Zinco

De Museu da Electricidade

Química

Pedaços e cubo de zinco
Pedaços e cubo de zinco

O zinco (Zn) é o elemento químico com o número atómico 30. É um metal de cor cinza a prateada, sendo também o primeiro elemento do Grupo 12 da tabela periódica. É bastante semelhante ao magnésio pelo facto dos iões de ambos terem dimensões aproximadas, e do seu estado de oxidação mais habitual ser o +2. Este elemento é o 24º mais abundante da crusta terrestre e apresenta cinco isótopos estáveis. O minério de zinco mais explorado é a blenda (esfalerita), um sulfureto de zinco cujos depósitos mais notáveis se encontram na Austrália, na Ásia e nos Estados Unidos. A produção industrial deste elemento é feita através dos processos de flutuação, torrefacção, e de electroextracção.

Por Ricardo Pinto


História

O latão, uma liga metálica de cobre e zinco, é conhecido e usado desde o século X a.C. O zinco metálico no estado impuro só começou a ser produzido em grande escala a partir do século XIII na Índia e manteve-se desconhecido na Europa até ao fim do século XVI. Os alquimistas queimavam zinco ao ar para criar aquilo a que designavam “lã dos filósofos” ou “neve branca” (actualmente conhecido como por óxido de zinco). Este elemento deve provavelmente o seu nome ao alquimista Paracelso, que o terá provavelmente cunhado a partir da palavra alemã zinke. O químico alemão Andreas Sigismund Marggraf é em regra reconhecido como o primeiro a descobrir o zinco metálico no estado puro em 1746. Já os trabalhos de Luigi Galvani e de Alessandro Volta permitiram desvendar as propriedades electroquímicas do zinco logo no início do século XIX.


Aplicações

A principal aplicação do zinco é o revestimento anti-corrosão do aço através do processo de galvanização a quente. Outras aplicações actualmente importantes incluem a produção de baterias electrolíticas e de ligas metálicas como o já referido latão. São também usados diversos tipos de compostos zinco na área da química orgânica: O carbonato de zinco e o gluconato de zinco são importantes complementos alimentares; a piritiona de zinco é por outro lado usada em champôs anti-caspa; o cloreto de zinco é um ingrediente de diversos desodorizantes; e o sulfureto de zinco serve para produzir tintas luminescentes.


Funções biológicas

O zinco é um mineral essencial de excepcional importância biológica e de saúde pública, sendo que as deficiências deste afectam cerca de 2 mil milhões de pessoas nos países em vias de desenvolvimento e estão associadas a múltiplas doenças: Nas crianças dá origem a atrasos no crescimento e na maturação sexual, a uma maior susceptibilidade a infecções e a diarreias (contribuindo para a morte de 800 mil crianças por ano em todo o mundo). As enzimas com um átomo de zinco no seu centro reactivo são muito comuns na bioquímica, incluindo a desidrogenase do álcool nos seres humanos. O consumo excessivo de zinco pode causar ataxia, letargia, e deficiências de cobre.


Características

O zinco é um metal diamagnético lustroso com reflexos azulados, embora a maior parte dos seus graus comerciais apresentem um revestimento mais fosco e acinzentado. É menos denso que o ferro, e apresenta uma estrutura cristalina de tipo hexagonal.

Este metal é duro e quebradiço à maior das temperaturas mas torna-se maleável entre 100 e 150º C. Acima de 150º C torna-se novamente quebradiço e pode ser pulverizado através de uma pancada seca. O zinco é um condutor razoável de energia eléctrica e possui, para um metal, pontos de fusão e de ebulição relativamente baixos (respectivamente 419,5º C, e 907º C). O seu ponto de fusão é o mais baixo de todos os metais de transição, excepção feita ao mercúrio e ao cádmio.

Existem muitas ligas metálicas que contêm zinco (incluindo o latão). Entre os metais que se sabe há muito tempo poderem formar ligas binárias com o zinco incluem-se o bismuto, o alumínio, o antimónio, o ouro, o ferro, o chumbo, o mercúrio, a prata, o níquel, o sódio, o estanho, o magnésio, o cobalto, e o telúrio. Embora nem o zinco nem o zircónio sejam ferromagnéticos, a liga formada por ambos, o ZrZn2, apresenta características deste tipo abaixo dos 35º K.

O zinco tem uma configuração electrónica de [Ar]3d104s2, sendo um membro do Grupo 12 da tabela periódica. É um metal moderadamente reactivo e um forte agente redutor. A superfície deste metal no seu estado puro degrada-se rapidamente, dando eventualmente origem a uma forte camada passivadora de carbonato de zinco – ou Zn5(OH)6(CO3)2 – após a reacção com o dióxido de carbono atmosférico. A referida camada ajuda a evitar a continuação da reacção com o ar e com a água. O zinco queima ao ar com uma chama de cor verde-azulada, libertando vapores de óxido de zinco. O zinco reage rapidamente com ácidos, bases, e outros não-metais. O zinco extremamente puro reage apenas lentamente com ácidos à temperatura ambiente.


Ocorrência

O zinco constitui cerca de 75 ppm (0,0075%) da crusta terrestre, tornando-o assim no 24º elemento mais abundante da mesma. Os solos contêm entre 5 e 770 ppm de zinco, a uma média de 64 ppm. Já a água do mar apresenta apenas 30 ppmm de zinco, e a atmosfera só 0,1 a 4 µg/m3. Este elemento é por norma encontrado em combinação com outros metais comuns – como o cobre e o chumbo – em minérios. O zinco é um calcófilo, significando isto que possui pouca afinidade pelos óxidos e tende a ligar-se a sulfuretos. Os referidos calcófilos formaram-se após a solidificação da crusta terrestre em condições redutoras da atmosfera primitiva da Terra. A blenda, uma forma de sulfureto de zinco, é um dos mais extraídos minérios de zinco pelo facto de ter uma concentração de 60-62% do mesmo.

Os recursos identificados de zinco a nível mundial perfazem 1,9 mil milhões de toneladas (sendo que quase 200 milhões eram considerados viáveis em 2008). As maiores reservas do mundo encontram-se no Irão mas a Austrália, o Canadá e os EUA apresentam também depósitos consideráveis.

O zinco possui cinco isótopos de ocorrência natural, dos quais o Zn64 é o mais abundante (com 48,63% de abundância natural). Este isótopo tem uma longuíssima meia-vida de 4,3 x 1018 anos, pelo que a sua radioactividade é desprezável. Os outros isótopos naturais são o Zn66 (28%), o Zn67 (4%), e o Zn68 (19%).


Fonte

Wikipedia (Inglês)