O sulfato de cálcio é um sal de cálcio ternário, metal alcalino-terroso (Mr Becambara), enxofre e oxigénio. Sua fórmula química é CaSO 4 , o que significa que para todo cátion Ca 2+ existe um ânion SO 4 2- interagindo com ele. Constitui um composto com ampla distribuição na natureza.
Suas formas mais abundantes são CaSO 4 · 2H 2 O (gesso) e a forma anidra CaSO 4 (anidrita). Existe também uma terceira via: o gesso ou gesso de Paris, produzido pelo aquecimento do gesso (o hemidrato, CaSO 4 · 1 / 2H 2 O). Na imagem abaixo, é mostrada uma porção sólida desse sal ternário, com sua aparência esbranquiçada.
Estrutura quimica
A imagem superior mostra a célula unitária ortorrômbica para CaSO 4 . Aqui supõe-se que as interações sejam puramente eletrostáticas; isto é, que os cátions Ca 2+ atraem ânions tetraédricos SO 4 2– .
No entanto, o Ca 2+ é altamente propenso a coordenar, formando estruturas poliédricas ao seu redor. A que se deve? À disponibilidade eletrônica de cálcio para aceitar elétrons de espécies básicas ou negativas (como os átomos de O 4 – ).
Considerando o ponto anterior, agora os íons Ca 2+ aceitam ligações dativas (contribuídas pelo O) e a célula unitária é transformada, conforme indicado na imagem abaixo:
Consequentemente, o poliedro CaO 8 (a esfera Ca 2+ verde cercada por oito esferas O vermelhas do tetraedro SO 4 próximo) é formado. Poliedros de cálcio e tetraedros de sulfato; esta é a estrutura de cristal de CaSO 4 anidro.
Além disso, o sal di-hidrato ou hemi-hidrato, quando os cristais são hidratados -formando (CaSO 4 · 1/2 H 2 O) – estrutura é expandida para incorporar as moléculas de água.
Essas moléculas podem ser intercaladas e coordenadas com cálcio; isto é, eles substituem um ou dois grupos sulfato.
Por outro lado, nem toda a água passa para integrar o poliedro CaO 8 . Alguns, por outro lado, formam ligações de hidrogênio com sulfatos. Estes servem como uma união para duas seções em zigue-zague, produtos da disposição dos íons no vidro.
Propriedades
Fórmula molecular
CaSO4 · nH2O.
Peso molecular anidro
136.134 g / mol.
Cheiro
É inodoro.
Aparência
No caso da anidrita, parece um pó branco ou cristais ortorrômbicos ou monoclínicos sólidos. Os cristais são de cor variável: podem ser brancos ou com um tom azulado, acinzentado ou avermelhado; Também pode ser vermelho tijolo.
Densidade
2,96 gr / cm3 (forma anidra). 2,32 g / cm3 (forma di-hidratada).
Ponto de fusão
1450 ° C (2840 ° F). Característica das fortes interações eletrostáticas entre os íons divalentes Ca 2+ e SO 4 2- .
Solubilidade
0,2-0,3% em água a 25 ° C. É pouco solúvel em água e insolúvel em etanol.
Estabilidade
Estável à temperatura ambiente.
Usos
Na construção e na arte
É utilizado na elaboração de estuque para frisar as paredes de residências e outros edifícios que contribuem para o seu embelezamento. Além disso, os relevos são feitos através de moldes nos telhados e caixilhos das janelas. O gesso também está no teto.
O sulfato de cálcio é usado para ajudar a resolver o problema que ocorre na hidratação do concreto, colaborando assim na construção de estradas, avenidas, etc.
Com o gesso são elaboradas esculturas, principalmente figuras religiosas, e nos cemitérios são utilizadas nas lápides.
Terapêutico
Veterinária
Experimentalmente, partes estéreis de sulfato de cálcio têm sido usadas na medicina veterinária para reparar defeitos ou cavidades ósseas, como as deixadas por feridas ou tumores.
O gesso ou gesso de Paris pode ser usado para reparar defeitos ósseos por sua capacidade única de estimular a osteogênese. Estudos de raios-X e medronato de tecnécio (Tc99m) apóiam o uso do gesso de Paris como aloplástico e sua capacidade osteogênica quando implantados no seio frontal.
A regeneração óssea foi demonstrada em seis cães durante um período de 4 a 6 meses. O sulfato de cálcio começou a ser usado nesse campo em 1957, na forma de comprimidos de gesso de Paris, conseguindo preencher defeitos nos ossos dos cães.
A substituição óssea do sulfato de cálcio é comparável à observada no osso autógeno.
Ruhaimi (2001) aplicou sulfato de cálcio em um osso da mandíbula de coelho recém-destruído, observando um aumento na osteogênese e calcificação óssea.
Remédio
O sulfato de cálcio é usado em medicina para imobilizar articulações que sofreram luxações e ossos fraturados, além de ser usado como excipiente na fabricação de comprimidos.
Odontologia
Na odontologia, é usado como base para fazer próteses, restaurações e impressões dentárias.
No processamento de alimentos
É usado como coagulante na elaboração do tofu, um alimento feito com soja e de grande consumo nos países do leste como substituto da carne. Além disso, tem sido utilizado como reafirmante de alimentos e no tratamento de farinhas.
Como fertilizante e condicionador de solos agrícolas
O gesso (CaSO 4 · 2H 2 O) foi usado como fertilizante na Europa desde o século 18, tendo a vantagem sobre o uso de cal como fonte de cálcio para maior mobilidade.
O cálcio deve estar disponível para as raízes das plantas, para suprimento adequado. Então, a adição de cálcio melhora as culturas hortícolas e de amendoim (amendoim).
A podridão das raízes de amendoim produzida por patógenos biológicos, bem como a podridão apical de melancia e tomate, são parcialmente controladas com as aplicações de gesso agrícola.
O gesso ajuda a reduzir a dispersão da argila, o que causa a formação de crostas no chão. Ao reduzir as crostas formadas no chão, o gesso facilita a saída das mudas. Também aumenta a entrada de ar e água no solo.
O gesso ajuda a melhorar o solo, mitigando a acidez e a toxicidade do alumínio, adaptando a colheita aos solos de sódio.
Na produção de outros compostos
O sulfato de cálcio reage com o bicarbonato de amônio para formar o sulfato de amônio. Também tem sido utilizado no processo de produção de ácido sulfúrico .
O sulfato de cálcio anidro é misturado com xisto ou magro e, quando a mistura é aquecida, o trióxido de enxofre é liberado na forma gasosa. O óxido de enxofre é um precursor do ácido sulfúrico.
Referências
- Smokefoot (26 de dezembro de 2015). Estrutura de CaSO4. [Figura]. Recuperado em 06 de maio de 2018, de: commons.wikimedia.org
- Takanori Fukami et al. (2015). Síntese, estrutura cristalina e propriedades térmicas de cristais simples de CaSO 4 · 2H 2 O. Revista Internacional de Química; Vol. 7, No. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Publicado pelo Centro Canadense de Ciência e Educação.
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