Ósmio (Os)

Principais propriedades

O ósmio é um metal branco-azulado, extremamente duro e quebradiço mesmo em temperaturas elevadas, com a maior densidade entre todos os elementos estáveis: um cubo de dez centímetros de lado pesaria mais de vinte quilogramas. É também um dos materiais menos compressíveis que se conhece, com módulo de compressibilidade comparável ao do diamante.

Diferencia-se dos demais metais do grupo da platina por oxidar em pó fino ao ar, formando o tetróxido de ósmio, composto volátil, incolor e de odor acre que caracteriza o elemento. Alcança o estado de oxidação mais oito, um dos mais altos conhecidos na química, e funde acima de 3000 graus Celsius.

Ocorrência na natureza

Está entre os elementos mais raros da crosta terrestre, com abundância da ordem de um micrograma por quilograma de rocha. Aparece como metal nativo em ligas naturais com irídio, conhecidas como osmirídio e iridósmio, e associado aos demais metais do grupo da platina em depósitos magmáticos e em minérios sulfetados de níquel e cobre, com destaque para a África do Sul, a Rússia e o Canadá.

Processo de obtenção

Não há mineração dedicada ao ósmio. O elemento é recuperado nas etapas finais do refino de metais do grupo da platina e de níquel, a partir dos resíduos insolúveis que restam depois da dissolução dos demais metais. A separação aproveita justamente a volatilidade de seu tetróxido, que é destilado, capturado em solução alcalina e depois reduzido a metal em pó, consolidado por metalurgia do pó. A produção anual mundial não passa de algumas centenas de quilogramas.

Aplicações

Como o metal puro é difícil de trabalhar, o ósmio é usado sobretudo em ligas de dureza extrema com irídio, platina e outros metais nobres, que equipam pontas de canetas-tinteiro, pivôs de instrumentos de precisão, agulhas de toca-discos, contatos elétricos e componentes que precisam resistir ao desgaste por décadas. O tetróxido de ósmio, apesar da toxicidade, é um reagente insubstituível em duas frentes: fixa e contrasta membranas e lipídios em amostras para microscopia eletrônica, e catalisa a introdução de dois grupos hidroxila em ligações duplas em síntese orgânica, transformação reconhecida com o Prêmio Nobel de Química de 2001.

Riscos e precauções

O ósmio metálico maciço é inerte, mas o tetróxido de ósmio é altamente tóxico e volátil, capaz de causar lesões graves em olhos, pele e vias respiratórias em concentrações muito baixas, inclusive perda temporária de visão. O composto é utilizado apenas em laboratórios com capela de exaustão, controle de resíduos e pessoal treinado, e o pó do metal deve ser mantido em recipientes fechados para evitar a formação lenta do óxido. Toda a manipulação segue a ficha de informações de segurança do produto e a supervisão de profissionais habilitados.

História da descoberta

Smithson Tennant descobriu o elemento em 1803, em Londres, ao examinar o resíduo escuro e insolúvel que sobrava quando a platina bruta era dissolvida em água-régia. Muitos químicos consideravam esse resíduo uma impureza de grafite; Tennant demonstrou que continha dois metais novos, aos quais deu os nomes de ósmio e irídio. O odor característico do óxido foi a primeira pista que o levou ao primeiro deles.

Origem do nome

Do grego osme, odor, em referência ao cheiro forte e irritante do tetróxido que se forma quando o metal em pó é exposto ao ar.

Isótopos relevantes

¹⁹²Os (cerca de 41%), ¹⁹⁰Os, ¹⁸⁹Os, ¹⁸⁸Os e ¹⁸⁷Os em proporções menores.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• É o elemento mais denso da natureza, ligeiramente à frente do irídio, seu vizinho na tabela periódica.
• A liga natural de ósmio e irídio já era conhecida por sua dureza antes de os dois elementos serem identificados.
• O decaimento do rênio em ósmio serve de relógio geológico para minérios e meteoritos.