ter valor comercial. 
	Grupo dos espinélios RO.R2O3
R(II), R2 (III)
	MgO.Al2O3 espinélio; dá nome a uma estrutura cristalina.
FeO.Al2O3 hercinita; FeO.Fe2O3 magnetita; o mesmo que Fe3O4. Associados ao FeO.Cr2O3 cromita; é o mineral de cromo usado para revestimentos, refratários e pigmentos. No caso de ser fonte de cromo metálico, é chamada “cromita metalúrgica”. O cromo é o principal, elemento de liga nos aços inox, indispensável para sua fabricação. 
(Fe,Mg)O.(Cr,Fe)O3 é a fórmula geral das cromitas.
	Óxido de chumbo
	O mais comum é o 2PbO.PbO2 mínio; usado em tintas.
	Dióxidos (grupo do Rutilo)
	TiO2 rutilo mineral de titânio, raro no Brasil.
TiO2 anatásio (octaedrita) existente no Brasil. 
SnO2 cassiterita. Como é o único mineral aproveitável deste metal, também dá o mesmo nome aos minérios: cassiterita + ganga (contendo minerais diversos).
MnO2 pirolusita, polianita. Minerais de manganês, quase esgotados no Brasil; fonte natural de manganês. Muito utilizado na indústria química, para permanganato de potássio KMnO4 e outros sais de manganês.
	Óxidos hidratados RO(OH)
R(III) é um metal trivalente
	Fe2O3.H2O goethita; Mn2O3.H2O manganita.
2Fe2O3.3H2O limonita; não é cristalizada; considerado pelo grande mineralogista Dana um colóide mineral.
	Óxidos hidratados de alumínio
	Al2O3.H2O diáspora (mineral raro no Brasil)
Al2O3.H2O boemita (presente nas bauxitas brasileiras).
Al2O3.3H2O gibsita (presente nas bauxitas brasileiras).
Estes minerais são fontes naturais de alumínio; estão sempre associados a óxidos de ferro (no Brasil, geralmente Fe2O3), ao TiO2 e hidróxidos diversos, além de argilas e outros silicatos. O ferro é a principal impureza, juntamente com a sílica; ao final do processo Bayer obtém-se a alumina pura Al2O3, com aspecto de açúcar cristal.
	Carbonatos diversos 
São geralmente classificados em dois grupos, de acordo com seu sistema de cristalização.
Carbonatos diversos 
(continuação)
Ë bom lembrar que o ácido carbônico, H2CO3 não existe livre, sendo um ácido muito fraco; ele decompõe-se facilmente, segundo a reação:
H2CO3 = H2O + CO2
	Grupo da calcita (sistema romboédrico).
CaCO3 calcita; é o principal mineral presenteos calcários.
CaCO3.MgCO3 dolomita (no calcário dolomítico).
CaCO3(Mg,Fe)CO3 ankerita . Estes compostos minerais são largamente usados em Siderurgia (como fluxantes) e na indústria do cimento Portland.
MgCO3 magnesita. Usada em tijolos refratários (fornos).
FeCO3 siderita (não é minério de ferro !!).
MnCO3 rodocrosita (presente junto com MnO2 , no Amapá).
ZnCO3 Smithsonita (calamina); presente em alguns dos minérios de zinco.
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Grupo da aragonita (sistema ortorrômbico).
CaCO3 aragonita, presente nas conchas e caracóis.
BaCO3 witherita (fonte de bário). 
PbCO3 cerussita; ocorre em alguns minérios de chumbo, juntamente com os respectivos óxidos.
SrCO3 stroncianita.
	Niobatos e Tantalatos
RNb2O6; RTa2O6
Não se assuste com os nomes; procure na Tabela Periódica para ver onde estão localizados os elementos nióbio Nb e tântalo Ta.
	Grupo do pirocloro (o mais importante).
R = Na, Ca (atenção: o Ca2+ pode ser substituído por 2Na+).
R2Nb2O7 (piro-niobato). O elemento Nb pode ser substituído parcialmente por Ti; o ânion O2- (oxigênio) pode ser substituído por 2Cl- ou 2F-.
O Brasil possui as maiores reservas de nióbio do mundo (em Araxá – MG). O nióbio é um elemento de liga fundamental para fabricar os aços de Alta Resistência Baixa Liga – ARBL, usados em carroçarias dos automóveis de grande série.
Tenha bem clara a distinção entre o que é um composto químico e o que é um mineral. Tenha bem clara a terminologia; há muita diferença da nomenclatura química (nome do composto, de acordo com a IUPAC – International Union of Pure and Applied Chemistry) para a nomenclatura da Mineralogia, que tem regras próprias, muito diferentes daquelas da Química. 
Você deve levar em conta que o mesmo composto químico pode ocorrer na Natureza em duas ou mesmo três formas cristalográficas diferentes (cada uma com seu nome mineralógico!); são as chamadas formas polimórficas. O fenômeno é conhecido como polimorfismo. Citar dois exemplos clássicos já abordados em aula. 
Para estudo dos polímeros é necessário o conhecimento da nomenclatura básica de Química Orgânica.
AGORA ACABOU !!! garanto que acabou 
� Ca(OH)2+ calor => CaO (cal virgem) + H2O (vapor) ; 		Mg(OH)2 + calor => MgO + H2O (vapor)
�