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quarta-feira, 13 de agosto de 2014

O COBRE E SUAS APLICAÇÕES(ENEM)

O cobre é um metal essencial para plantas e animais, o problema está em sua bioacumulação. É considerado metal pesado justamente por esta característica, a de se acumular no organismo e gerar possíveis reações tóxicas.
O cobre auxilia diversas funções orgânicas, como a mobilização do ferro para a síntese da hemoglobina, a síntese do hormônio da adrenalina e a formação dos tecidos conjuntivos.
O efeito benéfico do cobre está em aliviar dores de origem inflamatória e prevenir o aparecimento das doenças virais (gripes, resfriados), mas existe um parâmetro: as dosagens efetuadas no sangue mostram cupremias (taxas de cobre) elevadas, ou seja, o acúmulo maléfico relacionado à propriedade do cobre de ser um metal pesado.
A deficiência de cobre causa anemia (síntese deficiente de hemoglobina), por outro lado, seu excesso causa vômitos, intoxicação aguda e até mesmo a morte. É preciso ter um acompanhamento médico quanto aos índices de cobre no organismo.
cobre é um metal (conhecido como Cu, de número atômico 29, na química) e está entre os primeiros metais descobertos pelos seres humanos, utilizado desde a Antiguidade para a produção de moedas e enfeites. Sua cor é um laranja-avermelhado que desperta interesse em diversas peças. Ele participa do processo de fabricação do bronze, metal que é feito de cobre com estanho, além de possuir diversas propriedades que ajudam na produção e utilização deste metal no dia a dia.
Anemia, problemas cardíacos e de circulação são gerados pela ausência do metal no organismo.

Principais propriedades do cobre


Para entender melhor o que é este metal e a sua importância no dia a dia, bem como sua principal utilização, é interessante conhecer suas propriedades. 
1 – Ótimo condutor: este metal conduz facilmente calor e eletricidade, sendo usados em diversas operações que necessitam desta propriedade. 
2 – Não é corrosivo: assim como alguns outros metais, o alumínio, por exemplo, o cobre resiste à corrosão.
 3 – Molda-se facilmente: esta propriedade facilita a produção de diversos objetos e produtos de cobre. Vale lembrar que, apesar de facilmente moldável, ele é metal muito resistente. 
4 – Anti-bactericida: ele não absorve muitas bactérias, pois retarda o crescimento de germes que fazem mal à saúde.
Chile, Estados Unidos, Canadá, Rússia e Zâmbia são alguns dos países com as minas economicamente mais importantes; e delas saem quantidades enormes de seus minerais, como bornite (Cu5FeS4), calcopirite (CuFeS2), enargite (Cu3As5S4), cuprite (Cu2O), calcosite (Cu2S), covelite (CuS), entre outros. Comercialmente, no entanto, os minerais mais importantes são a calcosite, que possui 79,3% de cobre, e a calcopirite, com 34,5% do metal.

Principal utilização do cobre

Mesmo possuindo diversas propriedades importantes, nem sempre vemos o cobre em nosso dia a dia, mas uma de suas principais utilizações (porque ele é tão usado que fica difícil dizer onde não é importante) está a nossa volta e nos traz benefícios inigualáveis: condução de energia elétrica. 
Isso mesmo. O cobre está presente nos fios de rede elétrica que vemos na rua. Mas porque a cor diferenciada? Pois os fios são revestidos de outro material para que se torne segura a utilização do cobre e sejam evitados acidentes diversos, já que ele pode propagar calor e energia facilmente. Além disso, aproveitando suas propriedades, a construção civil utiliza amplamente este metal em diversas áreas, seja para aquecimentos de água e também refrigeração, produção de máquinas industriais e até os famosos aparelhos eletrônicos. Sua propriedade anti-bactericida ajuda nos hospitais, moedas e sistemas de encanamento, pois evita o acúmulo de bactérias que fazem mal à saúde e não devem estar presentes nestes locais. 

Outro lugar onde a utilização do cobre é muito importante é na fabricação de veículos, pois ele está presente nos fios, conectores, freios, rolamentos, radiadores e até mesmo no próprio motor. Por curiosidade, saiba que um carro possui, em média, 1,5 km de fios de cobre, podendo  aumentar em decorrência do tamanho do automóvel.

Falando sobre sua utilização em meios de transporte, o cobre combinado com o níquel é muito utilizado nos cascos de navios para evitar a corrosão da água do mar e melhorar a eficiência do transporte (no controle do combustível). Não dá para esquecer algumas peças ornamentais que também são feitas de cobre, já que não corroem e podem enfeitar o ambiente. E então, já sabia o que é cobre e qual a sua principal utilização? Se ainda não, já imaginava que fosse tão importante e estivesse tão presente em nosso dia a dia?  
 
Processo Químico
elemento de transição cobre é um metal de coloração vermelha discretamente amarelada, com um brilho levemente opaco de aspecto agradável, está localizado no grupo I-B da tabela periódica, possui número atômico 29, massaatômica 63,55 g mol-, ponto de fusão de 1038°C, ponto de ebulição 2927ºC, é um metal macio, maleável e dúctil. O símbolo químico do metal é Cu, originado do latim “cuprum”, em alusão  ilha do Chipre onde se acredita ter sido encontrado pela primeira vez.


Este é um dos metais mais antigos de que se tem conhecimento, em virtude da idade do bronze no período neolítico, onde o cobre passou a ser muito utilizado, pesquisadores afirmam que a mineração do cobre tenha se iniciado há cerca de 5.000 anos. Houve um tempo que o metal foi considerado raro e seu custo bastante elevado, depois que este começou a ser encontrado com frequência e seu custo diminuiu, até o momento em que se descobriu a sua extrema propriedade de conduzir calor e energia elétrica, e seu uso tornar-se industrial, o valor aumentou consideravelmente, mas nada comparado ao ouroou prata, apesar de ser considerado um metal nobre.É encontrado na natureza na forma de calcopirita CuFeS2, principalmente, existem outros, porém este apresenta um teor mais alto do metal, além de ser um dos metais que podem ser encontrados em estado elementar.

Em contato com ar atmosférico por tempo prolongado o cobre sofre oxidação formando em sua superfície uma película tóxica oriunda de uma mistura de óxidos, hidróxidos e carbonatos, de cor verde comumente chamada de azinhavre.A utilização do cobre é bastante ampla sendo difundida em vários segmentos industriais.
Entre eles temos:
  • Utensílios de cozinha: tachos ciganos, panelas, bacias, talheres.
  • Condutores elétricos: cabos de alta e baixa tensão, conectores, contatos elétricos em geral, fabricação de motores.
  • Equipamentos: aquecedores solares, condutores de calortubulações de água.
  • Ligas Metálicas: cobre e estanho forma o bronze, cobre e zinco forma o latão e por fim cobre e ouro forma o ouro 18 quilates,por exemplo, estas são as ligas mais comuns e utilizadas  mas existem inúmeras outras.

Informações Importantes sobre o Cobre

Quimicamente falando do cobre, ele forma diversos compostos sendo o principal o sulfato de cobre CuSO4· 5H2O,  utilizado como algicida e agente conferidor de coloração azul para água de piscinas, esse sal em estado anidro é de coloração branca, porém, em contato com o ar da atmosfera absorve a água e adquire coloração por ser higroscópico. A purificação do metal pode ocorrer de duas formas através do aquecimento dos minérios em que ele se encontra ou ainda após o aquecimento, passar por eletrólise para a obtenção de um maior grau de pureza. O cobre apresenta dois estados de oxidação Cu+ e Cu+2.
Na análise qualitativa esse elemento pode ser identificado facilmente, com a adição de solução de hidróxido de sódio formando um precipitado gelatinoso de cor azul intensa, é importante também salientar que para análise qualitaiva somente Cu+2, tem importância. O metal pertence ao segundo grupo de cátions, e apresenta um potencial de eletrodo padrão positivo de 0,34 Volts, o que impossibilita que sofra ataque de ácidos diluídos (HNO3, H2SO4 e HCl), porém é atacado  e dissolve-se em água- régia, além de se dissolver com facilidade em  H2SO4 concentrado a quente.
A reação do cobre em meio alcalino e com ácido sulfúrico:
Além de formar os compostos acima mostrados através das reações, forma também compostos de coordenação, ou seja, forma íons complexos com amônio e com a água tais como:
Tetraaminocuprato(II): [Cu(NH3)4]+2
Tetraaquocuprato(II): [Cu(H2O)4]+2 (este complexo é resultado da hidratação do íon cobre, e responsável pela coloração azul intensa da solução.)
Bibliografia:
Russel, J. B. Química geralSão Paulo: Makron Books, 2004.
Vogel, Arthur Israel, 1905-Química Analítica Qualitativa / Arthur I.     Vogel ; [tradução por Antonio Gimeno da] 5. ed.  rev. por G. Svehla.- São Paulo : Mestre Jou, 1981 .
Mahan, B. M. Química: um curso universitário. 4a ed.  São Paulo: Edgard Blücher, 2003.
SHRIVER, DUWARD; ATKINS, PETER. Química inorgânica - 4ª edição. Porto Alegre, Bookman, 2008.
LEE, J.D.. Química inorgânica não tão concisa – tradução da 4ª edição inglesa. São Paulo,  Edgard Blücher, 1996.
http://www.ulbra.br/mineralogia/colecao/cobre_nativo.htm
http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/cobre-ocorrencia-obtencao-industrial-propriedades-e-utilizacao.htm
http://www.industriahoje.com.br/o-que-e-cobre-e-qual-sua-principal-utilizacao

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