COBRE

A descoberta do cobre remonta a tempos pré-históricos, pois a sua exploração mineira já é feita há mais de 6000 anos. Juntamente com o ouro e o ferro, o cobre era já utilizado pelas civilizações ancestrais, tal como a egípcia. Os principais depósitos de cobre da Antiguidade estavam localizados no Sinai, na Síria, no Afeganistão, em Chipre, na Macedónia, na Ibéria e na Europa Central. As principais minas europeias da Era do Bronze estavam localizadas na Áustria, Alemanha, França, Espanha, Portugal, Grécia e Tirol.

A indústria de cobre actual depara com numerosos problemas, pelo facto de este elemento ser tecnologicamente superado por outros materiais como o alumínio, o aço ou os plásticos.

É muito bom condutor de eletricidade e calor, apresenta alto grau de dureza e é resistente à corrosão..

O cobre é um elemento metálico que veio das profundezas da Terra há milhões de anos, impulsionado pelos processos geológicos que esculpiram nosso planeta. Ao chegar perto da superfície deu origem a diversos tipos de jazidas.

A chave para entender o uso intensivo do cobre por parte da humanidade está em suas propriedades básicas: é um metal maleável, com grande resistência à corrosão, de uma cor atrativa, com alta condutibilidade térmica e elétrica, ideal para a transmissão de dados, não é magnético e é totalmente reciclável.

Estas propriedades são transmitidas às ligas que utilizam cobre. Uma é o bronze, um material de grande resistência,  resultado da combinação do cobre com o estanho. A outra é o latão, união do cobre com o zinco, fácil de manipular e resistente à corrosão.

Outra liga é a de cobre-níquel, muito usada em aplicações marítimas devido a sua excelente resistência à corrosão e às incrustrações. Para mais informações sobre suas aplicações

Dados básicos / Elementos adjacentes ↑Topo • Fim↓ Número atômico 29 Peso atômico 63,546 Elétrons [Ar]4s13d10 · · · · · · · · · · · · Níquel Cobre Zinco Paládio Prata Cádmio

História   Do latim cuprum (da ilha de Chipre). Acredita-se que a mineração do cobre começou há cerca de 5000 anos. A adição de pequenas quantidades de estanho facilitava a fundição, formando o bronze. Essa descoberta foi importante e a Idade do bronze caracteriza um período da história da humanidade.

Disponibilidade   Cobre é um dos poucos metais que podem ser encontrados na forma nativa, mas a ocorrência é rara. Ver figura abaixo (fonte: www.mineral.galleries.com). Encontrado em minerais como: • cuprita (óxido de cobre, Cu2O) • malaquita (carbonato básico de cobre) • calcopirita (sulfeto de cobre e ferro, CuFeS2, o mais importante) • bornita (sulfeto de cobre e ferro, monométrico) • calcosita (sulfeto de cobre, Cu2S) • covelita (sulfeto de cobre com mica). Sulfetos são os minerais mais usados, em geral extraídos em minas abertas.

Produção   Da calcopirita ou da calcosita, o enxofre é removido por calcinação do minério, resultando em cobre bruto que pode ser refinado em fornos para obter o cobre metalúrgico ou submetido à eletrólise para um maior grau de pureza (cobre eletrolítico). No processo eletrolítico, cobre puro é depositado no catodo. O resíduo (lama anódica) contém quantidades aproveitáveis de prata, ouro e outros elementos. Reação da calcinação da calcosita: 2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2 e 2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2.

Propriedades   Tem uma cor marrom avermelhada, brilhante se lustrado, é maleável e dúctil, é bom condutor de calor e eletricidade. Somente a prata conduz eletricidade melhor do que o cobre. É resistente à corrosão de muitos meios (algumas atmosferas industriais, água do mar, soluções salinas em geral, solos, ácidos orgânicos, etc). É atacado por ácido nítrico, halogênios, amônia com água, sulfitos. Grandeza Valor Unidade Massa específica do sólido 8920 kg/m3 Ponto de fusão 1085 °C Calor de fusão 13,1 kJ/mol Ponto de ebulição 2927 °C Calor de vaporização 300 kJ/mol Eletronegatividade 1,9 Pauling Estados de oxidação +2, +1 - Resistividade elétrica (20°C) 1,67 10−8 Ω m Condutividade térmica 401 W/(m°C) Calor específico 385 J/(kg°C) Coeficiente de expansão térmica 1,65 10−5 (1/°C) Coeficiente de Poisson 0,34 - Módulo de elasticidade 130 GPa Velocidade do som  3810  m/s Estrutura cristalina cúbica de face centrada  - Compostos de cobre devem ser manuseados com cuidado por apresentarem toxidade. Máxima concentração permissível de cobre na água potável é supostamente na faixa de 1,5 a 2 ppm.

Compostos e/ou reações - alguns exemplos   Reação com oxigênio 4Cu + O2 → 2Cu2O Reação com alguns halogênios Cu + F2 → CuF2  Cu + Cl2 → CuCl2 Cu + Br2 → CuBr2 Reação com ácido Cu + H2SO4 → Cu++ + SO4-- + H2

Aplicações - alguns exemplos   • A facilidade de soldagem e/ou a resistência à corrosão de alguns meios fazem do cobre o metal apropriado para certos tipos de tubulações, trocadores de calor, etc. • Condução de eletricidade é a aplicação básica do cobre. Desde cabos e transformadores de linhas de transmissão e instalações prediais a aparelhos elétricos e eletrônicos e seus componentes. • Ligas como latão e bronze têm importantes e variadas aplicações. • Usado também como veneno agrícola e para remover algas na purificação da água.