1. Por que o PbO é algumas vezes usado na fabricação de vidros decorados?

Passo 1

O enunciado pergunta por que às vezes se adiciona óxido de chumbo, \text{PbO}, na fabricação de vidros decorados. O conteúdo envolve química de materiais vítreos e as propriedades ópticas e físicas que os óxidos conferem ao vidro.

Passo 2

Um vidro comum (tipo soda-calcário) é basicamente uma rede amorfa de \text{SiO}_2 estabilizada por óxidos como \text{Na}_2\text{O} e \text{CaO}. Esses óxidos modificadores alteram a viscosidade, a temperatura de fusão e as propriedades mecânicas do vidro.

Passo 3

Quando substituímos parcial ou totalmente \text{CaO} (ou outro óxido alcalino-terroso) por \text{PbO}, o chumbo atua como modificador de rede de forma semelhante, mas com efeito óptico bastante distinto:
  • Aumenta o índice de refração do vidro, n, porque os átomos de Pb têm número atômico elevado e elevam a polarizabilidade da rede.
  • Esse aumento de n faz com que o vidro refrate mais a luz, gerando maior brilho e “sparkle” características do chamado vidraceiro de cristal.

Passo 4

Além do ganho óptico, \text{PbO} traz outras vantagens:
  • Eleva a densidade do vidro, conferindo sensação de peso e solidez.
  • Reduz a viscosidade da fusão, permitindo trabalhar o vidro a temperaturas mais baixas e com maior facilidade de moldagem, gravação e lapidação.

Resposta

O \text{PbO} é usado em vidros decorados porque, ao substituir outros óxidos modificadores, ele aumenta o índice de refração (dando mais brilho), eleva a densidade (sensação de valioso) e reduz a temperatura de fusão (facilitando a moldagem e lapidação), produzindo o desejado efeito de “cristal” no produto final.

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