Cobre e Carbono

8/3/2019 Cobre e Carbono

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O ser humano retira da natureza todos os recursos necessrios para a criao deobjetos e materiais que so utilizados no seu dia-a-dia. Como a energia eltricano poderia ser diferente. Observando o curso da histria da produo deenergia podemos notar que os grandes gnios responsveis pela eletricidade talcomo a conhecemos hoje, utilizaram diferentes materiais para seus

experimentos. Dentre eles, Stephen Gray, cientista ingls, constatou que certosobjetos quando friccionados apresentam corrente eltrica que pode ser passadapara qualquer coisa que a toque, ao passo que outros apresentavam maisdificuldade para conduzir um corrente. Assim, denominou os primeiros tiposde condutores e os demais de no-condutores. A partir destas descobertasde Gray, os cientistas puderam testar quais materiais eram mais apropriados

para suas prprias experincias. Assim passaram a utilizar minerais queapresentam maior condutividade que outros tipos de materiais.


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Atualmente sabido que certos minerais so melhores condutores do queoutros. A prata e o ouro so os minrios que apresentam menor resistncia paraa passagem da corrente eltrica, por isso, so melhores condutores. Porm, porseu custo elevado, o alumnio e o cobre so os minerais mais comuns para todoo tipo de uso. A diferena entre os dois bastante grande. O alumnio, apesarde apresentar um peso inferior, tem a resistncia 65% maior que o cobre. Alemdisso mais vulnervel a danos e apresenta maior dilatao quando exposto atemperaturas elevadas. Sendo assim, o cobre o material que est em primeirolugar, largamente usado para transmisso de redes, aparelhos eletrnicos,conduo de energia em longas distancias, industrias, etc.


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O cobre nativo, o primeiro metal usado pelo homem, era conhecido poralgumas das mais antigas civilizaes que se tem notcia e tem sido utilizadopelo menos h 10.000 anos - onde atualmente o norte do Iraque foiencontrado um colar de cobre de 8700 a.C.; porm o descobrimento acidentaldo metal pode ter ocorrido vrios milnios antes. Em 5000 a.C. j se realizava afuso e refinao do cobre a partir de xidos como a malaquita e azurita. Osprimeiros indcios de utilizao do ouro no foram vislumbrados at 4000 a.C.Descobriram-se moedas, armas, utenslios domsticos sumrios de cobre ebronze de 3000 a.C., assim como egpcios da mesma poca, inclusive tubos decobre. Os egpcios tambm descobriram que a adio de pequenas quantidadesde estanho facilitava a fuso do metal e aperfeioaram os mtodos de obteno

do bronze; ao observarem a durabilidade do material representaram o cobrecom o Ankh, smbolo da vida eterna.


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O cobre pode ser obtido puro diretamente da crosta terrestre, ou a partir deoutros materiais que apresentam cobre em menor quantidade, como o casoda pirita, calcosina, covelina, calcopirita, bornita, azuquita e malaquita. Ospases ricos em cobre so Estados Unidos, Inglaterra, Egito, Rssia, Japo,Congo e Chile. No Brasil, no existem grandes quantidades desse mineral, oque j foi encontrado so pequenas quantidades em forma nativa e, em maiorquantidade, em forma de sulfetos, em Viosa no Cear. Por no apresentarquantidades considerveis de cobre nativo, se torna pouco rentvel suaexplorao em solo brasileiro. Portanto, a explorao voltada aos compostosque se apresentam em quantidade considervel por todo territrio nacional. Asprincipais jazidas se localizam na Bahia, So Paulo, Gois, Minas Gerais e Rio

Grande do Sul, de onde so retirados principalmente, zinco e nquel para aobteno do cobre. O minrio utilizado em larga escala no mundo inteiro,sendo 60% do total refinado destinado ao uso de transmisso de energiaeltrica.


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O nosso corpo tambm necessita de cobre para o seu pleno funcionamento. Elese torna essencial por ser responsvel por diversos processos metablicos dasenzimas. Ele ajuda, por exemplo, na defesa dos radicais livres, participa dasntese da elastina e do colgeno, tornando-se essencial para a pele, participatambm na sntese dos hormnios da tireide. A deficincia do cobre podecausar fios brancos nos cabelos, anemia, j que o cobre ajuda na absoro doferro, osteoporose e insuficincia cardaca. J o seu excesso pode causar,vmitos, dores epigstricas e hemlise.


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O cobre tambm um material txico. O sulfato de cobre letal e deve sermanejado de forma responsvel. Nas metalrgicas e nas minas necessrioo uso de luvas, mascara e culos. Cobre em p pode provocar dor degarganta, problemas respiratrios e dores de cabea. Deve-se ter precauo

j que reage com oxidantes podendo, assim, causar exploses. A gua pode

ser contaminada com o manejo irresponsvel e por abandono de minas,que contaminam lenis freticos e rios. A gua quando contaminada,apresenta uma colorao avermelhada, odor e sabor caractersticos o que atorna no apropriada para o consumo. Utenslios feitos de cobre devem terateno de manuteno, j que pode contaminar os alimentos, roupas, etc.


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Nome: Cobre Smbolo: Cu

Nmero atmico: 29

Massa atmica: 63,546 Ponto de fuso: 1357,77 k (1084,62c)

Ponto de ebulio: 2835 k (3562c)


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Raio atmico: 128 pm Raio covalente: 1324 pm

Raio de Van der Waals: 140 pm

Configurao eletrnicas: [Ar] 3d10 4s1 Eltrons (por nvel de energia): 2, 8, 18, 1

Estado(s) de oxidao: +1, +2, +3, +4

Estrutura cristalina: cbico de faces centradas


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Estado da matria: slido Classe magntica: Diamagntico

Velocidade do som: 3570 m/s a 20c


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Podemos concluir assim que o cobre um materiallargamente utilizado na nossa vida diria, j queutilizamos energia eltrica em praticamente tudo. Umponto a ser discutido que este material no renovvel, e por isto deve ser explorado com cautela.


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O carbono um elemento notvel por vrias razes. Suas formasalotrpicas incluem, surpreendentemente, uma das substncias maisfrgeis e baratas (o grafite) e uma das mais duras e caras (o diamante).Mais ainda: apresenta uma grande afinidade para combinar-sequimicamente com outros tomos pequenos, incluindo tomos decarbono que podem formar largas cadeias. O seu pequeno raio atmico

permite-lhe formar cadeias mltiplas; assim, com o oxignio forma odixido de carbono, vital para o crescimento das plantas (ver ciclo docarbono); com o hidrognio forma numerosos compostosdenominados, genericamente, hidrocarbonetos, essenciais para aindstria e o transporte na forma de combustvel derivados de petrleoe gs natural. Combinado com ambos forma uma grande variedade decompostos como, por exemplo, os cidos graxos, essenciais para a vida,

e os steres que do sabor s frutas. Alm disso, fornece, atravs dociclo carbono-nitrognio, parte da energia produzida pelo Sol e outrasestrelas.


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Nas suas formas de diamante e grafite, o carbono conhecido desde a pr-Histria. Provavelmente e segundo textos hinds antigos, o diamante conhecido desde 1200 a.C., mas a primeira referncia autntica ao diamante atribuda a Manilius, cerca do sc. I da nossa era. O nome diamante deriva deuma corrupo da palavra grega adamas que significa invencvel.

difcil precisar a descoberta da grafite, uma vez que na Antiguidade foiconfundido com outros minerais de aspecto semelhante, principalmentea molibdenite (MoS2). A constituio da grafite era desconhecida at aostempos modernos, julgando-se inclusiv que continha chumbo (um dos nomesda grafite eraplumbago, como chumbo), at que Scheele, em 1779, demonstrouque se podia oxidar a grafite originando dixido de carbono e provando, assim,que a grafite apenas continha carbono. O nome de grafite surgiucom Werner em 1789, e provm do verbo grego graphain, que significa escrever.

Tambm j se faz uso do carbono como agente redutor na manufacturado ferro e outros materiais desde tempos pr-histricos, mas s recentementese conseguiu identificar e compreender o seu papel nestes processos


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So conhecidas quatro formas alotrpicas do carbono, almda amorfa: grafite,diamante, fulerenos e nanotubos. Em 22 de maro de 2004 seanunciou a descoberta de uma quinta forma alotrpica: (nanoespumas) . Aforma amorfa essencialmente grafite, porque no chega a adotar uma estruturacristalina macroscpica. Esta a forma presente na maioria dos carves ena fuligem.

presso normal, o carbono adota a forma de grafite estando cada tomo unido aoutros trs em um plano composto de clulas hexagonais; neste estado, 3 eltrons seencontram em orbitais hbridos planos sp e o quarto em um orbitalp.

As duas formas de grafite conhecidas, alfa (hexagonal) e beta (rombodrica),

apresentam propriedades fsicas idnticas. Os grafites naturais contm mais de 30%de forma beta, enquanto o grafite sinttico contm unicamente a forma alfa. Aforma alfa pode transformar-se em beta atravs de procedimentos mecnicos, e estarecristalizar-se na forma alfa por aquecimento acima de 1000 C.


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A estimativa de distribuio do carbono na terra

Biosfera, oceanos, atmosfera.......3,7 x 1018 mols Crosta

Carbono orgnico...........................1,1 x 1021 molsCarbonatos....................................5,2 x 1021 mols Manto..........................................1,0 x 1024 mols


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O principal uso industrial do carbono comocomponente de hidrocarbonetos, especialmente oscombustveis como petrleo e gs natural; doprimeiro se obtm por destilao nas refinarias

gasolinas, querosene e leos e, ainda, usadocomo matria-prima para a obteno de plsticos,enquanto que o segundo est se impondo comofonte de energia por sua combusto mais limpa.Recentemente tem sido considerado um dos

elementos principais para o desenvolvimentoda eletrnica molecular ou moletrnica.


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O istopo carbono-14, descoberto em 27 de fevereiro de 1940, se usa na dataoradio mtrica. O grafite se combina com argila para fabricar a parte interna dos lpis. O diamante empregado para a produo de jias e como material de corte

aproveitando sua dureza. Como elemento de liga principal dos aos (ligas de ferro). Em varetas de proteo de reatores nucleares. As pastilhas de carbono so empregadas em medicina para absorver as toxinas

do sistema digestivo e como remdio para a flatulncia. O carbono ativado se emprega em sistemas de filtrao e purificao da gua. O Carbono-11, radioativo com emisso de positro usado no exame PET em

medicina nuclear. O carvo muito utilizado nas indstrias siderrgicas, como produtor de

energia e na indstria farmacutica (na forma de carvo ativado)


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O carbono um elemento qumico muito complexo etem varias utilidades para o ser humano.

O carbono ajudou em varias coisas, dentre elas aevoluo da qumica.


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Nomes: Flvio Silva Incio e Felipe Pereira Nmeros: 5 e 6

Srie: 9ano

Professor: Fabio Melo Matria: Cincias

Colgio: Educandrio Allan Kardec

Data de entrega: 4/novembro/2011

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