Síntese de magnetita na presença de íons cianeto e tiocianato : ensaios de química prebiótica

• Autor(a) principal: Samulewski, Rafael Block
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
• Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/9937
• topic: Química; Química prebiótica; Cianetos; Tiocianatos; Adsorção; Chemistry; Prebiotic chemistry; Cyanides; Thiocyanates; Adsorption

Resumo: A ascendência da vida a partir de matéria inanimada e o caminho percorrido para isto ocorrer é o principal contexto estudado pela Química Prebiótica Dentre os caminhos, uma hipótese bastante aceita é de que os minerais desempenharam papel crucial no desenvolvimento de moléculas orgânicas, sendo por efeito protetivo ou mesmo catalisador Em meio a tantos minerais, os óxidos de ferro se destacam pela grande abundância na Terra primitiva e, entre os que se destacam está a Magnetita Como esse mineral pode ser formado a partir de soluções de ferro(II), o estudo da influência de íons e moléculas no mecanismo de formação mineral, como o cianeto, o tiocianato e os íons dos oceanos primitivos, assim como o estudo de adsorção desses íons em minerais prebióticos, são vias válidas de estudo de possibilidade de existência prebiótica de outros minerais férricos Assim como a interação do cianeto não é apropriada para com alguns minerais em virtude de suas propriedades químicas, acredita-se que a formação de complexos entre ferro e cianeto deve ter sido uma forma de armazenamento desse íon em condições prebióticas Assim, a formação de hexacianoferrato(II) e análogos do complexo azul da Prússia são entradas válidas para a concentração de cianeto e abrem marjem a vasta possibilidade de reações secundárias Logo, o estudo da interação do ânion complexo hexacianoferrato(II) com diferentes minerais é atraente do ponto de vista prebiótico Utilizando essa lacuna do conhecimento, o objetivo desse trabalho é estudar a influência da inserção de íons cianeto e tiocianato, assim como os íons da água do mar, na síntese da magnetita Além disso, como o cianeto não adsorve facilmente em superfícies minerais, esse trabalho tem como objetivo estudar os processo de adsorção do complexo hexacianoferrato(II) em diferentes minerais e meios através de ensaios de adsorção e estudos termodinâmicos e espectroscópicos Os resultados obtidos através das sínteses de magnetita na presença de diferentes íons mostram que o tiocianato age como agente formador do mineral goetita e que a água do mar de 4 bilhões de anos atrás também auxilia a formação de goetita e ferrihidrita Já o cianeto labora como agente protetor do mecanismo, amparando a síntese da magnetita e inibindo a formação de goetita Esses resultados podem auxiliar no entendimento da existência prebiótica de outros minerais, principalmente aqueles com ferro no estado de oxidação 3+, comumente ligados ao processo de oxigenação do planeta após o surgimento da vida Para os ensaios de adsorção do complexo hexacianoferrato(II), quando em intercâmbio com bentonita, os resultados obtidos a partir de dados espectroscópicos e isotermas de adsorção mostram que há formação de azul da Prússia e que esse processo é termodinamicamente favorável por vias entrópicas Para a magnetita, também há formação de análogos do azul da Prússia mas a adsorção do íon complexo hexacianoferrato(II) também acontece via interação de esfera-externa Já a interação do ânion complexo com a Caulinita é proporcionada unicamente na forma de coordenação via esfera externa, com alteração de simetria do complexo visível nos dados de espectroscopia na região do infravermelho O processo de interação via esfera-externa da magnetita e da caulinita com o complexo ocorre da mesma forma, porém os resultados termodinâmicos mostram que o primeiro ocorre por vias entálpicas enquanto o segudo por entrópicas Os experimentos com os minerais magnetita e caulinita só mostraram resultados positivos de adsorção quando foram realizados em água do mar Com os dados obtidos nesse trabalho foi possível observar que diferentes minerais férricos podem ser obtidos mesmo em condições anóxicas a partir de soluções de ferro(II) Além disso, quando há formação de complexos com cianeto, há possibilidade de adsorção em diferentes minerais seja por coordenação via esfera externa, seja pela formação de análogos do azul da Prússia, mostrando que esse complexos podem ter sido potenciais estoques de cianeto prebiótico e, assim, contribuído para a origem da vida na Terra