Sulfato de cálcio (CaSO4) Estrutura química, propriedades, usos

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Simon Doyle
Sulfato de cálcio (CaSO4) Estrutura química, propriedades, usos

O Sulfato de Calcio É um sal ternário de cálcio, metal alcalino-terroso (Sr. Becambara), enxofre e oxigênio. Sua fórmula química é CaSO4, o que significa que para cada cátion Cadois+ há um ânion SO4dois- interagindo com ele. Constitui um composto com ampla distribuição na natureza.

Suas formas mais abundantes são CaSO42hdoisO (gesso) e a forma anidra CaSO4 (a anidrita). Existe também uma terceira forma: o gesso de Paris, produzido por aquecimento do gesso (o hemidrato, CaSO41 / 2HdoisOU). Uma porção sólida deste sal ternário é mostrada na imagem inferior, com sua aparência esbranquiçada.. 

Índice do artigo

  • 1 Estrutura química
  • 2 propriedades
    • 2.1 Fórmula molecular
    • 2.2 Peso molecular anidro
    • 2.3 Odor
    • 2.4 Aparência
    • 2,5 Densidade
    • 2.6 Ponto de fusão
    • 2.7 Solubilidade
    • 2.8 Estabilidade
  • 3 usos
    • 3.1 Em construção e arte
    • 3.2 Terapêutica
    • 3.3 No processamento de alimentos
    • 3.4 Como fertilizante e condicionador para solos de cultivo
    • 3.5 Na produção de outros compostos
  • 4 referências

Estrutura química

A imagem superior mostra a célula unitária ortorrômbica para CaSO4. Aqui, assume-se que as interações são puramente eletrostáticas; ou seja, os cátions Cadois+ atrair ânions tetraédricos SO4dois-.

No entanto, o Cadois+ é altamente propenso a se coordenar, formando estruturas poliédricas ao seu redor. A que se deve? Para a disponibilidade eletrônica de cálcio para aceitar elétrons de espécies básicas ou negativas (como os átomos de O de SO4dois-).

Considerando o ponto anterior, agora os íons de Cadois+ Eles aceitam links dativos (fornecidos pelo Os) e a célula unitária é transformada, conforme indicado na imagem abaixo:

Consequentemente, o poliedro CaO é formado8 (a esfera verde de Cadois+ rodeado por oito esferas vermelhas de O do tetraedro SO4 próximo). Poliedros de cálcio e tetraedros de sulfato; esta é a estrutura cristalina do CaSO4 anidro.

Além disso, quando os cristais se hidratam - formando o sal di-hidratado ou o hemidrato (CaSO41/2 HdoisO) - a estrutura se expande para incorporar moléculas de água.

Essas moléculas podem se intercalar e coordenar com o cálcio; ou seja, eles substituem um ou dois grupos de sulfato.

Por outro lado, nem toda a água passa a fazer parte do poliedro CaO.8. Alguns, por outro lado, formam ligações de hidrogênio com sulfatos. Estes servem de união para duas seções em zigue-zague, produtos da disposição dos íons no cristal.

Propriedades

Fórmula molecular

CaSO4 nH2O.

Peso molecular anidro

136,134 g / mol.

Odor

É inodoro.

Aparência

No caso da anidrita, parece um pó branco ou cristais sólidos ortorrômbicos ou monoclínicos. Os cristais são de cor variável: podem ser brancos ou com tonalidade azulada, acinzentada ou avermelhada; também pode ser vermelho tijolo.

Densidade

2,96 g / cm3 (forma anidra). 2,32 gr / cm3 (forma di-hidratada).

Ponto de fusão

1450 ° C (2840 ° F). Característica de fortes interações eletrostáticas entre íons de Ca divalentesdois+ Eu sou4dois-.

Solubilidade

0,2-0,3% em água a 25 ° C É pouco solúvel em água e insolúvel em etanol.

Estabilidade

Estável à temperatura ambiente.

Formulários

Na construção e na arte

É utilizado na elaboração de estuques para frisar paredes de residências e outras construções que contribuam para seu embelezamento. Além disso, os relevos são feitos por meio de moldes nos tetos e nas esquadrias. O gesso também está no teto.

O sulfato de cálcio é utilizado para ajudar a resolver o problema que ocorre na hidratação do concreto, colaborando assim na construção de estradas, avenidas, etc..

Com o gesso são feitas esculturas, principalmente figuras religiosas, e nos cemitérios são utilizadas em lápides..

Terapêutica

veterinario

Experimentalmente, na medicina veterinária, pedaços estéreis de sulfato de cálcio têm sido usados ​​para reparar defeitos ósseos ou cavidades, como as deixadas por feridas ou tumores..

O gesso pode ser usado para reparar defeitos ósseos devido à sua capacidade única de estimular a osteogênese. Estudos de raios-X e medronato de tecnécio (Tc99m) apóiam o uso do gesso como aloplástico e sua capacidade osteogênica quando implantado no seio frontal.

A regeneração óssea foi demonstrada em seis cães em um período de 4 a 6 meses. O sulfato de cálcio começou a ser utilizado nesta área em 1957, na forma de pastilhas de gesso de Paris, podendo preencher defeitos em ossos de cães..

A substituição óssea do sulfato de cálcio é comparável à observada no osso autogênico.

Ruhaimi (2001) aplicou sulfato de cálcio em um osso de mandíbula de coelho recentemente destruído, observando um aumento na osteogênese e calcificação óssea..

Medicamento

O sulfato de cálcio é utilizado na medicina para imobilizar articulações deslocadas e ossos fraturados, além de ser utilizado como excipiente na fabricação de comprimidos..

odontologia

Na odontologia é utilizado como base para a confecção de próteses dentárias, em restaurações e moldagens de dentes..

No processamento de alimentos

É usado como coagulante na produção de tofu, alimento feito com soja e muito consumido nos países orientais como substituto da carne. Além disso, tem sido utilizado como endurecedor de alimentos e no tratamento de farinhas..

Como fertilizante e condicionador para solos de cultivo

Gesso (CaSO42hdoisO) era utilizado como fertilizante na Europa desde o século XVIII, tendo a vantagem sobre o uso da cal como fonte de cálcio para maior mobilidade.

O cálcio deve estar disponível para as raízes das plantas para seu abastecimento adequado. Portanto, a adição de cálcio melhora as culturas hortícolas e de amendoim (amendoim)..

A podridão da raiz do amendoim causada por patógenos biológicos, assim como a podridão da extremidade da flor da melancia e do tomate, são parcialmente controladas com aplicações de gesso agrícola..

O gesso ajuda a reduzir a dispersão da argila, que provoca a formação de crostas no solo. Ao reduzir as crostas formadas no solo, o gesso facilita a saída das mudas. Também aumenta a entrada de ar e água no solo.

O gesso ajuda a melhorar o solo ao mitigar a acidez e a toxicidade do alumínio, adaptando assim a cultura para solos de sódio.

Na produção de outros compostos

O sulfato de cálcio reage com o bicarbonato de amônio para formar sulfato de amônio. Também tem sido usado no processo de produção de ácido sulfúrico.

O sulfato de cálcio anidro é misturado ao xisto ou pobre e, à medida que a mistura é aquecida, o trióxido de enxofre é liberado na forma gasosa. O óxido de enxofre é um precursor do ácido sulfúrico.

Referências

  1. Smokefoot. (26 de dezembro de 2015). Estrutura do CaSO4. [Figura]. Obtido em 6 de maio de 2018, em: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). Síntese, estrutura cristalina e propriedades térmicas de CaSO42hdoisOu Cristais Simples. Jornal Internacional de Química; Vol. 7, No. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Publicado pelo Centro Canadense de Ciência e Educação.
  3. PubChem. (2018). Sulfato de Calcio. Obtido em 6 de maio de 2018, em: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Sulfato de Calcio. Obtido em 06 de maio de 2018, em: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018). Sulfato de Calcio. Obtido em 6 de maio de 2018, em: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Sulfato de Cálcio. Obtido em 6 de maio de 2018, em: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Manual para o uso de gesso agrícola como melhorador de solo. Obtido em 6 de maio de 2018, em: intagri.com

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