Óxido de estrôncio: propriedades, estrutura, usos e riscos. - Ciência - 2023

Óxido de estrôncio (SrO): propriedades, aplicações e riscos - Ciência

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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 à 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, cede facilmente seus dois elétrons de valência, principalmente para a molécula diatômica de oxigênio.

Se a área de superfície do metal é aumentada pela pulverização em um pó finamente dividido, a reação ocorre imediatamente, e até queima com uma chama avermelhada intensa. O estrôncio, metal que participa dessa reação, é um metal do grupo 2 da tabela periódica.

Este grupo é formado pelos elementos conhecidos como alcalino-terrosos. O primeiro dos elementos que lidera o grupo é o berílio, seguido pelo magnésio, cálcio, estrôncio, bário e, por fim, o rádio. Esses elementos são de natureza metálica e, como mnemônico para lembrá-los, pode-se usar a expressão: “Sr. Becambara ”.

O "Sr" a que se refere a expressão não é outro senão o estrôncio metálico (Sr), um elemento químico muito reativo que não se encontra naturalmente em sua forma pura, mas sim combinado com outros elementos do ambiente ou seu ambiente para dar origem a seus sais, nitretos e óxidos.

Por esta razão, os minerais e o óxido de estrôncio são os compostos nos quais o estrôncio é encontrado na natureza.

Propriedades físicas e químicas

O óxido de estrôncio é um composto sólido branco, poroso e inodoro e, dependendo do seu tratamento físico, pode ser encontrado no mercado como um pó fino, como cristais ou como nanopartículas.

Seu peso molecular é de 103,619 g / mol e possui alto índice de refração.Possui altos pontos de fusão (2531 ºC) e pontos de ebulição (3200 ºC), o que resulta em fortes interações de ligação entre o estrôncio e o oxigênio. Este alto ponto de fusão o torna um material termicamente estável.

Óxido básico

É um óxido altamente básico; Isso significa que ele reage à temperatura ambiente com água para formar hidróxido de estrôncio (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Solubilidade

Ele também reage ou retém a umidade, uma característica essencial dos compostos higroscópicos. Portanto, o óxido de estrôncio tem uma alta reatividade com a água.

Em outros solventes - por exemplo, álcoois como etanol ou metanol de drogaria - é ligeiramente solúvel; enquanto em solventes como acetona, éter ou diclorometano, é insolúvel.

Por que é assim? Porque os óxidos metálicos - e ainda mais aqueles formados a partir de metais alcalino-terrosos - são compostos polares e, portanto, interagem em um grau melhor com os solventes polares.

Ele pode não apenas reagir com água, mas também com dióxido de carbono, produzindo carbonato de estrôncio:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Reage com ácidos - como ácido fosfórico diluído - para produzir o sal fosfato de estrôncio e água:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)

Essas reações são exotérmicas, razão pela qual a água produzida evapora devido às altas temperaturas.

Estrutura química

A estrutura química de um composto explica o arranjo de seus átomos no espaço. No caso do óxido de estrôncio, apresenta estrutura cristalina de sal-gema, a mesma do sal de cozinha ou do cloreto de sódio (NaCl).

Ao contrário do NaCl, um sal monovalente - isto é, com cátions e ânions de uma magnitude de carga (+1 para Na e -1 para Cl) -, SrO é divalente, com cargas de 2+ para Sr, e -2 para O (O2-, ânion óxido).

Nessa estrutura, cada íon O2 (vermelho) é circundado por seis outros íons de óxido volumosos, acomodando os íons Sr2 + menores (verdes) em seus interstícios octaédricos resultantes. Essa embalagem ou disposição é conhecida como célula unitária cúbica centrada na face (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 sal-gema; ou seja, uma estrutura cristalina muito comum para muitos sais.

Portanto, o tipo de ligação é predominantemente iônico, o que esclareceria porque esse óxido tem pontos de fusão e ebulição elevados.

Como a ligação é iônica, são as interações eletrostáticas que mantêm os átomos de estrôncio e oxigênio juntos: Sr2 + O2-.

Se essa ligação fosse covalente, o composto poderia ser representado por ligações em sua estrutura de Lewis (omitindo os pares de elétrons de oxigênio não compartilhados).

Formulários

As propriedades físicas de um composto são essenciais para prever quais seriam suas aplicações potenciais na indústria; portanto, estes são um reflexo macro 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 objetivo principal substituir o chumbo e ser um aditivo que confere melhores cores e viscosidades à matéria-prima dos produtos.

Quais produtos? A lista não teria fim, pois em qualquer dessas que tenha vidro, esmalte, cerâmica ou cristais em alguma de suas peças, o óxido de estrôncio pode ser útil.

Indústria aeroespacial

Por ser um sólido muito poroso, ele pode intercalar partículas menores e, assim, oferecer uma gama de possibilidades na formulação de materiais, tão leves que podem ser considerados pela indústria aeroespacial.

Catalisador

Essa mesma porosidade permite que tenha potencial uso como catalisador (acelerador de reações químicas) e como trocador de calor.

Fins eletrônicos

O óxido de estrôncio também serve como fonte de produção de estrôncio puro para fins eletrônicos, graças à capacidade do metal de absorver os raios X; e para a preparação industrial de seu hidróxido, Sr (OH) 2, e de seu peróxido, SrO2.

Riscos de saúde

É um composto corrosivo, por isso pode causar queimaduras com o simples contato físico em qualquer parte do corpo. É muito sensível à umidade e deve ser armazenado em locais secos e frios.

Os sais que são produtos da reação desse óxido com diferentes ácidos se comportam no corpo da mesma forma que os sais de cálcio e são armazenados ou expelidos por mecanismos semelhantes.

Atualmente, o óxido de estrôncio por si só não apresenta grandes riscos à saúde.

Referências

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