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Propriedades, Aplicações e Riscos do Óxido de Estrôncio (SrO)
O óxido de estrôncio, cuja fórmula química é SrO (não confundir com peróxido de estrôncio, que é SrO2), é o produto da reação oxidativa entre este metal e o oxigênio presente no ar em temperatura ambiente: 2Sr (s) + O2 (g) → 2SrO (s).
Um pedaço de estrôncio queima em contato com o ar em conseqüência de sua alta reatividade e, por ter uma configuração eletrônica do tipo ns2, produz facilmente seus dois elétrons de valência, especialmente a molécula diatômica de oxigênio.
Se a área da superfície do metal é aumentada por pulverização em um pó finamente dividido, a reação ocorre imediatamente, e até mesmo queima com uma intensa chama avermelhada. O estrôncio, o metal que participa desta reação, é um metal do grupo 2 da tabela periódica.
Este grupo é constituído pelos elementos conhecidos como alcalino-terra. O primeiro dos elementos que lidera o grupo é o berílio, seguido por magnésio, cálcio, estrôncio, bário e, finalmente, rádio. Esses elementos são de natureza metálica e, como uma regra mnemônica para lembrá-los, você pode usar a expressão: "Mr. Becambara ".
O "Sr" aludido pela expressão não é outro senão o metal de estrôncio (Sr), um elemento químico altamente reativo que naturalmente não é encontrado em sua forma pura, mas combinado com outros elementos do ambiente ou seu ambiente para dar origem a seus sais, nitretos e óxidos.
Por essa razão, minerais e óxido de estrôncio são os compostos nos quais o estrôncio é encontrado na natureza.
Índice
- 1 Propriedades físicas e químicas
- 1.1 óxido básico
- 1.2 Solubilidade
- 2 estrutura química
- 3 Tipo de link
- 4 aplicações
- 4.1 substituto de chumbo
- 4.2 Indústria aeroespacial
- 4.3 Catalyst
- 4.4 Finalidades Eletrônicas
- 5 Riscos à saúde
- 6 referências
Propriedades físicas e químicas
O óxido de estrôncio é um sólido branco, poroso e inodoro e, dependendo do seu tratamento físico, pode ser encontrado no mercado como pó fino, como cristais ou como nanopartículas.
Seu peso molecular é de 103,619 g / mol e possui alto índice de refração. Possui pontos de alta fusão (2531 ° C) e ebulição (3200 ° C), o que se traduz em fortes interações de ligação entre estrôncio e oxigênio. Este alto ponto de fusão faz com que seja um material termicamente estável.
Óxido básico
É um óxido altamente básico; isto significa que reage à temperatura ambiente com a água para formar hidróxido de estrôncio (Sr (OH) 2):
SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2
Solubilidade
Ele também reage ou retém umidade, uma característica essencial dos compostos higroscópicos. Portanto, o óxido de estrôncio tem alta reatividade com a água.
Em outros solventes - por exemplo, álcoois como o etanol da farmácia ou metanol - são ligeiramente solúveis; enquanto em solventes tais como acetona, éter ou diclorometano, é insolúvel.
Por que isso é assim? Porque os óxidos metálicos - e ainda mais aqueles formados a partir de metais alcalino-terrosos - são compostos polares e, portanto, interagem melhor com solventes polares.
Não só pode reagir com a água, mas também com o dióxido de carbono, produzindo carbonato de estrôncio:
SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)
Reage com ácidos - como ácido fosfórico diluído - para produzir o sal de fosfato de estrôncio e água:
3SrO (s) + 2H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)
Estas reações são exotérmicas, razão pela qual a água produzida evapora a altas temperaturas.
Estrutura química
A estrutura química de um composto explica como é o arranjo de seus átomos no espaço. No caso do óxido de estrôncio, ele tem uma estrutura cristalina como o sal-gema, o mesmo que o sal de mesa ou o cloreto de sódio (NaCl).
Diferente do NaCl, sal monovalente - isto é, com cátions e ânions de magnitude de carga (+1 para Na e -1 para Cl) -, SrO é divalente, com cargas de 2+ para Sr, e de -2 para O (O2-, óxido aniônico).
Nessa estrutura, cada íon O2 (de cor vermelha) é circundado por seis outros íons de óxido volumoso, hospedando nos seus interstícios octaédricos resultantes os íons Sr2 + (verde), menores. Este pacote ou arranjo é conhecido como célula cúbica unitária centrada nas faces (ccc).
Tipo de link
A fórmula química do óxido de estrôncio é SrO, mas não explica absolutamente a estrutura química ou o tipo de ligação que existe.
Na seção anterior, foi mencionado que ele tem uma estrutura semelhante a uma gema; isto é, uma estrutura cristalina muito comum para muitos sais.
Portanto, o tipo de ligação é predominantemente iônico, o que esclareceria por que esse óxido tem altos pontos de fusão e ebulição.
Como a ligação é iônica, são as interações eletrostáticas que unem os átomos de estrôncio e oxigênio: Sr2 + O2-.
Se esta ligação fosse covalente, o composto poderia ser representado com ligações na sua estrutura de Lewis (omitindo os pares de elétrons não compartilhados de oxigênio).
Aplicações
As propriedades físicas de um composto são essenciais para prever quais seriam suas possíveis aplicações no setor; Portanto, estas são uma macro reflexão de suas propriedades químicas.
Substituto de chumbo
O óxido de estrôncio, graças à sua alta estabilidade térmica, encontra muitas aplicações nas indústrias de cerâmica, vidro e óptica.
Seu uso nessas indústrias tem como principal objetivo substituir o chumbo e ser um aditivo que proporciona melhores cores e viscosidades à matéria-prima dos produtos.
Quais produtos? A lista não teria fim, pois em qualquer uma delas que tenha vidros, esmaltes, cerâmicas ou cristais em qualquer de suas peças, o óxido de estrôncio pode ser útil.
Indústria aeroespacial
Como é um sólido muito poroso, ele pode intercalar partículas menores e, assim, fornecer uma gama de possibilidades na formulação de materiais, tão leve a ponto de ser considerado pela indústria aeroespacial.
Catalisador
Essa mesma porosidade permite que tenha potencial uso como catalisador (acelerador de reações químicas) e como trocador de calor.
Propósitos eletrônicos
O óxido de estrôncio também serve como fonte de produção pura de estrôncio para fins eletrônicos, graças à capacidade deste metal de absorver os raios X; e para a preparação industrial de seu hidróxido, Sr (OH) 2, e seu peróxido, SrO2.
Riscos para a saúde
É um composto corrosivo, por isso pode causar queimaduras com simples contato físico em qualquer parte do corpo. É muito sensível à umidade e deve ser armazenado em espaços secos e frios.
O produto de sais da reação deste óxido com diferentes ácidos se comporta no organismo assim como os sais de cálcio, e são armazenados ou expelidos por mecanismos semelhantes.
No momento, o óxido de estrôncio por si só não representa grandes riscos para a saúde.
Referências
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- Chegg Inc. (2003-2018). Estudo Chegg. Retirado em 16 de março de 2018, da Chegg Study: chegg.com