Metais nobres, o que é e suas aplicações

Joais feita de platina

Metais nobres e suas aplicações envolve  todos os elementos químicos metálicos que tem uma baixíssima reatividade quando comparados com qualquer outro metal da Tabela Periódica. Por outro lado, esses metais resistem à ferrugem.

Principais vantagens: Metal nobre

  • Os metais nobres são um subconjunto dos metais, mas a participação no grupo não está bem definida.
  • A definição mais estrita de um metal nobre é metal com uma banda d de elétrons preenchida. Por exemplo, ouro, prata e cobre são metais nobres.
  • Outra definição de metal nobre, é aquele que resiste à oxidação e corrosão. Isso exclui o cobre, mas adiciona outros metais do grupo da platina, como ródio, paládio, rutênio, ósmio e irídio.
  • O oposto de um metal nobre é um metal básico.
  • Os metais nobres são avaliados para uso em joalheria, cunhagem, eletrônica, medicina e química como catalisadores.

Os metais nobres consistem em prata, ouro, platina, ródio, irídio, paládio, rutênio e ósmio.

Esses metais também fazem parte daqueles metais de fabricação de joias, conforme pode ser visto na tabela periódica abaixo.

Tabela periódica das joias
Tabela periódica de metais usados em joias

Às vezes, considera-se o mercúrio como um metal nobre. Outras listas incluem o rênio como um metal nobre. Estranhamente, nem todos os metais resistentes à corrosão são metais nobres. Por exemplo, embora o titânio, o nióbio e o tântalo sejam extremamente resistentes à corrosão, eles não são metais nobres. Assim, com exceção de prata e ouro, os outros metais nobre fazem parte do grupo conhecido como Platinoides ou Grupo da Platina

Propriedades de metais nobres

Os metais nobres compartilham várias propriedades comuns, por exemplo:

  • Resistir à oxidação: A resistência à oxidação é a característica definidora de um metal nobre. Esses elementos podem formar óxidos. Por exemplo, a prata mancha e o cobre se oxida para formar o verdete. No entanto, os óxidos de metais nobres se decompõem rapidamente quando expostos ao calor. Da mesma forma, os metais nobres resistem à oxidação em ar úmido e água quente.
  • Resistir à corrosão: Os metais nobres resistem ao ataque de ácidos e outros produtos químicos, mas o nível de resistência varia de acordo com o elemento. Por exemplo, o paládio e a prata se dissolvem em ácido nítrico, mas a platina e o ouro resistem aos ácidos, exceto para a água régia. Alguns metais que resistem à corrosão não são metais nobres, como titânio, nióbio e tântalo.
  • Alta condutividade elétrica: Em geral, os metais conduzem calor e eletricidade. Mas, os metais nobres são os melhores condutores elétricos. Sua resistência à corrosão os torna escolhas populares para eletrodos, contatos e fios.
  • Atividade catalítica: As subcamadas d parcialmente preenchidas de metais nobres (de acordo com a definição química) tornam esses elementos catalisadores excelentes.
  • Afinidade eletrônica: Os metais nobres têm altos valores de afinidade eletrônica.
  • Siderófilos: Os metais nobres são siderófilos (“amantes do ferro”). Eles se dissolvem prontamente em soluções de ferro ou ferro fundido. Como consequência, esses elementos provavelmente se acumulam no núcleo da Terra.
  • Elementos nativos: os seis metais do grupo da platina, cobre, prata e ouro, são os únicos metais que ocorrem na forma relativamente pura na natureza (nativos).

Metais Nobres e Preciosos

Os metais preciosos são um subconjunto dos metais nobres. Enquanto os metais preciosos ouro, prata, platina, irídio, paládio e às vezes ródio fazem parte de joias. Já, ouro, prata e platina figuram entre os metais preciosos. Por causa de seu uso na fabricação de moedas chamamse ouro e prata, junto com cobre, de metais de moeda ou moeda.

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Usos de ouro

Além da resistência ao calor e à oxidação, o ouro é maleável (pode ser achatado em folhas) e dúctil (pode ser trefilado em arame). Essas propriedades tornam o ouro muito útil na eletrônica, especialmente na microeletrônica, como contatos, condutores e, às vezes, fios. O ouro também resiste a bactérias, o que explica o uso de ligas de ouro na odontologia. No entanto, o alto preço do ouro restringe seu uso principalmente ao armazenamento de riquezas e à fabricação de moedas e joias.

Usos de prata

A prata também é maleável e dúctil, mas não tanto quanto o ouro.  A prata também é menos cara do que o ouro. Apesar dessas limitações, ou talvez por causa dessas características, a prata tem mais usos comerciais do que o ouro. Um dos tipos de liga dentária por décadas consiste em prata, cobre, zinco e outros metais mantidos juntos por mercúrio líquido. Antigamente, a prataria era de prata, mas a mais moderna são prateada com uma fina camada de prata.

A prata se dissolve muito mais facilmente em ácidos do que o ouro. A prata reage com o ácido nítrico e forma nitrato de prata. Ela é um potente antisséptico, em que o pediatra pinga algumas gotas nos olhos de um recém-nascido para prevenir possíveis infecções do canal do parto. Reações adicionais formam compostos de prata para fazer cátodos fotossensíveis e  de baterias alcalinas.

Usos da Platina

A cor e a durabilidade da Platinum a tornam uma escolha atraente para joias. Às vezes, liga-se a platina ao ouro para fazer “ouro branco” e aplicá-lo em trabalhos dentários e em joias. A dureza da platina e a resistência a reações com outros materiais tornam a platina útil na fabricação de equipamentos químicos como cadinhos e pratos de evaporação. A platina normalmente atua como um catalisador na indústria petroquímica e na fabricação de ácido sulfúrico, bem como de células a combustível e conversores catalíticos.

Apesar de seu custo e raridade, utiliza-se a platina em revestimento para cones de mísseis e bicos de combustível de motores a jato. Além disso, utiliza-se a platina para fazer fios de termopar, contatos elétricos, aparelhos resistentes à corrosão e termômetros de resistência de platina para fornos com temperatura controlada. Mesmo objetos mundanos como velas de ignição, isqueiros e aquecedores de mão contêm uma pequena quantidade de platina. Sendo assim, alguns tratamentos de câncer usam platina.

Usos de metais na família da platina (grupo da platina)

Nós conhecemos os seis elementos de transição do Grupo VIII da tabela periódica como metais de platina (rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio e platina). As propriedades semelhantes desses metais significam que eles têm usos semelhantes. Por exemplo, utilizam-se platina, o ródio, o irídio e o paládio para fabricar joias, embora não com tanta frequência.

Encontra-se o paládio também em sistemas de emissão de veículos, eletrônicos e células de combustível. Por outro lado, utiliza-se o rutênio como catalisador e liga para endurecer a platina e o paládio.  Em sistemas de mamografia, velas de ignição de aeronaves e canetas-tinteiro utiliza-se o ródio. O ósmio, o mais pesado dos elementos que ocorrem naturalmente, aparece em implantes cirúrgicos, contatos elétricos e pontas de caneta-tinteiro.

O irídio pode ser mais conhecido por alguns como o elemento que marca a fronteira KT (Cretáceo-Terciário). Esta camada de irídio sugere que um meteoro muito grande pode ter participado da extinção de cerca de 80% das espécies animais da Terra no final do Mesozóico porque asteróides e meteoritos contêm percentagens muito mais altas de irídio do que a crosta terrestre. O irídio também pode ser encontrado em telescópios de raios-X, equipamentos de fabricação de fibra de rayon, tubos de águas profundas e como cristais em chips de memória de computador.

Usos do Rênio

Pequenas quantidades de rênio, o último elemento de ocorrência natural descoberto, são combinadas com o níquel nos motores a jato. Os isótopos de rênio são usados para tratar câncer de fígado.

Usos do Ródio

O ródio pode ser galvanizado sobre platina, prata esterlina e ouro branco para adicionar brilho e proteção. Dessa forma, utiliza-se esse metal como catalisador nas indústrias automotiva e química. É um excelente contato elétrico e pode ser usado em detectores de nêutrons.

Usos do Rutênio

Utiliza-se o rutênio para fortalecer outras ligas, particularmente aquelas envolvendo outros metais nobres. Além disso, o rutênio é usado para fazer pontas de caneta-tinteiro, contatos elétricos e como catalisador.

Usos do Irídio

O irídio é usado de muitas maneiras que o rutênio, pois os dois metais são duros. O Irídio é usado em velas de ignição, eletrodos, cadinhos e pontas de caneta. É valioso para fazer pequenas peças de máquinas e é um excelente catalisador.

Fonte:

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