Sais (formação propriedades)

 Sais são substâncias químicas formadas por ligações iônicas entre os átomos. A função inorgânica sal corresponde aos compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH-.

Os sais estão presentes em nosso cotidiano, sendo bastante utilizados na alimentação e também em outras áreas. São exemplos de sais:

• Cloreto de sódio (NaCl): conhecido popularmente como sal de cozinha
• Carbonato de cálcio (CaCO₃): presente nos mármores e no calcário
• Sulfato de cálcio (CaSO₄): compõe o giz escolar e o gesso
• Bicarbonato de sódio (NaHCO₃): utilizado na culinária, medicamentos e como agente de limpeza

Essas substâncias são geralmente formadas em uma reação de neutralização, quando um ácido e uma base reagem e produzem um sal e água.

HCl_(ácido) + NaOH(_base) → NaCl_(sal) + H₂O_(água)

Nesta reação, os reagentes ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH) formam os produtos cloreto de sódio (NaCl) e água (H₂O).

Na ligação iônica ocorre com a transferência de elétrons entre os átomos e para isso um dos átomos deve ser um metal e o outro um ametal. Com isso, formam-se espécies químicas positivas, os cátions, por doarem elétrons e os de carga negativa, ânions, que os receberam.

Observe na imagem a seguir como ocorre a formação do cloreto de sódio (NaCl).

O átomo do metal sódio (Na) doa um elétron para o átomo de cloro (Cl). Sendo assim, forma-se o cátion Na+, que consiste no íon de sódio positivo, e o ânion Cl-, que corresponde ao íon de cloro negativo.

Características dos Sais

Importante observar que, em solução aquosa, os ácidos liberam sempre cátion H+ e as bases liberam o ânion OH- (conceito de Arrhenius).

Os sais, porém, não possuem sempre o mesmo cátion ou ânion e, por esse motivo, não revelam propriedades funcionais bem definidas. Entretanto, podemos dizer que no geral:

• São compostos iônicos (formados por aglomerados de íons e não por moléculas);
• Muitos apresentam sabor salgado característico (quase sempre venenosos);
• São sólidos e cristalinos;
• Conduzem corrente elétrica em solução;
• Sofrem fusão e ebulição em altas temperaturas;
• Solúveis em água (exceções: alguns sulfetos; os cloretos, brometos e iodetos com os cátions Ag+, Hg₂2+ e Pb2+, entre outros).

Classificação e nomenclatura dos sais

Segundo o modo como ocorre a reação de formação dos sais, são classificados em três tipos:

Sais neutros ou normais

Reação de neutralização total (reagem todos os H+ do ácido e todas as OH- da base). Esses sais quando dissolvidos em água não alteram o pH.

Exemplos:

NaOH (base) + HCl (ácido) → NaCl (sal normal) + H₂O

3NaOH (base) + H₃PO₄ (ácido) → Na₃PO₄ (sal normal) + 3H₂O

Nome dos Sais Normais: o nome do sal provém do nome do ânion do ácido, cuja terminação _ídrico ou _oso ou _ico será substituída respectivamente por: _eto ou_ito ou _ato e do cátion da base.

Sal = (nome do ânion) + sufixo eto/ito/ato de (nome do cátion).

Assim:

1. ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de sódio (NaOH) → cloreto de sódio (NaCl) + água
2. ácido nitroso(HNO₂) + hidróxido de potássio(KOH) → nitrito de potássio(KNO₂) + água
3. ácido ortofosfórico (2H₃PO₄) + hidróxido de cálcio(3Ca(OH)₂ → ortofosfato de cálcio [Ca₃(PO₄)₂] + água (6H₂O)

Sais ácidos ou hidrogenossais

Reação de neutralização parcial do ácido (quando nem todos os H+ do ácido reagem, então o sal possui em sua estrutura um ou mais hidrogênios ionizáveis oriundos do ácido).

Exemplo:

NaOH (base) + H₂SO₄ (ácido) → NaHSO₄ (sal ácido) + H₂O

Nome dos Sais Ácidos: semelhante aos sais normais, mas com indicação do número de H+ pelos prefixos mono, di, tri, etc.

Sal = prefixo do nº de H+ + (nome do ânion) + sufixo eto/ito/ato de (nome do cátion).

ácido sulfúrico (H₂SO₄) + hidróxido de sódio(NaOH) → monoidrogenosulfatode sódio (NaHSO₄) + água

ácido ortofosfórico (H₃PO₄) + hidróxido de sódio(NaOH) → diidrogeno-ortofosfato de sódio (NaH₂PO₄) + água

Sais básicos ou hidroxissais

Reação de neutralização parcial da base (Se nem todas as hidroxilas reagirem, o sal tem em sua estrutura uma ou mais hidroxilas).

Exemplo:

Ca(OH)₂ (base) + HCl (ácido) → Ca(OH)Cl (sal básico) + H₂O

Nome dos Sais Básicos: semelhante aos sais normais, indicando porém o número de OH- em sua estrutura.

Sal = prefixo do nº de OH- + (nome do ânion) + sufixo eto/ito/ato de (nome do cátion).

ácido clorídrico (HCl) + hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂] → monoidroxicloreto de cálcio [Ca(OH)Cl] + água

ácido clorídrico (2HCl) + hidróxido de alumínio [Al(OH)₃] → monoidroxicloretode alumínio [Al(OH)Cl₂] + água

Sais duplos ou mistos

Reação de um di, tri ou tetrácido com diferentes bases (sal duplo quanto ao cátion) ou de um uma di, tri ou tetrabase com ácidos diferentes (sal duplo quanto ao ânion).

Exemplos:

Quanto ao cátion:

H₂SO₄ (diácido) + KOH (base) + NaOH (base) → KNaSO₄ (sulfato duplo de potássio e sódio) + 2H₂O

H₃PO₄ (triácido) + 2KOH (base) + NaOH (base) → K₂NaPO₄ (ortofosfato dipotássio monossódico)

Quanto ao ânion:

Ca(OH)₂ (dibase) + HBr (ácido) + HCl (ácido) → CaBrCl (cloreto-brometo de cálcio) + 2H₂O

Al(OH)₃ (tribase) + H₂SO₄(ácido) + HCl (ácido) → Al(SO₄)Cl (cloreto-sulfato de alumínio) + 3H₂O

Fonte: Toda matéria

Níquel metálico

O níquel é um metal de transição, de símbolo Ni, resistente a altas temperaturas, corrosão e oxidação. Por essas propriedades, é aplicado em ligas metálicas, na fabricação do aço inoxidável e no revestimento de outros metais. A toxidade do níquel só se manifesta quando ingerido em altas doses ou inalado por longo tempo.

O níquel está presente em pequenas quantidades no ar, na água, nas plantas e nos alimentos, também em utensílios do nosso cotidiano, como moedas, baterias, bijuterias e acessórios. O Brasil está em décimo lugar em reservas de níquel, que é extraído principalmente de solos lateríticos e de minerais sulfetados.

Propriedades do níquel

O níquel é um metal de transição de número atômico 28.

• Símbolo: Ni

• Estado físico: sólido (para condições normais de temperatura e pressão)

• Massa atômica: 58,6934 u

• Número atômico: 28

• Ponto de fusão: 1454,85 °C

• Ponto de ebulição: 2912,85 °C

• Eletronegatividade: 1,91

• Configuração-eletrônica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸

• Características do níquel

  • Aspecto branco prateado e sólido

  • Duro

  • Maleável

  • Resistente à corrosão e oxidação

  • Resistente a altas temperaturas

  • Transforma-se em um ímã quando entra em um campo magnético.

  

  O níquel tem sua aparência branca prateada e é sólido nas condições normais de temperatura e pressão.

  História do níquel

  A utilização do níquel é datada do século IV a.C. O mineral era obtido e utilizado misturado ao cobre. Em 200 a.C, na China, já se usava uma liga de níquel chamada de cobre branco. Os peruanos consideravam que o níquel era um tipo de prata, por suas características físicas e sua resistência à oxidação.

  Axel Fredrik Cronstedt, químico mineralogista, em 1751, investigou a presença de um novo mineral oriundo de uma mina sueca, que, a princípio, ele acreditava ser resíduos incrustados no mineral de cobre, mas, no decorrer de suas pesquisas, descobriu que se tratava de um novo metal. Em 1754, nomeou-o níquel. Aproximadamente 20 anos depois, Torbern Bergman, químico sueco, que contribuía com outras áreas da ciência, entre elas mineralogia e geologia, conseguiu isolar o metal, produzindo o níquel puro. Após essa descoberta, confirmou-se a natureza elementar da espécie.

  Obtenção do níquel

  O Brasil é o 10° país em reservas de níquel, em primeiro lugar está Cuba, com 17,6% do níquel de todo o mundo. O níquel é extraído de dois tipos de minerais:

  • lateríticos

  • sulfetados

  Os lateríticos são solos compostos pela degradação das rochas de origem, com grande quantidade de óxidos de metais, e os minerais sulfetados são compostos pela combinação de metaloides com enxofre.
  Os minérios sulfetados representam 55% da produção de níquel, o processo de extração acontece por fundição:

  • primeiro, o mineral passa por secagem;

  • depois, é preaquecido e enriquecido com oxigênio, obtendo como produto matte, mistura de níquel, ferro, cobre, enxofre e subprodutos de fundição mineral. Dessa mistura pode-se ter até 70% de Ni;

  • por fim, o matte é reagido com ácido sulfúrico, formando sulfatos que são submetidos à eletrorredução para obtenção do metal de interesse.

  

  O forno metalúrgico é utilizado para processo de fundição.

  Outra fonte de obtenção do níquel são os minerais oxidados, os lateríticos, que compõem 70% das reservas de níquel. A garnierita é a espécie mineral do grupo dos oxidados que contém a maior porcentagem de níquel, e o refino dele é feito por processo pirometalúrgico, que consiste em:

  • secagem;

  • a calcinação que é feita para eliminação de produtos voláteis, como água e dióxido de carbono;

  • o material passa pela pirolose, que é a quebra por ação de calor a nível molecular;

  • é feita a fundição do metal e o refino, dos quais se deve obter níquel a 90-95% de pureza.

  Aplicações do níquel

• Na fabricação de aço inoxidável e aços ligados (ligas com mais metal que carbono).

• Superligas de níquel são utilizadas em indústrias aeroespaciais.

• Como revestimento de outros metais, para proteção contra corrosão e oxidação.

• Na fabricação de moedas.

• Baterias recarregáveis.

• Pó de níquel é utilizado como catalisador.

• Composição de bijuterias.

• 

  Níquel foi utilizado para cunhar moedas durante muito tempo.

  Toxicologia

  A disponibilidade do níquel para a população em geral está em baterias, bijuterias e acessórios — nesse caso, o níquel pode causar dermatites quando em contato com a pele em condições adversas (alta temperatura, irritabilidade por reação alérgica, entre outros) —, e, em pequenas quantidades, na água, no ar e nos alimentos.

  Os riscos oferecidos pelo níquel estão relacionados principalmente ao contato diário com o metal, trabalhadores de indústrias de mineração ou indústrias que utilizam o níquel em ligas, em catalisadores, na fabricação de outros produtos, como cigarros, estão constantemente inalando partículas do mineral. Eles podem, com o tempo, sofrer disfunções no trato pulmonar e câncer no pulmão e nas vias respiratórias.

  A ingestão de grandes quantidades de níquel causa estomatites, disfunções sanguíneas, excreção de proteína pela urina, e má formação fetal. A Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC) classifica o níquel metálico como possível cancerígeno do grupo 2B e os compostos de níquel como cancerígenos do grupo 1.

• Fonte: manual da química.

Cobre Metálico

  

 O cobre é um metal de transição maleável, dúctil, (do latim cuprum) e com resistência à corrosão, elemento de cor alaranjada, pode ser encontrado de forma nativa. Aplicável na construção civil, na fabricação de objetos e ferramentas, e em tubos e fios condutores de energia.

O cobre é um material versátil pelas suas propriedades metálicas e, principalmente, pela facilidade de moldagem. Suspeita-se ter sido o primeiro metal manipulado pelo ser humano. Marcou o fim da Idade da Pedra Polida com a substituição das ferramentas de pedra por ferramentas de cobre e ligas de cobre, esse período histórico ficou conhecido como Idade do Bronze.

Propriedades do cobre

• Símbolo: Cu

• Massa atômica: 63,546 u

• Número atômico: 29

• Ponto de fusão: 1357,77 K

• Ponto de ebulição: 2835 K

• Eletronegatividade: 1,9 (Pauling)

• Configuração eletrônica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

• 
  
  
  
  
  Densidade, dureza 8920 kg/m3, 3,0

• ^{Propriedade atómicas}

• ^{Massa atómica 63,546 u}

• ^{Raio atómico (calculado) 128 pm}

• ^{Raio covalente 132±4 pm}

• ^{Raio de Van der Waals 140 pm}

• ^{Configuração electrónica [Ar] 3d10 4s1}

• ^{Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 1 (ver imagem)}

• ^{Estado(s) de oxidação +1, +2, +3, +4 (óxido básico)}

• ^{Estrutura cristalina cúbico de faces centradas}

• ^{Propriedades físicas}

• ^{Estado da matéria sólido}

• ^{Ponto de fusão 1357,77 K}

• ^{Ponto de ebulição 2835 K}

• ^{Entalpia de fusão 13,26 kJ/mol}

• ^{Entalpia de vaporização 300,4 kJ/mol}

• ^{Volume molar 7,11×10−6 m3/mol}

• ^{Pressão de vapor 1 Pa a 1509 K}

• ^{Velocidade do som 3570 m/s a 20 °C}

• ^{Classe magnética Diamagnético}

• ^{Susceptibilidade magnética -9,7x10-6}

• ^Diversos

• ^{Eletronegatividade (Pauling) 1,9}

• ^{Condutividade térmica 401 W/(m·K)}

• ^{1º Potencial de ionização 745,5 kJ/mol}

• ^{2º Potencial de ionização 1957,9 kJ/mol}

• ^{3º Potencial de ionização 3555 kJ/mol}

• ^{4º Potencial de ionização 5536 kJ/mol}

  Características do cobre

  O cobre é um metal, encontra-se no estado sólido em condições normais de temperatura e pressão, possui brilho metálico e coloração avermelhada ou de cor castanha, isso devido a impurezas e óxidos. É um metal dúctil e maleável, reciclável, e que oxida quando em contato com água e/ou oxigênio. No entanto, é resistente à corrosão e a altas temperaturas, é também um bom condutor de eletricidade e calor.

• Aplicações na biologia

  • O cobre pode ser comercializado como suplemento nutricional devido a sua importante influência no bom funcionamento do organismo humano. O cobre participa da formação de células sanguíneas, enzimas antioxidantes, e hormônios; contribui com a síntese de neurotransmissores; e harmoniza a quantidade de ferro no organismo, além de influenciar na absorção de vitamina C.

  • Límulos, ou caranguejo-ferradura, é uma espécie que tem, na composição do seu sangue, o cobre participando do transporte de oxigênio no lugar do ferro. O cobre agrega ao sangue do animal coloração azulada, com propriedades bactericidas e antiendotoxinas (endotoxina é uma toxina produzida por uma membrana da bactéria), esse sangue azul chega a ser comercializado por 15 mil dólares o litro.

  

  Caranguejo-ferradura, conhecido por seu sangue rico em cobre e com propriedades medicinais.

  História do cobre

  O uso do cobre para confecção de objetos e ferramentas acontece desde 8 mil a.C. Isso se deve a sua obtenção de forma nativa, a sua fácil manipulação e a propriedades metálicas, como condutividade e resistência.

  Estima-se que o cobre tenha sido descoberto em 9 mil a.C., no Oriente Médio. Alguns registros do seu uso na Antiguidade podem ser encontrados na Bíblia, na qual o metal é citado na construção de templos (Êxodo e Crônicas), por exemplo. Com o passar dos anos, disseminaram-se técnicas de fusão e refino do cobre.

  A China, que, atualmente, tem domínio das técnicas de metalurgia, também fez uso do cobre na Antiguidade. Em 1200 a.C., já se produzia no país o bronze (uma liga metálica contendo cobre) de alta qualidade. O bronze teve tamanha importância e aplicação nas relações sociais e econômicas que marcou o fim do Período Neolítico ou Idade da Pedra Polida, tal período de transição ficou conhecido como Idade do Bronze.

  O uso do cobre foi propagado pelos romanos, que o levaram como recurso aos territórios conquistados. O gerador de Faraday (dínamo), invenção confeccionada com cobre, que converte energia magnética em energia elétrica, foi criado em 1831, a partir de então, o desenvolvimento no setor tecnológico e eletrônico foi alavancado, e o uso desse elemento tornou-se indispensável.

  Obtenção do cobre

  O cobre é refinado com base em minerais como:

  • calcopirite (CuFeS₂)

  • cuprita (Cu₂O)

  • calcocita (Cu₂S)

  • enargita (Cu₃As₅S₄)

  • covelita (CuS)

  • bornita (Cu₅FeS₄)

  • tetraedrita ((Cu, Fe) 12Sb₄S₁₃)

  Esses minerais são obtidos de reservas do Chile, Estados Unidos, Canadá, Rússia e Zâmbia (minas economicamente mais importantes). O processo de extração e beneficiamento do cobre dá-se em cinco passos:

  • Fragmentação

  • Moagem (reduz-se a granulometria do mineral.)

  • Classificação (de acordo com o tamanho do granulo)

  • Concentração: o processo químico de separação do cobre dos demais elementos do mineral dá-se nestas etapas:

  - Flotação: separa a parte concentrada (teor médio de cobre 30%);
  - Ustulação: aquecimento do sulfeto para obtenção do matte (teor de cobre 60%);
  - Conversão do matte em blister: essa conversão é a oxidação do matte em altas temperaturas, obtendo-se o blister (teor de cobre: 98,5% a 99,5%).

• Refino e eletrólise: após refino do blister e sua eletrólise, obtém-se o cobre puro com teor de 99,9%.

• Estimativas iniciais da descoberta do cobre sugerem por volta de 9000 a.C. no Oriente Médio. Foi o mais importante dos materiais da humanidade durante a Era do Cobre e Bronze. Objetos de cobre de 6000 a.C. foram encontrados em Çatal Höyük, Anatolia.^[2] Em 5000 a.C. já se realizava a fusão e refinação do cobre a partir de óxidos como a malaquita e azurita. Os primeiros indícios de utilização do ouro não foram vislumbrados até 4000 a.C. Descobriram-se moedas, armas, utensílios domésticos sumérios de cobre e bronze de 3000 a.C., assim como egípcios da mesma época, inclusive tubos de cobre. Os egípcios também descobriram que a adição de pequenas quantidades de estanho facilitava a fusão do metal e aperfeiçoaram os métodos de obtenção do bronze; ao observarem a durabilidade do material representaram o cobre com o Ankh, símbolo da vida eterna.

• Na antiga China o uso do cobre é conhecido desde, pelo menos, 2000 anos antes da nossa era, e em 1200 a.C. já fabricavam-se bronzes de excelente qualidade estabelecendo um manifesto domínio na metalurgia sem comparação com a do Ocidente. Na Europa o homem de gelo encontrado no Tirol (Itália) em 1991, cujos restos têm uma idade de 5300 anos, estava acompanhado de um machado de cobre com uma pureza de 99,7%, e os elevados índices de arsênico encontrados em seu cabelo levam a supor que fundiu o metal para a fabricação da ferramenta.

  O cobre é um metal de transição avermelhado, que apresenta alta condutibilidade elétrica e térmica, só superada pela da prata. É possível que o cobre tenha sido o metal mais antigo a ser utilizado, pois se têm encontrado objetos de cobre de 8700 a.C. Pode ser encontrado em diversos minerais e pode ser encontrado nativo, na forma metálica, em alguns lugares. Fenícios importaram o cobre da Grécia, não tardando em explorar as minas do seu território, como atestam os nomes das cidades Calce, Calcis e Calcitis (de χαλκος, bronze), ainda que tenha sido Chipre, a meio caminho entre Grécia e Egito, por muito tempo o país do cobre por excelência, ao ponto de os romanos chamarem o metal de aes cyprium ou simplesmente cyprium e cuprum, donde provém o seu nome. Além disso, o cobre foi representado com o mesmo signo que Vênus (a afrodite grega), pois Chipre estava consagrada a deusa da beleza e os espelhos eram fabricados com este metal. O símbolo, espelho de Vênus da mitologia e da alquimia, modificação do egípcio Ankh, foi posteriormente adotado por Carl Linné para simbolizar o gênero feminino(♀).

  O uso do bronze predominou de tal maneira durante um período da história da humanidade que terminou denominando-se «Era do Bronze». O período de transição entre o neolítico (final da Idade da Pedra) e a Idade do Bronze foi denominado período calcolítico (do grego Chalcos), limite que marca a passagem da pré-história para a história.

• Na natureza são encontrados dois isótopos estáveis: Cu-63 e Cu-65, sendo o mais leve o mais abundante ( 69,17% ). Se tem caracterizado 25 isótopos radioativos, sendo os mais estáveis o Cu-67, Cu-64 e Cu-61 com vidas médias de 61,83 horas, 12,7 horas e 3,333 horas respectivamente. Os demais radioisótopos, com massas atômicas desde 54,966 (Cu-55) a 78,955 (Cu-79), têm vidas médias inferiores a 23,7 minutos, e a maioria não alcançam os 30 segundos. O cobre apresenta, ainda, 2 estados metaestáveis.

  Os isótopos mais leves que o Cu-63 estável se desintegram principalmente por captura eletrônica originando isótopos de níquel, os mais pesados que o isótopo Cu-65 estável se desintegram por emissão beta dando lugar a isótopos de zinco. O isótopo Cu-64 se desintegra dos dois modos, por captura eletrônica ( 69% ) e os demais por desintegração beta.

• 
  

• Propriedades.

• Físicas

  

  Um disco de cobre.
  

  Cobre acima do seu ponto de fusão mantém sua cor rosa brilhante quando a luz da suficiente ofusca a cor laranja incandescente.

  O cobre ocupa a mesma família na tabela periódica que a prata e o ouro. Em termos de estrutura eletrônica, o cobre tem um elétron orbital em cima de uma cheia escudo do elétron (o elétron que faz as ligações) , que faz ligações metálicas . A prata e o ouro são semelhantes.^[3]

  O cobre é normalmente fornecido, como quase todos os metais de uso industrial e comercial, em um grão fino de formulário policristalino . Metais policristalinos tem mais força do que formas monocristalinas, e a diferença é maior para o menor grão (de cristal) em tamanho. É facilmente trabalhado, sendo que ele tem ambas as propriedades de dúctil e maleável. A facilidade com que pode ser levado a cabo o torna útil para trabalhos elétricos, assim como sua alta condutividade elétrica.^[4][5]

  O cobre tem um tom avermelhado, alaranjado ou cor acastanhada devido a uma fina camada de manchas (incluindo óxidos ). O cobre puro é rosa ou cor de pêssego. Cobre junto de ósmio (azulada), césio e de ouro (tanto amarelo) são os únicos quatro metais elementais com uma cor natural que não o cinza ou prata. Cobre resultados cor característica de sua configuração eletrônica.^[6][7]

  Elétricas

  A estrutura eletrônica torna comparáveis o cobre, prata e o ouro, semelhantes em muitos aspectos: os três têm alta condutividade térmica e elétrica, e os três são maleáveis. Entre os metais puros na temperatura ambiente , o cobre tem a segunda maior condutividade elétrica e térmica , depois da prata , com uma condutividade de 59,6 × 10⁶S/m. Este valor alto é devido à praticamente todos os elétrons na camada de valência (um por átomo) tomarem parte na condução. O resultado são elétrons livres no montante de cobre para uma densidade de carga enorme de 13,6 × 10⁹C/m³.^[8]

  Esta alta densidade de carga é responsável pela mais lenta velocidade de deriva das correntes em cabos de cobre, onde a velocidade de deriva pode ser calculado como a relação entre a densidade da corrente de densidade de carga. Por exemplo, em uma densidade de corrente de 5 × 10 ⁶A/m² , a densidade de corrente máxima presente na fiação da casa e distribuição da rede, a velocidade de deriva é apenas um pouco mais de ⅓ mm/s.^[9]

  Durante o século XX nos Estados Unidos, a popularidade temporária do alumínio para uso doméstico na fiação elétrica resultou em muitas casas com uma combinação de cobre e alumínio fiação necessitando o contato físico entre os dois metais para fornecer uma conexão elétrica. Devido a corrosão galvânica , algumas questões foram experimentados por proprietários e empreiteiros de habitação. Em eletrônica, a pureza do cobre é expresso em noves : 4N para 99,99% e 6N para 99,9999%. Quanto maior o número, mais puro o cobre é.

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• Química.

• O cobre forma uma rica variedade de compostos com estados de oxidação de +1 e +2. Ele não reage com água, mas reage lentamente com o oxigênio atmosférico, formando uma camada marrom escura de oxido de cobre.

  Em contraste com a oxidação do ferro pelo ar úmido, essa camada de óxido para a corrosão. Uma camada verde de carbonato de cobre, chamado azinhavre, muitas vezes pode ser visto em construções antigas de cobre, como a Estátua da Liberdade, a maior estátua de cobre do mundo.

  O cobre reage com o sulfeto de hidrogênio e com soluções contendo sulfeto, formando sulfetos de cobre diversos em sua superfície. Em soluções contendo sulfeto de cobre, é menos nobre do que o hidrogênio e a corrosão. Isto é observado no cotidiano, quando as superfícies metálicas de cobre são manchadas após a exposição ao ar que contêm compostos de enxofre.

  Cobre dissolve lentamente em soluções contendo oxigênio e amoníaco para dar vários complexos solúveis em água com cobre. O cobre reage com uma combinação de oxigênio e ácido clorídrico para formar uma série de cloretos de cobre. (Verde-azul de cobre II), cloreto (quando fervido com metal de cobre, sofre comprapartinação para formar branco cobre (I) de cloro.

  O cobre reage com uma mistura ácida de peróxido de hidrogênio para formar o correspondente sal de cobre: Cu + 2 HX + H₂O₂ → CuX₂ + 2 H₂O 

• ligas metálicas

• Os cobres debilmente ligados são aqueles que contém uma porcentagem inferior a 3 de algum elemento adicionado para melhorar alguma das características do cobre como a maquinabilidade (facilidade de mecanização), resistência mecânica e outras, conservando a alta condutibilidade elétrica e térmica do cobre. Os elementos utilizados são estanho, cádmio, ferro, telúrio, zircônio, crômio e berílio. Outras ligas de cobre importantes são latões (zinco), bronzes (estanho), cuproalumínios (alumínio), cuproníqueis (níquel), cuprosilícios (silício) e alpacas (níquel-zinco).

  

  Contaminação de água por cobre

  Todos os compostos de cobre deveriam ser tratados como se fossem tóxicos; uma quantidade de 30 g de sulfato de cobre é potencialmente letal em humanos.

  O metal em pó é combustível, inalado pode provocar tosse, dor de cabeça e dor de garganta, recomenda-se evitar a exposição laboral e a utilização de protetores como óculos, luvas e máscaras. O valores limites ambientais são de 0,2 mg/m³ para vapor de cobre e 1 mg/m³ para o pó e névoas. Reage com oxidantes fortes tais como cloratos, bromatos e iodatos, originando o perigo de explosões.

  A água com conteúdo em cobre superiores a 1 mg/l pode contaminar as roupas e objetos lavados com ela, e conteúdos acima de 5 mg/L tornam a água colorida com sabor desagradável. A Organização Mundial da Saúde (OMS) no Guia para a qualidade da água potável recomenda um nível máximo de 2 mg/L , mesmo valor adotado na União Europeia. Nos Estados Unidos a Agência de Proteção Ambiental tem estabelecido um limite de 1,3 mg/L.

  As atividades mineiras podem provocar a contaminação de rios e águas subterrâneas com cobre e outros metais, tanto durante a exploração como uma vez abandonada. O derramamento mostrado na foto provem de uma mina abandonada em Idaho. A coloração turquesa da água e rochas se deve a presença de precipitados de cobre.

• O cobre pertence ao grupo 11 da tabela periódica, sua configuração eletrônica no estado fundamental é [Ar] 3d¹⁰ 4s¹. Ele pode encontrar-se como Cu(I), Cu(II), Cu (III) ou Cu (IV), sendo o único elemento da primeira linha do bloco d que apresenta o estado de oxidação +1 estável ^[12].

  Cu (I): cobre d¹⁰ e, consequentemente, diamagnético. Quando não ligado à ligantes facilmente polarizados são incolores. O cobre pode se estabilizar com um ligante π receptor. A estrutura mais comum é o tetraedro, como no complexo [Cu(py)₄]⁺ . Complexos iônicos com halogênios apresentam diversas estruturas que dependem do cátion envolvido, por exemplo [CuCl₂]^- pode ser linear ou polimérico com centros tetraédricos. Cu⁺ forma compostos com CN^-, como o sal polimérico K[Cu(CN)₂], o íon trigonal planar [Cu(CN)₃]^2- e o íon tetraédrico [Cu(CN)₄]^3- [13].

  Apesar de formar ligações com ligantes O e N (bases fortes, que possuem eletronegatividade alta e são pequenos), cobre monovalente é um metal mole ^[12], ou seja, forma ligações mais forte com bases moles (átomos menos eletronegativos e polarizáveis) como S e P ^[14]. Complexos com a fosfina [Cu₄I₄(PR₃)₄] são exemplos de clusters onde o cobre se encontra nos quatro vértices de um tetraedro, os quatro ligantes fosfina se ligam aos quatro vértices do tetraedro e os quatro átomos de I se situam nas faces do tetraedro (cada I está ligado com três átomos de cobre) ^[15].

  Exemplo de composto com Cu(I): [Cu(η²-BH₄)(dppm)], complexo com boroidreto e bis(difenilfosfina)metano (dppm). Complexos com boroidreto de cobre (I) são interessantes pois apresentam grande emprego em sínteses orgânicas e inorgânicas e como agentes redutores de várias funções presentes em compostos orgânicos. Estes complexos não são muito estáveis (necessitam ficar em baixas temperaturas). A ligação com a fosfina permite a estabilização do composto CuBH₄. Apesar de formar ligações com bases duras como o O e N (possuem eletronegatividade alta e são pequenos), cobre monovalente é um íon metálico mole (grande, baixo nox), ou seja, forma ligações mais forte com bases moles, (átomos menos eletronegativos e polarizáveis), como S e P. O ânion boroidreto está coordenado ao cobre de modo bidentado, o número de coordenação do cobre é quatro e a estrutura do centro metálico é tetraédrica distorcida ^[16].

  Cu (II): cobre d⁹, paramagnético. Forma, muitas vezes, compostos quadrado planar. Complexos com seis ligantes ocorrem em estrutura octaédrica distorcida. Geralmente dois ligantes axiais se encontram mais distantes do que os ligantes equatoriais, embora existe o inverso ^[17]. Essa distorção é consequência da configuração d⁹ e do efeito Jahn-Teller. Em um octaedro com ligantes iguais ocorre o alongamento ou a compressão das ligações axiais. Como consequência, temos a quebra da degenerescência dos orbitais e_g e t_2g. Em um alongamento no eixo axial (z), os orbitais que possuem componentes em z, d_z², d_xz e d_yz, se estabilizam (reduzem sua energia), pois a interação entre os ligantes e estes orbitais diminui, enquanto que os orbitais sem componentes em z, d_x²-y² e d_xy, ficam mais energéticos em uma quantidade correspondente ^[14].

  Devido aos elétrons desemparelhados, os compostos de Cu²⁺ são geralmente coloridos, existem transições d-d ^[14]. Soluções de cobre apresentam, em sua maioria, a coloração azul, devido a presença dos íons [Cu(OH₂)₆]²⁺, uma exceção comum é o íon verde quase planar [CuCl₄]^2-, entretanto, quando diluído a cor da solução muda para o azul. Essa mudança corresponde a substituições de íons cloretos por moléculas de água ^[17]. O sal azul CuSO₄∙5H₂O contém a unidade quadrada planar [Cu(OH₂)₄]²⁺ com dois oxigênios do ânion SO₄^2- completando o octaedro alongado ^[12].

  Complexos com halogênios incluem [CuCl₃]^-, [CuCl₄]^2- e [CuCl₅]^3-, mas as estruturas no estado sólido destes compostos são dependentes do contra íon envolvido. Por exemplo: [Ph₄P][CuCl₃] contém dímeros, enquanto que o K[CuCl₃] contém cadeias octaédricas distorcidas ^[12].

  Em soluções aquosas o Cu²⁺ forma muitos complexos com amônia e aminas, como [Cu(H₂O)_5-n(NH₃)n]²⁺, sendo n = 1, 2, 3 ou 4. O composto com n = 5 e/ou 6, é instável devido ao efeito Jahn-Teller. A distorção na estrutura octaédrica alonga e enfraquece a ligação entre o cobre e o nitrogênio. É possível obter o [Cu(NH₃)₆]²⁺ usando amônia como solvente ^[15].

  Exemplo de composto com Cu(II): [Cu(doxiciclina)(1,10-fenantrolina)(H₂O)(ClO₄)](ClO₄). Apresenta propriedades antitumorais que ocorre pela clivagem da molécula de DNA. O que acontece é que muitos compostos parecidos com este necessitam de outros reagentes externos para fazer essa clivagem através de reações redox. Este composto não precisa de reagentes externos. O estudo foi feito com a sintetização deste composto, verificação da composição e estrutura e foi testado em células de uma pessoa com leucemia. Foi verificado que o composto é capaz de clivar a molécula do DNA. Os resultados propõe que o composto exibe uma geometria tetragonal distorcida com dois ligantes bidentados, (1,10-fenantrolina e doxiciclina) coordenadas no plano equatorial, uma molécula de água e um íon perclorato nas posições axiais ^[18].

  Cu (III): cobre d⁸ é considerado incomum, pois é facilmente reduzido. O composto K₃[CuF₆] é paramagnético, com dois elétron desemparelhados. Os compostos de coordenação restantes são diamagnéticos e com uma estrutura quadrado planar ^[13]. Exemplos desses compostos: [CuO₂]^- e [Cu(IO₆)₂]^7-. Provavelmente, o uso mais importante de espécies de Cu(III) é em supercondutores de alta temperatura ^[12]. Em 1987 dois pesquisadores foram laureados com prêmio Nobel de Física (“Por seu importante avanço na descoberta de supercondutividade em materiais cerâmicos”). Eles estudaram compostos com cobre como o La_1.85Ba_0.15CuO₄. A supercondutividade surge quando um material condutor é resfriado a uma temperatura crítica bastante baixa (aproximadamente -180º C) ^[19].

  Cu (IV): cobre d⁷ é muito raro, porém existe o composto [CuF₆]^2- que é produzido por fluoração de CsCuCl₃ a 247 ºC. O íon possui uma estrutura octaédrica distorcida (efeito Jahn-Teller) ^[12].

• Fonte: Wikipédia

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