O Cativante Elemento Cobre
O Elemento Cobre
Introdução ao Elemento Cobre
Oelemento cobreé um elemento metálico que pertence ao Grupo 11 da tabela periódica. É conhecido por sua maleabilidade, condutividade de calor e eletricidade e alta ductilidade. Essas propriedades o tornam um elemento comumente utilizado em produtos industriais. O cobre é encontrado na natureza e tem sido usado há milhares de anos. É nomeado após seu nome latino, cuprum.
Cobre na Tabela Periódica
O elemento cobre tem símbolo Cu e número atômico 29. O cobre é um metal de transição no topo do grupo 11 da tabela periódica, junto com a prata e o ouro. No entanto, todos os elementos do grupo 11 têm propriedades químicas bastante distintas. Assim como a prata e o ouro, o cobre possui uma química aquosa muito rica.
O cobre está localizado no bloco d e sua configuração eletrônica é [Ar]4s13d10. Encontra-se à direita do níquel e à esquerda do zinco na tabela periódica.
Curiosidades sobre o cobre
O cobre tem propriedades antimicrobianas. As superfícies de cobre protegem contra transferências do vírus SARS-CoV-2.
Existem mais de 570 ligas de cobre; as 2 famílias de ligas de cobre mais conhecidas são latões e bronzes.
A palavra "cobre" vem de sua descrição original comoCyprium aes, que significa "metal de Chipre".
Os centavos eram originalmente feitos de cobre puro; no entanto, eles são agora cerca de 97,5% de zinco com apenas uma fina cobertura de cobre.
A Estátua da Liberdade obtém sua cor verde devido à oxidação do revestimento de cobre.
O elemento cobre possui condutância extremamente alta de calor e eletricidade.
O cobre é essencial para todos os organismos vivos porque é um componente chave de um complexo enzimático respiratório.
O cobre puro tem cor laranja-avermelhada, um dos únicos metais que não é prateado ou cinza
O pó de cobre pode ser facilmente feito adicionando papel alumínio e uma pitada de sal a uma solução de sulfato de cobre.
O acetato de cobre pode ser facilmente feito em casa adicionando cobre a uma mistura de vinagre e peróxido de hidrogênio a 3%.
Os centavos nos EUA passaram de principalmente cobre para zinco em 1982.
Propriedades antimicrobianas do cobre
Em 2008, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) nomeou o cobre como o primeiro metal antimicrobiano. Além disso, a organização listou 300 superfícies de cobre como antimicrobianas. O termo "morte por contato" foi cunhado para o processo de inativação de micróbios em superfícies de cobre. Segundo a professora Cassandra D. Salgado, isso ocorre porque o elemento “interfere na carga elétrica das membranas celulares dos organismos”. Os pesquisadores observaram que a eficácia da eliminação por contato aumenta com o aumento do teor de cobre (em ligas), aumento da temperatura e aumento da umidade relativa.
Aplicações do cobre no mundo de hoje
Para que é usado o cobre?
O cobre tem diversas aplicações industriais devido às suas propriedades metálicas. Alguns desses produtos incluem varetas e barras, fios, canos e tubos. As ligas de cobre têm muitas propriedades, como resistência à corrosão e resistência à bioincrustação; estes tornam o cobre adequado e eficaz para muitos usos, como em ambientes marinhos.
O cobre também é essencial para o corpo humano. Precisamos de cerca de um miligrama de cobre por dia. O cobre é usado em moedas na maioria dos países
História do Elemento Cobre
Vamos falar sobre quem descobriu o cobre. O cobre foi um dos primeiros elementos utilizados pelo homem, com artefatos de cobre que datam de 9.000 aC. Nos primeiros tempos, os humanos utilizavam o cobre em ferramentas e para fins decorativos devido à sua maleabilidade e durabilidade. Então, para ser sincero, ninguém sabe quem “descobriu” o cobre.
Os primeiros romanos chamavam cobreaes Cyprium, que significa "metal de Chipre", porque conseguiram extrair cobre em grandes quantidades em Chipre. O nome acabou sendo abreviado paracuprioem latim, que se tornou "cobre" em inglês.
Química do Cobre – Reações e Compostos
Corrosão – Oxidação de Cobre
O cobre metálico reage com o ar e a água (umidade do ar) para formar carbonato de cobre.
2Cu + O2+CO2 + H2O → CuCO3+ Cu(OH)2
Então o que está acontecendo aqui? Com o tempo, o metal cobre oxidará no ar e perderá o brilho. O cobre forma óxido de cobre (I) e depois óxido de cobre (II), que então se transforma em carbonato básico de cobre. Esta camada esverdeada é chamada depátina, e é melhor visto na estátua da liberdade. Há uma boa explicação aqui. Se houver poluição no ar (por exemplo, dióxido de enxofre), então o sulfeto de cobre e o sulfato de cobre básico também se formarão como parte da pátina.
Cobre + Oxigênio
O cobre metálico aquecido em altas temperaturas pode reagir com o oxigênio para formar óxido de cobre (II) (CuO). Então, o óxido de cobre (II) pode reagir com o gás hidrogênio em altas temperaturas para formar cobre metálico e água.
2Cu + O2→ 2CuO
CuO + H2→ Cu + H2O
Óxido de cobre (II), um pó preto, também pode ser formado pela decomposição de nitrato, carbonato ou hidróxido de cobre (II). Quando produzido recentemente, reage prontamente com ácidos para formar o sal de cobre (II) correspondente.
Óxido Cuproso
Óxido de cobre (I), Cu2O é amarelo ou vermelho, dependendo do tamanho da partícula. É encontrado na natureza como o mineral cuprita. Pode ser formado pela oxidação lenta do cobre ou pela redução de uma solução de cobre (II) com um agente redutor suave. O óxido de cobre (I) é o produto do teste de Fehling e do teste de Benedict, que testa a redução de açúcares. Os açúcares redutores reduzirão uma solução básica de um sal de cobre (II), produzindo um precipitado vermelho brilhante de Cu2O.
Cobre + Água e Ácidos
O elemento cobre não reage com a água; isso o torna adequado para uso em produtos industriais, como tubos. O cobre não reage visivelmente com ácido clorídrico, sulfúrico ou acético. No entanto, a adição de peróxido de hidrogênio fará com que o cobre reaja, formando frequentemente uma mistura de sais de cobre (I) e cobre (II).
O cobre reage vigorosamente com o ácido nítrico concentrado, criando o gás venenoso dióxido de nitrogênio. Com ácido nítrico diluído, menos NO tóxico é produzido.
Halogenetos de cobre
Flúor: Cu + F2→ CuF2
Cloro: Cu + Cl2→ CuCl2
Bromo: Cu + Br2→ CuBr2
O iodeto de cobre (II) não é estável e, em vez disso, geralmente é produzida uma combinação de cobre elementar e iodeto de cobre (I) branco. Os outros halogenetos de cobre são mais estáveis.
Compostos de Cobre
O cobre geralmente forma compostos conhecidos como sais de cobre (II), que são de cor azul esverdeada em solução. Esses sais também são solúveis em água e podem ser venenosos em grandes quantidades. Muitos organismos vivos possuem vestígios dos compostos como nutrientes essenciais. A cor azul do cobre em solução aquosa é devida à formação do íon hexaaquacobre (II), Cu (H2O)62+.
Sulfato de cobre
O sulfato de cobre (II) é um composto inorgânico com a fórmula CuSO4. Na sua forma pentahidratada, o composto é um sal azul brilhante que se dissolve em água numa reação exotérmica e se decompõe na forma anidra antes de derreter.
O sulfato de cobre (II) anidro é um sólido branco que se forma a partir da desidratação do sulfato de cobre (II) penta-hidratado. Muitos testes também usam sulfato de cobre (II) como reagente analítico.
Isolamento de Cobre
Adicionar um metal mais reativo a uma solução de composto de cobre pode isolar facilmente o cobre. Por exemplo, você pode fazer pó de cobre com papel alumínio ou cristais de cobre com um pedaço de zinco. No vídeo abaixo, fazemos pó de cobre
Além disso, nanopartículas de cobre foram sintetizadas usando a abordagem de redução química. No experimento, solução penta-hidratada de sulfato de cobre (II), amido, ácido ascórbico e solução de hidróxido de sódio são combinados e aquecidos. Depois de esfriar, os pesquisadores filtram os precipitados da solução final.
