O ouro é um dos elementos mais prestigiosos produzidos pelo universo. Ao contrário do ferro ou do silício, não pode ser sintetizado no núcleo de estrelas comuns por fusão nuclear. A sua criação requer condições extremas, principalmente o processo r (captura rápida de neutrões). Este processo ocorre durante alguns dos eventos mais violentos do cosmos:
Cada joia de ouro contém, assim, átomos forjados na violência cósmica de eventos ocorridos há milhares de milhões de anos.
A abundância cósmica do ouro é de cerca de 1,0×10⁻¹² vezes a do hidrogénio em número de átomos, o que o torna cerca de 6 vezes mais raro do que a platina e milhares de vezes mais raro do que o ferro. A sua raridade na Terra é ainda mais acentuada pelo seu carácter siderófilo (afinidade pelo ferro). Durante a diferenciação da Terra em camadas (núcleo, manto, crosta), a maior parte do ouro presente no planeta primitivo migrou para o núcleo férreo. O ouro que exploramos hoje provém provavelmente de um aporte tardio de material condrítico (meteoritos) após a formação do núcleo, que "repintou" a superfície terrestre com metais preciosos.
A distribuição do ouro nas rochas terrestres segue leis complexas relacionadas com processos hidrotermais, magmáticos e sedimentares. As anomalias de ouro servem como guia principal para a prospeção mineira. As razões isotópicas do ouro (nomeadamente \(^{197}\mathrm{Au}/^{195}\mathrm{Pt}\)) são estudadas para compreender a origem dos depósitos e os processos de formação dos continentes.
O símbolo químico Au vem do latim "aurum", que significa "aurora brilhante" ou "luz da aurora". Este termo evoca a cor e o brilho característicos do metal. Em quase todas as culturas, o ouro simbolizou a pureza, a divindade, o poder e a imortalidade, devido à sua inalterabilidade. O seu nome em várias línguas (gold, oro, zoloto) ressoa com riqueza e prestígio.
O ouro é o primeiro metal conhecido e utilizado pela humanidade, desde o Calcolítico (Idade do Cobre), por volta de 5000-4000 a.C. Era encontrado no estado nativo nos rios, o que facilitava a sua recuperação sem necessidade de metalurgia complexa. Os egípcios usavam-no para fins sumptuários (máscara de Tutancâmon, túmulos), os mesopotâmicos utilizavam-no em joias e comércio, e as culturas pré-colombianas (incas, astecas) veneravam-no como "suor do sol".
Durante séculos, a alquimia procurou transformar os metais "vis" (como o chumbo) em ouro através da pedra filosofal. Embora quimicamente inútil, esta busca lançou, no entanto, as bases da química experimental moderna. A compreensão de que o ouro era um elemento químico fundamental (incapaz de ser criado ou destruído por meios químicos) foi um passo crucial no desenvolvimento da ciência.
A descoberta de novos depósitos abalou várias vezes a economia mundial: Califórnia (1848), Austrália (1851), Klondike (1896), África do Sul (Witwatersrand, 1886). Estas corridas aceleraram a colonização de territórios, desenvolveram tecnologias mineiras e influenciaram os fluxos monetários internacionais.
O ouro está presente em diferentes formas:
Os principais países produtores são a China (maior produtor mundial), a Austrália, a Rússia, os Estados Unidos e o Canadá. A produção mineira anual é de cerca de 3.000 a 3.500 toneladas. A África do Sul, outrora líder, viu a sua produção declinar. A reciclagem (joias antigas, resíduos eletrónicos) representa uma fonte adicional importante. O preço do ouro, fixado nos mercados de Londres e Nova Iorque, flutua de acordo com fatores geopolíticos, económicos e monetários.
O ouro (símbolo Au, número atómico 79) é um metal de transição do 6º período, localizado no grupo 11 da tabela periódica, juntamente com o cobre e a prata, com os quais partilha certas semelhanças químicas (grupo dos "metais de cunhagem"). O seu átomo tem 79 protões, geralmente 118 neutrões (para o isótopo estável \(^{197}\mathrm{Au}\)) e 79 eletrões com a configuração eletrónica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹. Esta configuração, com uma camada d¹⁰ completa e um eletrão s solitário, é a origem da sua cor e propriedades.
O ouro é um metal amarelo brilhante, muito denso, extremamente maleável e dúctil, e excelente condutor.
O ouro cristaliza numa estrutura cúbica de faces centradas (CFC).
O ouro funde a 1064,18 °C (1337,33 K) e ferve a 2970 °C (3243 K). O seu ponto de fusão relativamente baixo facilitou o seu trabalho desde a antiguidade.
O ouro é o metal mais nobre juntamente com a platina e alguns outros. É praticamente inerte em condições ambientais:
Densidade: 19,32 g/cm³.
Ponto de fusão: 1337,33 K (1064,18 °C).
Ponto de ebulição: 3243 K (2970 °C).
Estrutura cristalina: Cúbica de faces centradas (CFC).
Configuração eletrónica: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹.
Estados de oxidação principais: +1 e +3.
| Isótopo / Notação | Protões (Z) | Neutrões (N) | Massa atómica (u) | Abundância natural | Meia-vida / Estabilidade | Desintegração / Observações |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ouro-197 — \(^{197}\mathrm{Au}\) | 79 | 118 | 196,966569 u | ≈ 100 % | Estável | Único isótopo estável natural do ouro. É mono-isotópico. As suas propriedades nucleares (baixa secção transversal de captura de neutrões) tornam-no útil como alvo em reatores nucleares e para a produção de radioisótopos médicos. |
| Ouro-195 (artificial) | 79 | 116 | 194,9650 u | 0 % | 186,09 dias | Radioativo por captura eletrónica. Utilizado em investigação. |
| Ouro-198 (artificial) | 79 | 119 | 197,9668 u | 0 % | 2,69517 dias | Radioativo β⁻. Utilizado historicamente em radioterapia (grãos de ouro-198 para o cancro da próstata). |
| Ouro-199 (artificial) | 79 | 120 | 198,9683 u | 0 % | 3,139 dias | Radioativo β⁻. Utilizado em investigação e para a produção de mercúrio-199. |
N.B.:
Camadas eletrónicas: Como os eletrões estão organizados em torno do núcleo.
O ouro tem 79 eletrões distribuídos por seis camadas eletrónicas. A sua configuração eletrónica [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹ apresenta uma particularidade: a subcamada 5d está completamente preenchida (10 eletrões), enquanto um único eletrão ocupa a camada 6s. Isto também pode ser escrito como: K(2) L(8) M(18) N(32) O(18) P(1), ou de forma completa: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s¹.
Camada K (n=1): 2 eletrões (1s²).
Camada L (n=2): 8 eletrões (2s² 2p⁶).
Camada M (n=3): 18 eletrões (3s² 3p⁶ 3d¹⁰).
Camada N (n=4): 32 eletrões (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴).
Camada O (n=5): 18 eletrões (5s² 5p⁶ 5d¹⁰).
Camada P (n=6): 1 eletrão (6s¹).
O ouro tem 11 eletrões de valência se contarmos os eletrões das camadas 5d e 6s (10+1). Quimicamente, o ouro é menos reativo do que o cobre ou a prata do seu grupo. Os seus estados de oxidação mais comuns são +1 (compostos de ouro(I) ou aurosos) e +3 (compostos de ouro(III) ou áuricos).
O ouro também pode formar estados de oxidação invulgares como +5 e mesmo -1 (auretos alcalinos como CsAu).
O ouro é totalmente inerte em relação ao oxigénio, azoto, dióxido de carbono e outros gases atmosféricos a todas as temperaturas. Não forma óxidos, o que explica por que os objetos de ouro antigos encontrados estão perfeitamente intactos, sem qualquer vestígio de escurecimento ou corrosão.
O ouro é insolúvel em todos os ácidos simples. Esta propriedade é proverbial: "inalterável como o ouro".
O seu único ponto fraco químico maior é a água-régia (mistura 1:3 de ácido nítrico e clorídrico concentrados). A reação produz ácido tetracloroáurico(III), HAuCl₄:
Au + HNO₃ + 4 HCl → HAuCl₄ + NO + 2 H₂O
O ouro também se dissolve em soluções aquosas de cianeto de sódio ou potássio na presença de oxigénio, formando o complexo dicianeto de ouro(I) solúvel, [Au(CN)₂]⁻. Este é o princípio da cianetação, utilizada para extrair ouro de minérios de muito baixo teor.
N.B. :
A água-régia, ou aqua regia, é uma mistura corrosiva de ácido nítrico concentrado (HNO₃) e ácido clorídrico concentrado (HCl) numa proporção típica de 1:3. A sua capacidade de dissolver ouro e platina, resistentes aos ácidos separados, explica-se pela formação in situ de cloro (Cl₂) e cloreto de nitrosilo (NOCl), que oxidam estes metais em iões complexos solúveis (como [AuCl₄]⁻). Utilizada desde a alquimia para a purificação de metais preciosos, ainda desempenha um papel crucial em metalurgia, microeletrónica e química analítica.
O ouro puro (24 quilates) é demasiado mole para joias. É ligado a outros metais para aumentar a sua dureza e modificar a sua cor:
O título (pureza) é expresso em quilates (1 quilate = 1/24) ou em milésimas (ex: ouro 750/1000 = 18 quilates).
As propriedades excecionais do ouro tornam-no um material indispensável na eletrónica de alta gama:
Encontra-se em conectores de placas-mãe, chips informáticos (fios de bonding), contactos de telemóveis e equipamentos militares e espaciais onde a fiabilidade é crítica.
Este é um dos campos mais promissores. As nanopartículas de ouro (1-100 nm) apresentam propriedades ópticas únicas (ressonância de plasmões de superfície): absorvem e dispersam fortemente a luz no visível e no infravermelho próximo. Aplicações:
Durante milénios, o ouro serviu de base aos sistemas monetários (padrão-ouro). Embora hoje esteja desmonetizado, continua a ser o valor refúgio por excelência:
Os bancos centrais detêm enormes reservas de ouro (cerca de 35.000 toneladas no total) como garantia de estabilidade.
O preço do ouro é fixado duas vezes por dia em Londres (London Gold Fixing) e é negociado continuamente em bolsas como o COMEX em Nova Iorque. Existe também um vasto mercado físico (lingotes, moedas) e produtos financeiros derivados (ETF, futuros).
O ouro metálico maciço é inerte e não tóxico. Pode ser usado, tocado e até ingerido (folha de ouro em pastelaria) sem perigo. No entanto:
A exploração aurífera, em particular a extração artesanal e em pequena escala (EAPE), pode ter impactos devastadores:
A iniciativa "Ouro Justo" e outras certificações tentam promover práticas mineiras mais responsáveis.
O ouro é o campeão da reciclagem: quase 30% do ouro utilizado todos os anos provém da reciclagem. Pode ser reciclado indefinidamente sem perda de qualidade. As fontes incluem:
A reciclagem é efetuada por refinadores que fundem os resíduos, purificam o ouro por eletrólise ou ataque químico e refundem-no em lingotes de alta pureza (999,9/1000).
O ouro continuará a ser um material estratégico: