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Como é formado o ouro? Origens e Processo

Como é formado o ouro? Origens e Processo


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O ouro é um elemento químico facilmente reconhecido por sua cor metálica amarela. É valioso devido à sua raridade, resistência à corrosão, condutividade elétrica, maleabilidade, ductilidade e beleza. Se você perguntar às pessoas de onde o ouro vem, a maioria dirá que você o obtém de uma mina, que forma flocos em um riacho ou extrai da água do mar. No entanto, a verdadeira origem do elemento é anterior à formação da Terra.

Principais tópicos: Como é formado o ouro?

  • Os cientistas acreditam que todo o ouro na Terra se formou nas colisões de supernovas e estrelas de nêutrons que ocorreram antes da formação do sistema solar. Nesses eventos, o ouro se formou durante o processo r.
  • O ouro afundou no núcleo da Terra durante a formação do planeta. Só é acessível hoje por causa do bombardeio de asteróides.
  • Teoricamente, é possível formar ouro pelos processos nucleares de fusão, fissão e decaimento radioativo. É mais fácil para os cientistas transmutar o ouro bombardeando o elemento mais pesado mercúrio e produzindo ouro por decomposição.
  • O ouro não pode ser produzido via química ou alquimia. As reações químicas não podem alterar o número de prótons dentro de um átomo. O número de prótons ou número atômico define a identidade de um elemento.

Formação natural de ouro

Enquanto a fusão nuclear dentro do Sol cria muitos elementos, o Sol não pode sintetizar ouro. A energia considerável necessária para produzir ouro ocorre apenas quando estrelas explodem em uma supernova ou quando estrelas de nêutrons colidem. Sob essas condições extremas, elementos pesados ​​se formam através do processo rápido de captura de nêutrons ou processo r.

Uma supernova tem energia e nêutrons suficientes para sintetizar ouro. Gremlin / Getty Images

Onde o ouro ocorre?

Todo o ouro encontrado na Terra veio dos destroços de estrelas mortas. À medida que a Terra se formava, elementos pesados ​​como ferro e ouro afundavam em direção ao núcleo do planeta. Se nenhum outro evento tivesse ocorrido, não haveria ouro na crosta terrestre. Mas, cerca de 4 bilhões de anos atrás, a Terra foi bombardeada por impactos de asteróides. Esses impactos agitaram as camadas mais profundas do planeta e forçaram algum ouro ao manto e crosta.

Algum ouro pode ser encontrado em minérios de rocha. Faz ocorrer como flocos, como o elemento nativo puro, e com prata no eletro da liga natural. A erosão libera o ouro de outros minerais. Como o ouro é pesado, ele afunda e se acumula em leitos de rios, depósitos aluviais e no oceano.

Os terremotos desempenham um papel importante, pois uma falha constante descomprime rapidamente a água rica em minerais. Quando a água vaporiza, veias de quartzo e ouro se depositam nas superfícies das rochas. Um processo semelhante ocorre dentro dos vulcões.

Quanto ouro há no mundo?

A quantidade de ouro extraído da Terra é uma pequena fração de sua massa total. Em 2016, o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) estimou que 5.726.000.000 onças troy ou 196.320 toneladas dos EUA foram produzidas desde o início da civilização. Cerca de 85% desse ouro permanece em circulação. Como o ouro é tão denso (19,32 gramas por centímetro cúbico), ele não ocupa muito espaço para sua massa. De fato, se você derretesse todo o ouro extraído até hoje, acabaria com um cubo com cerca de 15 metros de diâmetro!

No entanto, o ouro é responsável por algumas partes por bilhão da massa da crosta terrestre. Embora não seja economicamente viável extrair muito ouro, existem cerca de 1 milhão de toneladas de ouro no quilômetro superior da superfície da Terra. A abundância de ouro no manto e no núcleo é desconhecida, mas excede em muito a quantidade na crosta.

Sintetizando o elemento Gold

As tentativas dos alquimistas de transformar chumbo (ou outros elementos) em ouro não tiveram êxito porque nenhuma reação química pode transformar um elemento em outro. As reações químicas envolvem uma transferência de elétrons entre os elementos, que podem produzir íons diferentes de um elemento, mas o número de prótons no núcleo de um átomo é o que define seu elemento. Todos os átomos de ouro contêm 79 prótons, então o número atômico de ouro é 79.

É possível transmutar mercúrio em ouro, tornando-o instável para que decaia. JacobH / Getty Images

Fazer ouro não é tão simples quanto adicionar ou subtrair diretamente prótons de outros elementos. O método mais comum de mudar um elemento para outro (transmutação) é adicionar nêutrons a outro elemento. Os nêutrons alteram o isótopo de um elemento, potencialmente tornando os átomos instáveis ​​o suficiente para se separarem via decaimento radioativo.

O físico japonês Hantaro Nagaoka sintetizou o ouro pela primeira vez bombardeando mercúrio com nêutrons em 1924. Embora a transformação do mercúrio em ouro seja mais fácil, o ouro pode ser feito de outros elementos - até o chumbo! Os cientistas soviéticos acidentalmente transformaram a blindagem de chumbo de um reator nuclear em ouro em 1972 e Glenn Seabord transmutou um traço de ouro do chumbo em 1980.

As explosões de armas termonucleares produzem capturas de nêutrons semelhantes ao processo r nas estrelas. Embora esses eventos não sejam uma maneira prática de sintetizar o ouro, os testes nucleares levaram à descoberta dos elementos pesados ​​einsteinio (número atômico 99) e férmio (número atômico 100).

Fontes

  • McHugh, J.B. (1988). "Concentração de ouro em águas naturais". Jornal de Exploração Geoquímica. 30 (1-3): 85-94. doi: 10.1016 / 0375-6742 (88) 90051-9
  • Miethe, A. (1924). "Der Zerfall des Quecksilberatoms". Die Naturwissenschaften. 12 (29): 597-598. doi: 10.1007 / BF01505547
  • Seeger, Philip A .; Fowler, William A .; Clayton, Donald D. (1965). "Nucleosíntese de elementos pesados ​​por captura de nêutrons". A série de suplementos de periódicos astrofísicos. 11: 121. doi: 10.1086 / 190111
  • Sherr, R .; Bainbridge, K. T. & Anderson, H. H. (1941). "Transmutação de mercúrio por nêutrons rápidos". Revisão Física. 60 (7): 473-479. doi: 10.1103 / PhysRev.60.473
  • Willbold, Matthias; Elliott, Tim; Moorbath, Stephen (2011). "A composição isotópica de tungstênio do manto da Terra antes do bombardeio terminal". Natureza. 477 (7363): 195-8. doi: 10.1038 / nature10399


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