Grupo do Cobre

Disciplina: Qumica inorgnica IIAcadmico: Francisco Rognio

Quixad-2010

Esse grupo constitudo pelo cobre, prata e o ouro, todos eles apresentam um eltron S externamente a um nvel D completo. Mostram poucas semelhanas em suas propriedades. Os trs so metais e apresentam a mesma estrutura cristalina (cbica de empacotamento denso). Conduzem bem calor e eletricidade, e mostram um carter nobre (no reativo). Os nicos ons que existem em soluo alem dos complexos so Cu2+ e Ag+. Apresentam estado de oxidao mais estvel varia Cu(+II), Ag(+I) e Au(+III).Abundncia e obteno e usos dos elementosO cobre obtido em grande escala, o mais abundante do grupo, sendo o 25 elemento mais abundante na crosta terrestre. Ocorre em um proporo 68 ppm em peso. Prata e ouro so bastante raros. O cobre ocorre em forma de pepitas de cobre nativo (pedao de metal) eram encontrado, mas essa fonte est agora praticamente esgotada. O minrio mais comum calcopirita (CuFeS2). Ela apresenta um brilho metlico e tem aparncia semelhante pirita (FeS2), mas com a colorao mais prxima do cobre. Pode ser extrado de Outros minerais, Cu2S sulfeto de cobre, carbonato bsico de cobre CuCO3.Cu(OH)2, oxido cuproso Cu2O, Cu5FeSO4, bornita a turquesa CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O uma semipreciosa, apreciada por sua colorao azul. Os minrios do grupo dos sulfetos so freqentemente pobres em cobre, contendo de 0,6 a 1% de Cu. Os minrios modos e concentrados por flotao a espuma, formando um concentrado com ate 15% de cobre. Em seguida aquecido ao ar.2CuFeS2 O2 Cu2S + Fe2O3 + 3SO2 Adiciona-se areia para remover o ferro como escoria de silicato de ferro Fe2(SiO3)3, que flutuar na superfcie. Sopra-se ar atravs do liquido de Cu2S, que contem FeS e slica;ocorrem uma oxidao parcial:2FeS + 3O2 2FeO + 2SO2 FeO + SiO2 Fe2(SiO3)3Cu2S + O2 Cu2O + SO2Aps um tempo suspende-se o fornecimento de ar, ocorrendo auto-reduo do oxido e do sulfeto, formando um cobre impuro com pureza de 98 a 99% (cobre cementado).Cu2S + 2Cu2O 6Cu + SO2Esse cobre depois fundido em blocos e refinado por eletrlise, usando eletrodos de Cu com eletrlitos de H2SO4 diludo e CuSO4. No econmico o tratamento de minrios muito pobres em cobre por esse processo. Esses minrios so deixados ao relento para a decomposio. O CuS se oxida lentamente formando o CuSO4, que extrado com gua ou H2SO4 diludo. O cobre deslocado da soluo de sulfato resultante, aquecendo mesma raspas de ferro que so sacrificadas.Fe + Cu+ Fe+ + Cu. Os principais pases produtores so Chile 17%, Estados Unidos 16%, Canad 8%. Por ser um metal muito utilizado na indstria eltrica por causa de sua alta condutividade. usado tambm em tubulaes de gua, devido ser inerte quimicamente. Forma mais de 1000 ligas metlicas diferentes. Entre as quais se destaca o bronze (Cu/Zn, com 20% ou 50% de Zn) chamado de prata alem, bronze de fsforo (com 1,24-10% de Sn e 0,35% de P), e varias ligas para produo de moedas. Diversos compostos de cobre so utilizados na agricultura. Ex: o hidrxido de cobre, obtido a partir de CuSO4 e Ca(OH)2. importante como spray contra certos fungos que atacam as folhas da batata e tambm contra fungos da videira. O carbonato bsico de cobre e oxocloreto de cobre usados para esse fim. O verde de paris um inseticida obtido com acetato bsico de cobre, xido arsenioso e cido actico.Existe enorme interesse numa variedade de xidos mistos de cobre, tais como La(2-x)BaxCuO(4-y), pois eles se comportam como supercondutores a temperaturas inferiores a 50 K.PrataA prata encontrada na forma de minrios do grupo dos sulfetos, como Ag2S (argenitita), como o cloretos AgCl (cloroargenita) ou como prata nativa.1- A maior parte conseguida hoje em dia como subproduto da obteno de Cu, Pb ou Zn. Pode ser obtida da lama andica formada no refino eletroltico de Cu e de Zn.2- Usar-se zinco para extrair a prata do chumbo em estado de fuso, por extrao com solvente no processo Parke.3- Ouro e prata podem ser extrados de minrios na forma de complexos solveis com cianeto.Os principais pases produtores de prata so Mxico, os Estados Unidos, Peru e Canad, Austrlia, e Polnia. A prata metal precioso muito usado na fabricao de jias e ornamentos, em baterias e na fabricao de espelhos na obteno de AgCl e AgBr para emisses fotogrficas.OuroO ouro tem sido encontrado na forma nativa como pepitas. Este por ser um metal valioso desencadeou a chamada corrida do ouro. Contudo, o Au encontrado na forma de pequenos gros de metal incrustados em veios de quartzo. O ouro junto com a rocha decomposta arrastado para o curso de gua, acumulando-se como sedimentos nos leitos de rios. Os gros de ouro so separados da areia com o auxilio de bateias. Por ser muito denso (19,3g.cm-3) se sedimenta rapidamente, a slica com densidade (2,5g.cm-3), desprezado com a gua. Processo pouco usado atualmente, pois os depsitos de ouro esto quase esgotados.Atualmente as rochas contendo ouro so modas e o ouro extrado com mercrio ou cianeto de sdio. A gua e a rocha so passadas sobre o mercrio, no qual o ouro dissolve-se, formando o amlgama. O Au recuperado destilado o amlgama, com o que se separa e o mercrio reaproveitado. No Brasil, esse procedimento tem sido utilizado com gua dos rios e areia aurfera. As perdas de mercrio causado contaminao em trechos da bacia amaznica, provocando graves problemas ambientais porque o mercrio txico e cancergeno. No processo do cianeto, as rochas modas so tratadas com soluo de 0,1 a 0,2 de NaCN em gua, e aeradas.4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 4Na[Au(CN)2] + 4NaOHO complexo argentocianeto de sdio solvel, separando-se do ouro restante da rocha. Dessa soluo o ouro precipitado, adicionando Zn em p. Os pases mais produtores de ouro, frica do Sul, Estados Unidos, Austrlia, Canad. Os principais usos do ouro incluem seu emprego em barra (serve de padro monetrio internacional) e joalherias nessas geralmente usada ligas de Au com Ag e Cu. Essas ligas conservam a cor dourada e so mais duras. A quantidade de Au presente nas ligas expressa em quilates. O ouro puro tem 24 quilates. As ligas geralmente tm 9-18 e 22 quilates que contm respectivamente 9/24, 18/24 e 22/24 de ouro puro. O Au em pequenas quantidades usado para fabricar contatos eltricos resistentes a corroso. Ex: Em computadores.Estados de OxidaoOs metais Cu, Ag e Au apresentam estados de oxidao +I, +II e +III. Os ons monovalentes Cu+ e Au+ sofrem deposio em gua, em conseqncia, s existem em compostos slidos insolveis em gua ou em complexos. Cu(+III), Ag(+III) e Ag(+II)so oxidantes fortes conseguem oxidar a gua. Assim s ocorre quando estabilizados como complexos, ou compostos insolveis.Propriedades geraisOs metais desse grupo apresentam condutividades eltricas e trmicas mais elevadas conhecidas. So os mais maleveis e dcteis dos metais estruturais. Essas propriedades esto associadas estrutura de empacotamento cbico denso.Os tomos Cu, Ag e Au tm um eltron S no orbital mais externo. O mesmo arranjo dos metais alcalinos, apesar disso h pouca semelhana entre eles, alm da estequiometria formal dos compostos no estado de oxidao (+I) e da condutividade eltrica presentes nos dois grupos.O grupo do cobre difere dos metais alcalinos, por ter um penltimo nvel contendo 10 eltrons d. A fraca blindagem dos eltrons d diminui o raio atmico do grupo do Cu. Em conseqncia, esses metais apresentam densidade elevadas e so mais duros. E Suas energias de ionizao so maiores, e seus compostos so mais covalentes. Os eltrons d participam de ligaes metlicas. Portanto, os pontos de fuso e as entalpias de sublimao so maiores que as encontradas nos metais alcalinos. As entalpias de sublimao e as maiores energias de ionizao so responsveis pelo carter inerte ou nobre assumido pelo Cu, Ag e Au. Os metais do grupo I tm potencial padro de reduo com elevados valores negativos de E, situam se no topo da serie eletroqumica. So os mais reativos da tabela peridica. J o grupo do Cu tem valores de E positivos e situam-se abaixo do hidrognio na serie eletroqumica. No reagem com a gua nem liberam H2 por reao com cidos. O carter inerte aumenta Cu