COBRE

Número atómico:                                     29
Grupo:                                                    11
Periodo:                                                   4
Configuración electrónica:                         [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
Estados de oxidación:                               +1 +2
Electronegatividad:                                    1.9
Radio atómico / pm:                                  127.8
Masa atómica relativa:                               63.546 ± 0.003

El cobre era conocido en la prehistoria. Su nombre proviene de la isla de Chipre, donde existía en la antigüedad una gran producción de objetos de cobre. Es uno de los metales de mayor uso, de apariencia metálica y color pardo rojizo. Se encuentra en la naturaleza, principalmente, combinado con el azufre; en estado nativo se presenta con gran rareza. El cobre puro se emplea en electrotécnica debido a su alta conductividad eléctrica y térmica. Tienen gran aplicación sus aleaciones con estaño y zinc (latón, bronce).

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                               8960                          (293 K)

                                                                           7940                           (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                                    7.09                           (293 K)

                                                                            8.00                            (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                               1.673                          (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                               401
Punto de fusión / °C:                                                  1084.62
Punto de ebullición / °C:                                             2562
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                            13
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                                 306.7
Calor de atomización / kJ mol^-1:                                  337.15

 

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                  745.49
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                1957.93
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                  3554.64

 

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                       -
en la corteza terrestre / ppm:                             75
en los océanos / ppm:                                     0.003

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

cúbica centrada en las caras

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=361.47

Grupo espacial:

Fm3m

 

ISÓTOPOS

Isótopo                                   Masa atómica relativa                    Porcentaje por masa (%)

⁶³Cu                                                62.929601(2)                                            69.17(3)

⁶⁵Cu                                                64.927794(2)                                            30.83(3)

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                                 E^o / V

Cu²⁺ + 2e^- Cu(s)                                                                         +0.337

Cu²⁺ + e^- Cu⁺                                                                                                    +0.153

Cu⁺ + e^- Cu(s)                                                                           +0.521

HCuO₂^- + 3H⁺ + e^- Cu⁺ + 2H₂O                                                     +1.73

CuO₂^2- + 4H⁺ + e^- Cu⁺ + 2H₂O                                                      +2.51

HCuO₂^- + 3H⁺ + 2e^- Cu(s) + 2H₂O                                                 +1.13

CuO₂^2- + 4H⁺ + 2e^- Cu(s) + 2H₂O                                                   +1.52

2Cu²⁺ + H₂O + 2e^- Cu₂O(s) + 2H⁺                                                                 +0.20

2HCuO₂^- + 4H⁺ + 2e^- Cu₂O(s) + 3H₂O                                             +1.78

2CuO₂^2- + 6H⁺ + 2e^- Cu₂O(s) + 3H₂O                                              +2.56

CuO + 2H⁺ + e^- Cu⁺ + H₂O                                                             +0.62

Cu²⁺ + Br^- + e^- CuBr(s)                                                                   +0.64

Cu²⁺ + Cl^- + e^- CuCl(s)                                                                    +0.54

Cu²⁺ + I^- + e^- CuI(s)                                                                        +0.86

CuI(s) + e^- Cu(s) + I^-                                                                                             - 0.185

Cu(NH₃)₄²⁺ + e^- Cu(NH₃)₂⁺ + 2NH₃                                                                   - 0.01

Cu(NH₃)₂⁺ + e^- Cu(s) + 2NH₃                                                                             - 0.12

Cu(NH₃)₄²⁺ + 2e^- Cu(s) + 4NH₃                                                                          - 0.07

                                             28 Niquel        <=    29 Cobre  =>    30 Cinc

 

Efectos del Cobre sobre la salud

El Cobre es una substancia muy común que ocurre naturalmente y se extiende a través del ambiente a través de fenómenos naturales, los humanos usan ampliamente el Cobre. Por ejemplo este es aplicado en industrias y en agricultura. La producción de Cobre se ha incrementado en las últimas décadas y debido a esto las cantidades de Cobre en el ambiente se ha expandido.

El Cobre puede ser encontrado en muchas clases de comidas, en el agua potable y en el aire. Debido a que absorbemos una cantidad eminente de cobre cada día por la comida, bebiendo y respirando. Las absorción del Cobre es necesaria, porque el Cobre es un elemento traza que es esencial para la salud de los humanos. Aunque los humanos pueden manjear concentraciones de Cobre proporcionalmente altas, mucho Cobre puede también causar problemas de salud.

La mayoría de los compuestos del Cobre se depositarán y se enlazarán tanto a los sedimentos del agua como a las partículas del suelo. Compuestos solubles del Cobre forman la mayor amenaza para la salud humana. Usualmente compuestos del Cobre solubles en agua ocurren en el ambiente después de liberarse a través de aplicaciones en la agricultura.
Las concentraciones del Cobre en el aire son usualmente bastante bajas, así que la exposición al Cobre por respiración es descartable. Pero gente que vive creca de fundiciones que procesan el mineral cobre en metal pueden experimentar esta clase de exposición.

La gente que vive en casas que todavía tiene tuberías de cobre están expuestas a más altos niveles de Cobre que la mayoría de la gente, porque el Cobre es liberado en sus aguas a través de la corrosión de las tuberías.

La exposición profesional al Cobre puede ocurrir. En el Ambiente de trabajo el contacto con Cobre puede llevar a coger gripe conocida como la fiebre del metal. Esta fiebre pasará después de dos días y es causada por una sobre sensibilidad.

Exposiciones de largo periodo al cobre pueden irritar la nariz, la boca y los ojos y causar dolor de cabeza, de estómago, mareos, vómitos y diarreas. Una toma grande de cobre puede causar daño al hígado y los riñones e incluso la muerte. Si el Cobre es cancerígeno no ha sido determinado aún.

Hay artículos científicos que indican una unión entre exposiciones de largo término a elevadas concentraciones de Cobre y una disminución de la inteligencia en adolescentes.

Efectos ambientales del Cobre

La producción mundial de Cobre está todavía creciendo. Esto básicamente significa que más y más Cobre termina en le medioambiente. Los ríos están depositando barro en sus orillas que están contaminados con Cobre, debido al vertido de aguas residuales contaminadas con Cobre. El Cobre entra en el aire, mayoritariamente a trav’es de la liberación durante la combustión de fuel. El Cobre en el aire permanecerá por un periódo de tiempo eminente, antes de depositarse cuando empieza a llover. Este terminará mayormente en los suelos, como resultado los suelos pueden también contener grandes cantidades de Cobre después de que esté sea depositado desde el aire.

El Cobre puede ser liberado en el medioambiente tanto por actividades humanas como por procesos naturales. Ejemplo de fuentes naturales son las tormentas de polvo, descomposición de la vegetación, incendios forestales y aerosoles marinos. Unos pocos de ejemplos de actividades humanas que contribuyen a la liberación del Cobre han sido ya nombrado. Otros ejemplos son la minería, la producción de metal, la producción de madera y la producción de fertilizantes fosfatados.

El Cobre es a menudo encontrado cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y lugares de residuos.

Cuando el Cobre termina en el suelo este es fuertemente atado a la materia orgánica y menierales. Como resultado este no viaja muy lejos antes de ser liberado y es dificil que entre en el agua subterránea. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre las partículas de lodos como iones libres.

El Cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos. En suelos ricos en Cobre sólo un número pequeño de plantas pueden vivir. Por esta razón no hay diversidad de plantas cerca de las fábricas de Cobres, debido al efecto del Cobre sobre las plantas, es una seria amenaza para la producción en las granjas. El Cobre puede seriamente influir en el proceso de ciertas tierras agrícolas, dependiendo de la acidez del suelo y la presencia de materia orgánica. A pesar de esto el estiércol que contiene Cobre es todavía usado.

El Cobre puede interrumpir la actividad en el suelo, su influencia negativa en la actividad de microorganismos y lombrices de tierra. La descomposición de la materia orgánica puede disminuir debido a esto.

Cuando los suelos de las granjas están contaminados con Cobre, los animales pueden absorber concentraciones de Cobre que dañan su salud. Principalmente las ovejas sufren un gran efecto por envenenamiento con Cobre, debido a que los efectos del Cobre se manifiestan a bajas concentraciones.