Relatório ciclo de cobre

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  • Publicado : 26 de maio de 2011
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Índice

Introdução……………………………………………………………………...
Procedimento……………………………………………………...……………
Resultados……………………………………………………………………...
Conclusão………………………………………………………………………
Resumo…………………………………………………………………………
Bibliografia……………………………………………………………………..
Anexos………………………………………………………………………….

Introdução

Os metais são elementos químicos, que genericamente, se apresentam no estado sólido àtemperatura ambiente (a excepção é o mercúrio) e que têm uma grande aplicação no nosso dia – a – dia. Esta grande utilização e procura deve-se, sobretudo, às inúmeras vantagens e propriedades destes materiais, a saber:
◙ São materiais densos e com elevada durabilidade;
◙ Têm boa condutividade eléctrica e térmica;
◙ São maleáveis e dúcteis;
◙ Têm elevados pontos de fusão e ebulição (para agrande maioria);
◙ O brilho metálico.
Além das propriedades físicas macroscópicas dos metais existem também propriedades químicas:
◙ São elementos com poucos electrões de valência;
◙ Têm baixas energias de ionização;
◙ Têm baixos valores de afinidade electrónica.

Quanto à sua composição os metais podem-se dividir em ferrosos (constituídos por ferro e aço) e não ferrosos. O cobre, metalestudado nesta experiência, é não ferroso.
Os metais podem também surgir misturados formando as ligas metálicas. Estas ligas são mais duras e resistentes que os metais, embora tenham menor condutividade.
O primeiro metal a ser utilizado pelo Homem foi o Cobre (Cu), na cunhagem da moeda e utensílios e em efeitos decorativos. Além disso o cobre é também usado em equipamentos eléctricos tais comomotores eléctricos, em cabos, interruptores, etc. Este metal, surgido na ilha Mediterrânica do Chipre há mais de 7000 anos, é um elemento de transição uma vez que tem orbitais d incompletas.
O ciclo do cobre é um processo pelo qual o elemento cobre após várias reacções químicas e transformações é recuperado, ou seja, consegue-se voltar ao cobre inicial (processo cíclico). O cobre é assimtransformado através de várias sequências num processo de reciclagem em que no fim se recupera o metal inicial. Além da diminuição acentuada da poluição, a reciclagem de metais permite economizar quantidades significativas de energia, uma vez que exige menos energia do que a exploração a partir do minério.

Nesta experiência, dos passos A a E, o cobre irá sofrer várias transformações, numa sequência dereacções com vista a se obter o metal inicial.

Fig. 1 – Representação esquemática do ciclo do cobre

O ciclo de transformações acima indicado transforma o cobre de acordo com as seguintes reacções químicas:

◙ Reacção A: Reacção de Oxidação-Redução
Cu (s) + 4HNO3 (aq) → Cu(NO3)2 (aq) +H2O (l) + 2NO2 (g)

◙ Reacção B: Reacção de Oxidação-Redução
Cu(NO3)2 (aq) + 2NaOH (aq)→ Cu(OH)2 (s) +2NaNO3 (aq)

◙ Reacção C: Reacção de Decomposição
Cu(OH)2 (s) → CuO (s) + H2O (l) - por aquecimento
◙ Reacção D: Reacção de Substituição
CuO (s) + H2SO4 (aq) → CuSO4 (aq) +H2O (l)

◙ Reacção E: Reacção de Oxidação-Redução
CuSO4 (aq) + Zn (s) → Cu (s) + ZnSO4 (aq)

Nestas reacções existe a libertação de elementos gasosos tóxicos e irritantes (exemplo: NO2).Por isso alguns processos realizados nesta experiencia são feitos na hotte para evitar a emanação destes gases. Além disso e apesar do ácido sulfúrico se encontrar diluído é fundamental o uso de luvas quando se trabalha com soluções ácidas.

Com a realização desta experiência pretendem-se atingir os seguintes objectivos:
◙ Caracterizar a reactividade de elementos metálicos, tendo comoexemplo a reactividade do cobre;
◙ Reconhecer a importância da reciclagem do cobre e as potencialidades da reciclagem dos metais em geral;
◙ Identificar alguns problemas de poluição relacionados com a reciclagem do cobre;
◙ Perceber o funcionamento do processo do ciclo do cobre e calcular o rendimento do processo;
◙ Utilizar técnicas laboratoriais;
◙ Respeitar as regras...
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