L'element captivador Coure
L'Element Coure
Introducció a l'element Coure
Elelement coureés un element metàl·lic que pertany al grup 11 de la taula periòdica. És conegut per la seva mal·leabilitat, conductivitat de calor i electricitat i alta ductilitat. Aquestes propietats el converteixen en un element d'ús comú en productes industrials. El coure es troba a la natura i s'ha utilitzat durant milers d'anys. Rep el nom del seu nom llatí, cuprum.
El coure a la taula periòdica
L'element coure té el símbol Cu i el nombre atòmic 29. El coure és un metall de transició a la part superior del grup 11 de la taula periòdica, juntament amb la plata i l'or. Tanmateix, tots els elements del grup 11 tenen propietats químiques força diferents. Igual que la plata i l'or, el coure té una química aquosa molt rica.
El coure es troba al bloc d i la seva configuració electrònica és [Ar]4s13d10. Es troba a la dreta del níquel i a l'esquerra del zinc a la taula periòdica.
Dades divertides sobre el coure
El coure té propietats antimicrobianes. Les superfícies de coure protegeixen contra les transferències del virus SARS-CoV-2.
Hi ha més de 570 aliatges de coure; les 2 famílies d'aliatges de coure més conegudes són els llautons i els bronzes.
La paraula "coure" prové de la seva descripció original comCyprium aes, que significa "metall de Xipre".
Els cèntims es feien originàriament amb coure pur; tanmateix, ara són al voltant del 97,5% de zinc amb només una fina coberta de coure.
L'estàtua de la Llibertat obté el seu color verd a partir del seu recobriment de coure oxidant.
L'element coure té una conductivitat extremadament alta tant de calor com d'electricitat.
El coure és essencial per a tots els organismes vius perquè és un component clau d'un complex enzimàtic respiratori
El coure pur té un color ataronjat vermellós, un dels únics metalls que no és platejat o gris
La pols de coure es pot fer fàcilment afegint paper d'alumini i una mica de sal a una solució de sulfat de coure
L'acetat de coure es pot fer fàcilment a casa afegint coure a una barreja de vinagre i peròxid d'hidrogen al 3%.
Els cèntims als EUA van passar de ser majoritàriament coure a ser majoritàriament zinc el 1982.
Propietats antimicrobianes del coure
El 2008, l'Agència de Protecció del Medi Ambient (EPA) va nomenar el coure com el primer metall antimicrobià. A més, l'organització va enumerar 300 superfícies de coure com a antimicrobianes. El terme "matar per contacte" es va encunyar per al procés d'inactivació de microbis a les superfícies de coure. Segons la professora Cassandra D. Salgado, això es produeix quan l'element "interfereix amb la càrrega elèctrica de les membranes cel·lulars dels organismes". Els investigadors han observat que l'efectivitat de la mort per contacte augmenta amb l'augment del contingut de coure (en aliatges), l'augment de la temperatura i l'augment de la humitat relativa.
Aplicacions del coure al món actual
Per a què serveix el coure?
El coure té diverses aplicacions industrials a causa de les seves propietats metàl·liques. Alguns d'aquests productes inclouen varetes i barres, cables, canonades i tubs. Els aliatges de coure tenen moltes propietats, com ara la resistència a la corrosió i la resistència al biofouling; aquests fan que el coure sigui adequat i eficaç per a molts usos, com ara en ambients marins.
El coure també és essencial per al cos humà. Necessitem aproximadament un mil·ligram de coure cada dia. El coure s'utilitza en monedes a la majoria de països
Història de l'element Coure
Parlem de qui va descobrir el coure. El coure va ser un dels primers elements utilitzats per l'home, amb artefactes de coure que es remunten al 9000 aC. En les primeres edats, els humans utilitzaven el coure en eines i amb finalitats decoratives per la seva mal·leabilitat i durabilitat. Per ser sincers, ningú sap qui va "descobrir" el coure.
Els primers romans van anomenar coureaes Cyprium, que significa "metall de Xipre", perquè van poder extreure coure en grans quantitats a Xipre. El nom es va escurçar finalment acuprien llatí, que esdevingué "copper" en anglès.
Química del coure: reaccions i compostos
Corrosió - Oxidació del coure
El coure metall reacciona amb l'aire i l'aigua (humitat de l'aire) per formar carbonat de coure.
2Cu + O2+ CO2 + H2O → CuCO3+ Cu (OH)2
Aleshores, què està passant aquí? Amb el temps, el coure metall s'oxidarà a l'aire i perdrà la seva brillantor. El coure forma òxid de coure (I) i després òxid de coure (II), que després es converteix en carbonat bàsic de coure. Aquesta capa verdosa s'anomena apàtina, i es veu millor a l'estàtua de la llibertat. Aquí hi ha una bona explicació. Si hi ha contaminació a l'aire (per exemple, diòxid de sofre), el sulfur de coure i el sulfat bàsic de coure també formaran part de la pàtina.
Coure + Oxigen
El metall de coure escalfat a altes temperatures pot reaccionar amb l'oxigen per formar òxid de coure (II) (CuO). Aleshores, l'òxid de coure (II) pot reaccionar amb el gas hidrogen a altes temperatures per formar coure metall i aigua.
2Cu + O2→ 2CuO
CuO + H2→ Cu + H2O
Òxid de coure (II)., una pols negra, també es pot formar per la descomposició de nitrat, carbonat o hidròxid de coure (II). Quan s'acaba de produir, reacciona fàcilment amb els àcids per formar la sal de coure (II) corresponent.
Òxid cupros
Òxid de coure (I)., Cu2O és groc o vermell, depenent de la mida de la partícula. Es troba a la natura com el mineral cuprit. Es pot formar mitjançant l'oxidació lenta del coure, o mitjançant la reducció d'una solució de coure (II) amb un agent reductor suau. L'òxid de coure (I) és el producte de la prova de Fehling i la prova de Benedict que avaluen els sucres reductors. Els sucres reductors reduiran una solució bàsica d'una sal de coure (II), produint un precipitat vermell brillant de Cu2O.
Coure + Aigua i Àcids
L'element coure no reacciona amb l'aigua; això fa que sigui adequat per al seu ús en productes industrials com canonades. El coure no reacciona visiblement amb l'àcid clorhídric, sulfúric o acètic. Tanmateix, afegir peròxid d'hidrogen farà que el coure reaccioni, sovint formant una barreja de sals de coure (I) i coure (II).
El coure reacciona vigorosament amb l'àcid nítric concentrat, creant el gas diòxid de nitrogen verinós. Amb l'àcid nítric diluït, el NO es produeix menys tòxic.
Halurs de coure
Fluor: Cu + F2→ CuF2
Clor: Cu + Cl2→ CuCl2
Brom: Cu + Br2→ CuBr2
El iodur de coure (II) no és estable i, en canvi, se sol produir una combinació de coure elemental i iodur de coure blanc (I). Els altres halogenurs de coure són més estables.
Compostos de coure
El coure normalment forma compostos coneguts com a sals de coure (II), que són de color blau verd en solució. Aquestes sals també són solubles en aigua i poden ser tòxiques en grans quantitats. Molts organismes vius tenen traces dels compostos com a nutrients essencials. El color blau del coure en solució aquosa es deu a la formació de l'ió hexaaquacopper(II), Cu(H).2O)62+.
Sulfat de coure
El sulfat de coure (II) és un compost inorgànic amb la fórmula CuSO4. En la seva forma pentahidratada, el compost és una sal blava brillant que es dissol en aigua en una reacció exotèrmica i es descompon en la forma anhidra abans de fondre's.
El sulfat de coure (II) anhidre és un sòlid blanc que es forma a partir de la deshidratació del sulfat de coure (II) pentahidrat. Moltes proves també utilitzen sulfat de coure (II) com a reactiu analític.
Aïllament de coure
Afegir un metall més reactiu a una solució composta de coure pot aïllar fàcilment el coure. Per exemple, podeu fer pols de coure amb paper d'alumini o cristalls de coure a partir d'un tros de zinc. Al vídeo següent, fem pols de coure
A més, s'han sintetitzat nanopartícules de coure mitjançant l'enfocament de reducció química. En l'experiment, es combinen i s'escalfen una solució de pentahidrat de sulfat de coure (II), midó, àcid ascòrbic i hidròxid de sodi. Un cop es refreda, els investigadors filtren els precipitats de la solució final.
