Seminário Inorgânica

FELIPE SCHMITTJANAÍNA SEHN

THIAGO GARCIA

Estrutura Química dos compostos de Bismutos

ORIGEM HISTÓRICA

Na idade média, os alquimistas acreditavam que o bismuto fosse uma variedade de chumbo, com propriedades intermediárias entre o chumbo e o estanho;

O bismuto só veio a ser reconhecido como um novo elemento, no ano de 1753, graças às pesquisas do químico francês Claude-François Geoffroy (1729-1753), que obteve o metal puro e concluiu que este era distinto do chumbo e do estanho.

DEFINIÇÃO

O bismuto é um metal quebradiço, de

coloração prata esbranquiçada, de baixo

ponto de fusão e que reage com o oxigênio

somente a temperaturas elevadas;

O Bismuto é um elemento químico pertencente ao Grupo 15 da Tabela

Periódica e por estar na parte de baixo do grupo possui um maior caráter metálico e consequentemente um menor estado de

estabilidade de oxidação.

Quando combinado a um carbono, torna-se um composto ou complexo organometálico, (o qual é constituído por um ou mais íons metálicos ligados a outros grupos, conhecidos como Ligantes) que exibe principalmente os estados de oxidação +3 e +5, sendo o primeiro o mais comum;

O bismuto requer um agente oxidante forte para alcançar o estado de oxidação +5 e, em compostos binários, esse estado é alcançado somente com os elementos flúor (BiF5) e oxigênio (Bi2O5), ambos instáveis;

Geralmente, esses complexos possuem baixa solubilidade nos solventes mais comuns, dificultando uma caracterização espectroscópica abrangente. No entanto, muitas estruturas tem sido determinadas por difração de raios X.

OBTENÇÃO

Na natureza, o bismuto é encontrado

principlamente nos minérios de sulfetos como

é o caso da bismutinita (Bi2S3) e bismita

(Bi2O3):

Na forma nativa, ocorre em pequenas

quantidades associado aos minérios de prata,

zinco e chumbo.

A maior parte do bismuto em circulação no mundo

é proveniente de jazidas de minérios dos paises

Peru, México, Bolívia e China;

No Brasil, devido a escassez do bismuto em nosso

subsolo, ele é importado;

Uma fonte comercial do elemento é o Bi2O3 obtido

da calcinação de sulfetos de chumbo, zinco e

cobre que, posteriormente, é reduzido com

carbono.

APLICAÇÕES

À medida que descemos no bloco “p”, o estado de

oxidação +3 torna-se mais favorável em relação ao

+5, consequentemente, os compostos de bismuto

(V) são bons agentes oxidantes.

Outros usos dos compostos de bismuto se devem

principalmente às suas características peculiares,

tais como a sua baixa toxicidade e o baixo ponto de

fusão o que favorece sua utilização em produtos:

Obtenção de produtos químicos;Farmacêuticos;Ligas de baixo ponto de fusão;Componentes eletrônicos;Cosméticos;Cerâmicas;Armamentos;Fusíveis;Alternativa ao chumbo.

Por ser um metal diamagnético, é utilizado na

produção de ligas denominadas bismanol, nas

quais o bismuto encontra-se misturado com o

ferro e o manganês.

- Essas ligas são ímãs permanentes muito

utilizados em motores elétricos.

O Bi recebeu muito menos atenção em

comparação com o N, P, As e Sb.

Nos últimos anos revelou-se um crescente

interesse na pesquisa tanto na parte da

Inorgânica quanto na Organometálica do Bi.

Campos de pesquisa

Bioatividade, ou seja, o tratamento de uma

variedade de desordens gastrointestinais, anti-

tumor, atividade antimicrobiana entre outras.

Utilização em síntese orgânica.Uso industrial.Grupos heterometálicos

Investigação das estruturas de compostos

contendo ligações Bi-Bi.

Durante a última década o número de estruturas dos compostos de Bi, caracterizados por difração de raio – x, aumentou consideravelmente.

O principal interesse esta direcionado para a diversidade da Química de coordenação do Bi, devido a seu potencial de ligações covalentes.

O número de coordenação do Bi vai até dez. até agora dois tipos de compostos têm sido analisados:

Halogenetos de Bismuto

Bismuto – metal de transição

ObservaçõesOs cinco elétrons na camada de valência

do Bi podem estar envolvidos na ligação com

outros elementos ou moléculas. A regra do

octeto é cumprida e a geometria piramidal

pode ser considerada consistente com a

teoria VSEPR.

O orbital em que o par solitário

remanescente de elétrons está localizado,

tem uma contribuição orbital basicamente S,

isto é suportado não só pelos ângulos de

ligação, mas também por baixo da

disponibilidade do par solitário para ser

utilizado em ligações coordenadas.

As ligações do Bi pode ser geralmente descrita em

termos de ligações primárias, isto é, ligações

covalentes normais com comprimentos de ligação

para fechar a soma dos raios covalentes para os

dois elementos envolvidos, e ligações secundárias

ou interações, com as distâncias inter-átomicas

significativamente mais do que uma ligação

covalente.

Algumas estruturas

Molécula do BiPh3

Molécula do (biph)3Bi2

Molécula do Me5Bi

Íon [Me6Bi]

Molécula do Ph2BiBrTHF

Conclusão Embora muitos tipos de compostos são

representados por muito poucos exemplos , uma grande diversidade estrutural tenha sido estabelecida, isto é, em números de coordenação e geometrias de coordenação. Algumas características comuns devem ser enfatizadas:

O caráter ácido de Lewis de muitos compostos de organobismuto leva a um aumento do número de coordenação de bismuto por ligantos aniônicos ou braços pendentes dos grupos orgânicos ligados ao bismuto. Consequentemente, para organobismuto ( III), derivados , números de coordenação superiores a três são geralmente conseguida através de tanto intra/ ou interações intermoleculares de força variável. Interações intermoleculares resultar na formação de dímeros ou associações supramoleculares.

Para os compostos em ambos os estados de oxidação de um aumento da estabilidade é obtida quando fortes interacções adicionais levar a sistemas de colagem hipervalentes. Ambas as geometrias de coordenação e os números de coordenação são severamente afetadas pela grosseria dos substituintes orgânicos. O uso de um grupo orgânico apropriado ligado ao átomo de bismuto permite estabilizar ainda incomuns estados baixos de oxidação e os números de coordenação.

REFERÊNCIAS:

SILVESTRU, Cristian, BREUNING, Joaquim Hans, ALTHAUS, Henrique – Structural Chemistry of Bismute Compouds. I. Organobismuth Derivatives, March 02, 1999 / Bremen – Germany;

SHRIVER, Duward F., ATKINS, Peter – Química Inorgânica, 4°ed. – Porto Alegre: Bookmann, 2008.

Compostos Organometálicos. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Composto_organomet%C3%A1lico. Acesso: 19/11/2013 23h15min.