Ciclo Re Reaçoes Do Cobre

INTRODUÇÃO:

Os metais do grupo 11 (Cu, Ag e Au) apresentam as maiores condutividades elétricas e térmicas conhecidas. São os mais maleáveis e méis dúcteis dos metais estruturais. Essas propriedades estão associadas à sua estrutura de empacotamento cúbico compacto.

O cobre é um dos elementos que tem uma das maiores entalpia de sublimação e maior energia de ionização, essas são responsáveis pela baixa reatividade do Cu, isto é, pelo seu caráter “nobre”. Os metais do grupo Cu possuem valores positivos de Eº e se situam abaixo do hidrogênio na série eletroquímica. Portanto, não reagem com a água nem reagem com ácidos liberando H2. Cu não reage com ácidos não oxidantes, mas reage com HNO3 e H2SO4 concentrados.

3Cu + 8HNO3(diluído) 2NO+ 3Cu(NO3)2+ 4 H2O

Cu + 4 HNO3(concentrado)  2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O

Contudo, Cu é muito lentamente oxidado superficialmente quando exposto ao ar úmido, formando um revestimento verde de azinhavre. O azinhavre é carbonato básico de cobre, CuCO3 . Cu(OH)2. Analogamente, a passagem de H2S por soluções contendo Cu+2 formam precipitado pretos de CuS. (Química inorgânica não tão concisa. D.Lee, Paginas: 417 e 418)

(+II) é o estado de oxidação mais estável e importante do cobre. O íon cúprico tem configuração eletrônica d9 e, portanto, tem um elétron desemparelhado. Seus compostos são geralmente coloridos, devido às transições d-d, e paramagnéticas. CuSO4.5H2O e muitos sais hidratados de Cu (II) são azuis. Mediante aquecimento intenso, os oxo-sais, como Cu(NO3)2, se decompõem a CuO, que é preto. A adição de NaOH a solução de CuOH2 leva à formação de um precipitado do hidróxido, azul. Esse composto azul perde água rapidamente com aquecimento para formar óxido de cobre (II) que tem a cor preta como característica:

Cu(OH2)(s) CuO(s) + H2O(l)

CuS é um dos compostos de cobre (II) menos solúveis (kps=6,3 x 10-36). Essa substância preta não se dissolve em NaOH, NH3 ou ácidos não-oxidantes como HCl. Entretanto, ele se dissolve em HNO3, o qual oxida sulfeto a enxofre:

3CuS(s) + 8H(aq) + 2NO3-(aq)  3Cu2(aq) + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l)

(Química inorgânica não tão concisa-J.D.Lee, Pagina: 421)

O cobre pode ser transformado através de uma sequência de reações sucessivas que permitem recuperar o metal inicial. Esta sequência denomina-se “Ciclo do Cobre”. O rendimento desta “reciclagem” do cobre dependerá de vários fatores, entre os quais a extensão das reações Químicas envolvidas, a existência de reações laterais, o grau de pureza dos reagentes ou o cuidado posto na técnica laboratorial.

O ciclo do cobre permite evidenciar a ocorrência de reações químicas envolvendo a formação de um precipitado, a libertação de um gás, a alteração de cor ou com uma variação de temperatura.

O ciclo do cobre é uma sequência de reações, tem início com o cobre e termina com o cobre metálico. (Química 11ª edição, Raymond Chang, Kenneth A. Goldsby)

 

OBJETIVO:

• Familiarizar o estudante