Ciclo do cobre

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  • Publicado : 25 de março de 2012
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Objectivo do trabalho
O ciclo de cobre é uma sequência de reacções sucessivas que permitem recuperar o metal inicial (cobre), ou seja, são sequências que têm como inicio e fim o cobre.
O objectivo do trabalho é fazer com que nós, alunos, apliquemos um conjunto de processos químicos e físicos integrantes de um ciclo de cobre.
Temos também como objectivo, caracterizar a reactividade doselementos metálicos, nomeadamente do cobre; reconhecer a importância da reciclagem dos metais em geral e identificar alguns problemas de poluição relacionados com a reciclagem do cobre.
O problema proposto nesta actividade laboratorial foi “Será possível reciclar uma substância usando processos químicos com rendimento de 100%?”. Tendo em conta esse problema, devemos ver de que depende o rendimento dessaexperiência e ver se é possível obter um rendimento com esse valor.
Introdução Teórica
O cobre é um elemento químico de símbolo Cu (do latim Cuprum) e tem número atómico 29. É considerado um metal de transição estando localizado no grupo 11, 4º período, bloco d da tabela periódica.
Propriedades atómicas | Informações diversas |
Massa atómica | 63,6 | Electronegatividade | 1,90 |
Raioatómico | 135 (145) pm | Condutividade eléctrica | 59,6 x 106/m ohm |
Raio covalente | 138 pm | Condutividade térmica | 401 W/(mK) |
Configuração electrónica | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s13d10 | 1ª energia de ionização | 745,5 kJ/mol |
É um dos metais mais importantes industrialmente e á temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. Tem uma coloração avermelhada, é dúctil, maleável e bom condutorde electricidade. Em solução aquosa apresenta-se normalmente como Cu(H2O)2+  (embora também forme catiões monopositivos) e tem uma cor azul-cobalto característica. O óxido de cobre (II), formado quando o cobre é aquecido em presença de oxigénio, tem cor negra.
Tal como os outros metais, o cobre apresenta uma baixa energia de ionização, logo um elevado poder redutor.
Actualmente é utilizadoessencialmente para a produção de materiais condutores de electricidade, como fios e cabos, e em ligas metálicas, como latão e bronze.
O ciclo de cobre é um conjunto de reacções que começam numa liga de cobre para formar cobre puro, que possa ser utilizado novamente. É por isso um processo de reciclagem de cobre. (1)
Ciclo de cobre

As reacções observadas ao longo do ciclo de cobre são:

Asreacções acima referidas são reacções de oxidação – redução. Este tipo de reacções ocorre quando ocorrem transferências de electrões. Neste tipo de reacções existem dois tipos de substâncias – o oxidante e o redutor. Oxidante é a espécie química que, numa reacção química, capta electrões, isto é, é reduzida, provocando a oxidação da outra espécie. O oxidante é o aceitador de electrões. Redutor é a espéciequímica que, numa reacção química, cede electrões, isto é, é oxidada, provocando a redução da outra espécie química. O redutor é o dador de electrões.
Também ocorrem reacções ácido-base e reacções de precipitação. As primeiras são reacções entre soluções aquosas ácidas e soluções aquosas básicas. Nessas reacções forma-se sempre uma substância pertencente à categoria dos sais e ainda água. Asúltimas, reacções de precipitação, são processos químicos em que um dos produtos da reacção forma pequenas partículas sólidas que ficam em suspensão no seio de uma solução (precipitado). Esse sal é muito pouco solúvel, ou seja, com baixa solubilidade.
Assim sendo, as reacções A e E são de oxidação – redução; a reacção D é reacção ácido base, a reacção B é uma reacção de precipitação e a reacção C éuma reacção de composição por calor. (7)
Todas as reacções são exotérmicas. Reacções exotérmicas são reacções que transferem energia para o exterior, sob a forma de calor, num sistema fechado que, então, fornece energia às suas vizinhanças. Tratando-se de um sistema isolado, a temperatura do sistema aumenta durante a reacção até ser atingido o equilíbrio. Isto é, aumenta o grau de agitação...
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