ESTUDO DO COMPROPORCIONAMENTO DO TETRACLOROCUPRATO

Do Cobre ao Cobre: sequência de reações de oxidação e redução do cobre metálico;

Síntese do tetraclorocuprato(II);

Estudo do comproporcionamento do tetraclorocuprato(II) em tetraclorocuprato(I)

 

SUMÁRIO

 

 

 

 

1.     INTRODUÇÃO

 1.1 Do Cobre ao Cobre: sequência de reações de oxidação e redução do cobre metálico

 1.2 Síntese do tetraclorocuprato(II)

 1.3 Estudo do comproporcionamento do tetraclorocuprato(II) em tetraclorocuprato(I)

2.     OBJETIVOS (Geral e Específico)

 

3.     PARTE EXPERIMENTAL

     3.1 Materiais Utilizados

     3.2  Do Cobre ao Cobre: sequência de reações de oxidação e redução do cobre metálico

     3.3  Síntese do tetraclorocuprato(II)

     3.4 Estudo do comproporcionamento do tetraclorocuprato(II) em tetraclorocuprato(I)

4.     RESULTADOS E DISCUSSÕES

           4.1 Do Cobre ao Cobre: sequência de reações de oxidação e redução do cobre metálico

           4.2 Síntese do tetraclorocuprato(II)

           4.3 Estudo do comproporcionamento do tetraclorocuprato(II) em tetraclorocuprato(I)    

       

          5.     CONCLUSÃO

          6.     REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

         7.     ANEXOS : QUESTÕES RESOLVIDAS

1.  INTRODUÇÃO

O elemento químico Cobre (Cu) possui muitos atributos e utilidades na vida moderna, destaca-se na condução elétrica, vasta utilização em utensílios médicos, visto que possui propriedades antimicrobianas e por se tratar de um material “mole” o suficiente para ser trabalhado em ferramentas manuais, porém “duro” quando combinado com outros metais formando determinadas ligas metálicas (GRAY, 2011).

O Cu é encontrado na tabela periódica dos elementos químicos junto aos  elementos de transição, especificamente grupo 1B, visto que todos os elementos de transição são metais e a maioria deles possuem algumas características em comuns, como elevado ponto de fusão, de ebulição e grande entalpia de vaporização, com exceção destas características para alguns elementos que representam o grupo 2B, sendo Zinco, Cádmio e Mercúrio (Zn,Cd e Hg), pois possuem mais baixo ponto de fusão  e moderada volatilidade (MAHAN, 1972).

        Os metais são bons condutores de calor e eletricidade, pois sabe-se da característica própria de condutividade elétrica que os metais apresentam, considerando que quanto maior a facilidade dos elétrons fluírem quando submetidos a um campo elétrico, maior será a condutividade do material (BAGNATO,2006).

        O Cu puro já pode ser encontrado e obtido através de reservas naturais, porém pode-se dizer que esta fonte está praticamente esgotada, então comumente o cobre é obtido através de minérios que contém o cobre que são extraídos de minas. Diversos minerais apresentam quantidade significativa de cobre como: Calcopirita (CuFeS2), Bornite (Cu5FeS4), Enargite (Cu3As5S4), Cuprite (Cu2O), Calcosite (Cu2S), Covelite (CuS), Malaquita (CuCO3.Cu(OH)2), dentre outros minérios. Dentre todos, os mais importantes, por possuirem maior quantidade de cobre são calcosite (Cu2S) e a calcopirita (CuFeS2) que logo após a extração direta das minas o minério é moído e  então passa por alguns processos para obter o cobre metálico (J.D.LEE, 1999).

Em MAHAN, 1972 é descrita as principais formas e processos de obtenção do cobre metálico que serão exemplificadas à seguir, desde a extração até o refinamento e também nos diz sobre os estados de oxidação desse metal que são +1 e +2.

A calcosite (Cu2S), que possui em sua composição sulfetos, ou seja, compostos de enxofre. Passam pelo processo de ustulação, que é a fundição do sulfeto na presença do gás oxigênio, onde libera o cobre na forma simples. O enxofre anteriormente preso ao cobre, une-se ao gás oxigênio formando o gás dióxido de enxofre (SO2), como mostra a reação 1:

[pic 1]

Reação 1: Ustulação de calcosite

Já os minérios de cobre na forma de carbonato podem ser reduzidos com carbono que é observado na reação 2:

CuCO3 .Cu(OH)2 + C → 2Cu + 2CO2 + H2O

Reação 2: Redução de carbonatos à cobre

Após esses processos de redução à cobre, dependendo da finalidade do metal se faz necessário o refino eletrolítico para obter maior pureza do cobre.

O processo de refino, purificação do metal cobre, é feito através de processo eletroquímico, onde o eletrólito que é composto por soluções de sulfato cúprico (CuSO4) e ácido sulfúrico (H2SO4)  ficam em cubas, onde será aplicada determinada corrente elétrica continua, para que ocorra a dissolução do ânodo (onde fica o cobre impuro) e assim migrando os íons de cobre para o cátodo (onde ficará o cobre puro), ficando as impurezas  no eletrólito ou decantadas no fundo das cubas (BRAVO e SILVA, 2001).

1.1  Do Cobre ao Cobre: sequência de reações de oxidação e redução do cobre metálico

Frente a exemplificação de vários processos de redução à cobre, evidencia-se a necessidade de reciclagem deste metal, desta forma iremos provar e tomar conhecimentos dos processos químicos envoltos no que se refere ao ciclo do cobre (imagem 01) que são transformações químicas onde o reagente principal e o produto final à ser obtido será o cobre metálico, que de forma exemplificada será por diferentes tipos de reações químicas como oxidação-redução, ácido-base, decomposição e precipitação.