¿Qué es el cobre? – Definición, Ocurrencia, Propiedades, Usos.

Las sales de cobre (II) son compuestos comúnmente encontrados que a menudo imparten colores azules o verdes a minerales como la azurita, la malaquita y la turquesa y se han utilizado amplia e históricamente como pigmentos. El cobre utilizado en la construcción, generalmente para techos, se oxida para formar cardenillo verde. Los compuestos de cobre se utilizan para fabricar agentes bacteriostáticos, fungicidas y conservantes de la madera.

Es un metal blando, maleable y dúctil con alta conductividad térmica y eléctrica. El color de una superficie de cobre puro recién expuesta es naranja rosado. El cobre se emplea como conductor de calor y electricidad, material de construcción y componente de varias aleaciones metálicas, incluida la plata esterlina en joyería, el cuproníquel en hardware náutico y monedas, y el constanten en medidores de tensión y termopares de medición de temperatura. 

El cobre tiene el símbolo químico Cu y el número atómico 29. Todos los organismos vivos requieren cobre como oligoelemento dietético porque es un componente del complejo enzimático respiratorio citocromo c oxidasa. El cobre se encuentra principalmente en el hígado, los músculos y los huesos de los seres humanos.

Ocurrencia de Cobre

• El cobre se produce en estrellas masivas y se encuentra en la corteza terrestre en concentraciones de aproximadamente 50 ppm. 
• El cobre se puede encontrar en una variedad de minerales, incluido el cobre nativo, sulfuros de cobre como calcopirita, bornita, digenita, covelita y calcocita, sulfosales de cobre, carbonatos de cobre como azurita y malaquita, y rusts de cobre (I) o cobre (II) como cuprita. 
• El cobre es el vigésimo quinto ^elemento más abundante en la corteza terrestre, representando 50 partes por millón (ppm), en comparación con las 75 partes por millón del zinc y las 14 partes por millón del plomo.

Propiedades del Cobre

1. El cobre es un metal rojizo con una estructura cristalina cúbica centrada en las caras.
2. Debido a su estructura de bandas, refleja la luz roja y naranja y absorbe otras frecuencias en el espectro visible, dándole un bonito color rojizo.
3. Es maleable, dúctil y un excelente conductor de calor y electricidad.
4. Es más suave que el zinc y se puede pulir hasta obtener un brillo reluciente.
5. El cobre es un metal de baja reactividad química.
6. En aire húmedo, crea una película superficial verdosa llamada pátina, que protege el metal de una mayor oxidación.

Usos del cobre

El sulfato de cobre se usa ampliamente como veneno en la agricultura y como algicida en la purificación del agua. Si bien muchas personas no piensan que el cobre se use para otra cosa que no sean monedas, es un componente importante en la producción de bronce.

El cobre fue el primer metal que la gente trabajó en la historia. La Edad del Bronce recibió su nombre del descubrimiento de que se podía endurecer con un poco de estaño para formar la aleación de bronce. Se utiliza en una amplia gama de productos, como latas, papel de cocina y cacerolas, así como cables eléctricos, aviones y vehículos espaciales.

La conductividad eléctrica es particularmente importante porque el cable representa más de la mitad del consumo mundial de cobre. La deposición de vapor químico, que se utiliza en la fabricación de semiconductores, es el proceso de depositar películas delgadas de cobre a partir de un precursor en fase gaseosa. El cobre se usa principalmente como una aleación de oro y plata, y con frecuencia se recubre con uno u otro.

El cobre se utiliza principalmente en equipos eléctricos (60 %) y construcción (20 %), así como en equipos industriales como intercambiadores de calor (15 %) y aleaciones (5 %). Bronce, latón (una aleación de cobre y zinc), cobre, estaño y zinc, que era lo suficientemente fuerte para fabricar armas y cañones y se conocía como bronce de cañón, y cobre y níquel, conocido como cuproníquel, que era el metal preferido para las armas de baja denominación. monedas, son las principales aleaciones de cobre establecidas desde hace mucho tiempo. El cobre es una excelente opción para el cableado eléctrico porque es fácil de trabajar, se puede estirar en alambre fino y tiene una alta conductividad eléctrica.

Cobre en el medio ambiente

El cobre es una sustancia muy común que ocurre naturalmente en el medio ambiente y se propaga a través de procesos naturales. El cobre es ampliamente utilizado por los humanos. La producción de cobre en el mundo sigue aumentando. Básicamente, esto significa que una cantidad cada vez mayor de cobre termina en el medio ambiente. Los ríos están depositando lodos contaminados con cobre en sus orillas como resultado de la eliminación de aguas residuales que contienen cobre. El cobre ingresa a la atmósfera principalmente a través de la combustión de combustibles fósiles. El cobre en el aire permanecerá allí durante un período prolongado de tiempo antes de asentarse cuando comience a llover. Entonces terminará principalmente en los suelos. Como resultado, los suelos pueden contener cantidades significativas de cobre después de que el cobre del aire se haya asentado.

El cobre se puede liberar al medio ambiente a través de fuentes naturales y humanas. El polvo arrastrado por el viento, la vegetación en descomposición, los incendios forestales y el rocío del mar son ejemplos de fuentes naturales. Ya se han identificado varias actividades humanas que contribuyen a la liberación de cobre. La minería, la producción de metales, la producción de madera y la producción de fertilizantes fosfatados son algunos otros ejemplos. El cobre es muy común en el medio ambiente porque se libera tanto de forma natural como a través de la actividad humana. El cobre se descubre con frecuencia cerca de minas, entornos industriales, vertederos y sitios de eliminación de desechos.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cuáles son algunos usos del cobre?

Responder:

El cobre se utiliza principalmente en cableado eléctrico, techado, plomería y maquinaria industrial. El cobre en su forma pura se usa en la mayoría de estas aplicaciones. Sin embargo, se puede alear con otros metales para lograr niveles más altos de dureza. Los alambres de cobre se han utilizado en la generación, distribución, transmisión y circuitos electrónicos de energía. De hecho, el cableado eléctrico consume más de la mitad de todo el cobre extraído.

Pregunta 2: ¿Por qué Copper no sigue el principio de Aufbau?

Responder:

Debido a la brecha de energía relativamente baja entre los orbitales 3d y 4s, así como a la estabilidad adicional proporcionada por un orbital d completamente lleno, la configuración electrónica del cobre no obedece al principio de Aufbau.

Pregunta 3: ¿Qué es el principio de Aufbau?

Responder:

El principio de Aufbau rige cómo se llenan los electrones en los orbitales atómicos de un átomo en su estado fundamental. De acuerdo con esta teoría, los electrones se llenan en orbitales atómicos en secuencia ascendente del nivel de energía orbital. De acuerdo con el principio de Aufbau, los niveles de energía más bajos de los orbitales atómicos accesibles se ocupan primero, seguidos por los niveles de energía más altos.

Pregunta 4: ¿Cuáles son los efectos del cobre en los humanos?

Responder:

La exposición prolongada al cobre puede causar inflamación de la nariz, la garganta y los ojos, así como dolores de cabeza, dolores de estómago, mareos, vómitos y diarrea. La absorción de cobre que es excesivamente alta puede causar daño hepático y renal, así como la muerte. Aún no se ha determinado si el cobre es cancerígeno.

Pregunta 5: ¿Es el cobre tóxico para los humanos?

Responder:

El cobre es esencial para una buena salud. Las dosis más altas, por otro lado, pueden ser dañinas. El polvo de cobre puede causar dolores de cabeza, mareos, náuseas y diarrea al irritar la nariz, la boca y los ojos.