Apresentação sobre o tema cobre. Apresentação, relatório Cobre e suas ligas Apresentação de cobre e ligas de cobre

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“Cobre” - do latim “medalino” - meu. O nome latino do cobre “cuprum” vem do nome da ilha de Chipre, onde antigamente existiam minas. O nome grego “chalkos” vem da principal cidade da ilha de Eubeia, no Mar Egeu - o porto de Chalkis. Perto dela havia um pequeno depósito de cobre, de onde os antigos gregos começaram a extraí-lo. COBRE é um elemento químico com número atômico 29, massa atômica 63,546. A substância simples cobre é um belo metal dúctil vermelho-rosado. Na tabela periódica de Mendeleev, o cobre está localizado no quarto período e está incluído no grupo IB, que inclui metais nobres como prata e ouro.

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Ocorrência na natureza Na crosta terrestre, o teor de cobre na crosta terrestre é de 0,01%, o que lhe permite ocupar apenas o 23º lugar entre todos os elementos. O cobre é muito raramente encontrado na forma nativa (a maior pepita, 420 toneladas, foi encontrada na América do Norte). Existem muitos minérios de cobre diferentes, mas existem poucos depósitos ricos no globo e, além disso, os minérios de cobre são extraídos há centenas de anos, de modo que alguns depósitos estão completamente esgotados. A água do mar contém aproximadamente 1,10-8% de cobre. Cobre. Distrito de Kondopoga, Carélia, Rússia. Cobre. Distrito da vila de Dombarovsky, South Ural, região de Orenburg, Rússia.

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Cobre. Ilha Medny, Ilhas Comandantes, Rússia. Cerca de 10 cm de cobre. Depósito de Rubik, Albânia. ~8 cm. Itauz, Dzhezkazgan, Cazaquistão

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Cobre. Pepita "Bear Skin" pesando 860 kg (de acordo com outras fontes - 842 kg extraída no distrito de Stepanovsky de Popov, anteriormente). Distrito de Karkaraly, Cazaquistão. Os proprietários da mina presentearam-no a Alexandre II, que em 1858 ordenou que fosse enviado ao Museu de Mineração (São Petersburgo).

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Propriedades físicas O cobre é um metal dúctil rosa dourado; ao ar, rapidamente fica coberto por uma película de óxido, o que lhe confere uma tonalidade vermelho-amarelada intensa característica. Filmes finos de cobre apresentam cor azul esverdeada quando expostos à luz. Junto com o ósmio, o césio e o ouro, o cobre é um dos quatro metais que possuem uma cor distinta, diferente do cinza ou da prata de outros metais. Essa tonalidade de cor é explicada pela presença de transições eletrônicas entre o terceiro orbital atômico preenchido e o quarto orbital meio vazio: a diferença de energia entre eles corresponde ao comprimento de onda da luz laranja. O mesmo mecanismo é responsável pela cor característica do ouro. .

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O cobre é um metal macio e maleável, seu ponto de fusão é 1083° C, possui alta condutividade térmica e elétrica (ocupa o segundo lugar em condutividade elétrica entre os metais depois da prata). O cobre tem um coeficiente de resistência de temperatura relativamente grande e é fracamente dependente da temperatura em uma ampla faixa de temperatura. O cobre é diamagnético. (Diaímãs são substâncias magnetizadas na direção oposta de um campo magnético externo. Na ausência de um campo magnético externo, os diaímãs não são magnéticos.) O cobre forma uma rede cúbica de face centrada.

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Preparação O cobre é obtido a partir de minérios e minerais de cobre. Os principais métodos de obtenção de cobre são pirometalurgia, hidrometalurgia e eletrólise. O método pirometalúrgico envolve a obtenção de cobre a partir de minérios sulfetados (por exemplo CuFeS2). O método hidrometalúrgico envolve a dissolução de minerais de cobre em ácido sulfúrico diluído ou solução de amônia; Das soluções resultantes, o cobre é substituído por ferro metálico. Eletrólise da solução de sulfato de cobre:

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Propriedades químicas Estados de oxidação Em compostos, o cobre apresenta dois estados de oxidação: +1 e +2. O primeiro deles é instável. Seus compostos são incolores. O estado de oxidação +2 é mais estável, o que dá sais azuis e azul-esverdeados. Sob condições incomuns, podem ser obtidos compostos com estado de oxidação de +3 e até +5. O cobre é um metal pouco ativo na série eletroquímica de tensões, está à direita do hidrogênio. Não interage com água, soluções alcalinas, ácido clorídrico e sulfúrico diluído. Porém, em ácidos - agentes oxidantes fortes (por exemplo, ácido nítrico e ácido sulfúrico concentrado) - o cobre dissolve: Cu + 4HMO3 - Cu(NO3)2 + 2NO+ 2H2O conc.

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O cobre tem uma resistência bastante alta à corrosão. No entanto, numa atmosfera húmida contendo dióxido de carbono, o cobre fica coberto com uma camada esverdeada de carbonato de cobre básico: 2Cu + O2 + CO2 + H2O = CU(OH)2 CuCO3 É um agente redutor fraco e não reage com água e não se dilui. ácido clorídrico. É transferido para solução com ácidos não oxidantes ou hidrato de amônia na presença de oxigênio, cianeto de potássio. É oxidado por ácidos sulfúrico e nítrico concentrados, água régia, oxigênio, halogênios e óxidos não metálicos. Reage quando aquecido com halogenetos de hidrogênio. O cobre (II) forma óxido estável CuO e hidróxido Cu(OH)2. Este hidróxido é anfotérico, facilmente solúvel em ácidos Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O e em álcalis concentrados. Os sais de cobre (II) são amplamente utilizados na economia nacional. Particularmente importante é o sulfato de cobre - hidrato cristalino de sulfato de cobre (II) CuSO4 5H2.

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O cobre é o primeiro metal usado pela primeira vez pelo homem na antiguidade, vários milhares de anos antes de Cristo. As primeiras ferramentas de cobre foram feitas de cobre nativo, o que é bastante comum. Mas devido ao fato de o cobre ser um metal macio, nos tempos antigos o cobre não podia substituir as ferramentas de pedra. Somente quando o homem aprendeu a fundir o cobre e inventou o bronze (uma liga de cobre e estanho) o metal substituiu a pedra. O uso generalizado do cobre começou no 4º milênio AC.

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Aplicativo. Na engenharia elétrica: Devido à sua baixa resistividade (perdendo apenas para a prata), o cobre é amplamente utilizado na engenharia elétrica para a fabricação de cabos de energia, fios ou outros condutores. Os fios de cobre, por sua vez, também são utilizados nos enrolamentos de acionamentos elétricos economizadores de energia (domésticos: motores elétricos) e transformadores de potência. Para isso, o metal deve ser muito puro: as impurezas reduzem drasticamente a condutividade elétrica. Por exemplo, a presença de 0,02% de alumínio no cobre reduz a sua condutividade elétrica em quase 10%.

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Aplicativo. Transferência de Calor: Outra qualidade útil do cobre é a sua alta condutividade térmica. Isso permite que ele seja usado em vários dispositivos de dissipação de calor, trocadores de calor, que incluem resfriamento bem conhecido, radiadores de ar condicionado e aquecimento, resfriadores de computador e tubos de calor.

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Aplicativo. Para produção de tubos: Devido à sua alta resistência mecânica e usinabilidade, o cobre tubos sem costura seção redonda são amplamente utilizados para o transporte de líquidos e gases: em sistemas internos abastecimento de água, aquecimento, abastecimento de gás, sistemas de ar condicionado e unidades de refrigeração. Em vários países, os tubos de cobre são o principal material utilizado para estes fins: em França, Grã-Bretanha e Austrália para fornecimento de gás a edifícios, na Grã-Bretanha, EUA, Suécia e Hong Kong para abastecimento de água, na Grã-Bretanha e Suécia para aquecimento. Além disso, dutos feitos de cobre e ligas de cobre são amplamente utilizados nas indústrias de construção naval e de energia para transportar líquidos e vapor.

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Uma aplicação muito importante do cobre é a produção de ligas de cobre. Com muitos metais, o cobre forma as chamadas soluções sólidas, que são semelhantes às soluções comuns, pois nelas os átomos de um componente (metal) são distribuídos uniformemente entre os átomos do outro. A maioria das ligas de cobre são soluções sólidas. Uma liga de cobre conhecida desde os tempos antigos - bronze - contém 4-30% de estanho (geralmente 8-10%). É interessante que o bronze seja superior em dureza ao cobre puro e ao estanho considerados separadamente. O bronze é mais fusível que o cobre. Produtos de bronze de mestres do Antigo Egito, Grécia e China sobreviveram até hoje. Na Idade Média, ferramentas e muitos outros produtos eram fundidos em bronze. O famoso Canhão do Czar (Fig. 35) e o Sino do Czar no Kremlin de Moscou também são fundidos em uma liga de cobre e estanho. Aplicativo. Ligas:

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Além do estanho e do zinco, o bronze e o latão contêm níquel, bismuto e outros metais. Uma grande quantidade de latão é utilizada para a fabricação de cartuchos de munições de artilharia e de armas, devido à sua capacidade de fabricação e alta ductilidade. Para peças de máquinas, são utilizadas ligas de cobre com zinco, estanho, alumínio, silício, etc., devido à sua maior resistência. As ligas de cobre (exceto bronze-berílio e alguns bronzes de alumínio) não alteram suas propriedades mecânicas quando tratamento térmico, e suas propriedades mecânicas e resistência ao desgaste são determinadas apenas composição química e sua influência na estrutura. A principal vantagem das ligas de cobre é o baixo coeficiente de atrito, que para muitas ligas é combinado com alta ductilidade e boa resistência à corrosão em diversos ambientes agressivos e boa condutividade elétrica.

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A liga de cobre-níquel (cuproníquel) é usada para cunhar moedas de pequeno valor. As ligas de cobre-níquel, incluindo a chamada liga “Almirantado”, são amplamente utilizadas na construção naval (tubos condensadores de vapor de exaustão de turbinas resfriados por água do mar) e em aplicações relacionadas à possibilidade de ação agressiva da água do mar devido à sua alta resistência à corrosão. O cobre é um componente importante de soldas duras - ligas com ponto de fusão de 590-880 graus Celsius, que têm boa adesão à maioria dos metais e são usadas para conexões duráveis ​​​​de uma variedade de peças metálicas, especialmente metais diferentes, desde acessórios de tubulações até líquido motores de foguete

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Outras Aplicações O cobre é o catalisador de polimerização de acetileno mais amplamente utilizado. O cobre é amplamente utilizado na arquitetura. Telhados e fachadas em chapa fina de cobre, devido à autoatenuação do processo de corrosão da chapa de cobre, funcionam sem problemas por 100-150 anos. A nova utilização em massa prevista do cobre promete ser a sua utilização como superfícies bactericidas em instituições médicas para reduzir a transferência bacteriana intra-hospitalar: portas, puxadores, válvulas de corte de água, grades, grades de cama, tampos de mesa - todas as superfícies tocadas pela mão humana. O vapor de cobre é usado em lasers.

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Papel biológico O cobre está presente em todos os organismos e é um dos microelementos necessários ao seu desenvolvimento normal. Em plantas e animais, o teor de cobre varia de 10-15 a 10-3%. O tecido muscular humano contém 1,10-3% de cobre, tecido ósseo - (1-26)·10-4% e 1,01 mg/l de cobre está presente no sangue. No total, o corpo de uma pessoa média (peso corporal de 70 kg) contém 72 mg de cobre. O principal papel do cobre nos tecidos vegetais e animais é a participação na catálise enzimática. O cobre serve como ativador de diversas reações e faz parte de enzimas que contêm cobre, principalmente oxidases que catalisam reações de oxidação biológica. Sulfato de cobre e outros compostos de cobre são usados ​​em agricultura como microfertilizantes e para combater diversas pragas de plantas. Porém, ao usar compostos de cobre, ao trabalhar com eles, é preciso levar em consideração que são venenosos. A ingestão de sais de cobre pelo corpo leva a várias doenças humanas. A concentração máxima permitida para aerossóis de cobre é de 1 mg/m3, para água potável o teor de cobre não deve exceder 1,0 mg/l.

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Cobre e saúde O corpo humano necessita de cobre para a formação de diversas proteínas e enzimas. O cobre é necessário: Para a síntese da hemoglobina Para a formação dos ossos Para o funcionamento do sistema circulatório Para o funcionamento do sistema nervoso central Para obter energia das células Estudos recentes demonstraram que a suposição de que uma dieta com teor insuficiente de cobre aumenta o o risco de doenças cardiovasculares está muito próximo da verdade. A deficiência de cobre no organismo pode levar a consequências graves, como defeitos de desenvolvimento ósseo, anemia e insuficiência cerebral. Outras consequências são: Bloqueio da respiração celular Interrupção da formação de ácido úrico Formação inadequada de neurotransmissores Interrupção da formação de pigmentos (cabelos brancos) Perturbação do equilíbrio redox

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Hoje em dia, o uso de produtos de cobre é generalizado. Na Ásia Central usam peças de cobre e praticamente não sofrem de reumatismo. No Egito e na Síria, até as crianças usam artigos de cobre. Na França, os distúrbios auditivos são tratados com cobre. Nos Estados Unidos, as pulseiras de cobre são usadas como remédio para a artrite. Na medicina chinesa, os discos de cobre são aplicados em pontos ativos. E no Nepal o cobre é considerado um metal sagrado. A terapia com cobre (tratamento com cobre) é um dos tipos de medicina tradicional. Quando crianças, seguindo o conselho de nossa avó, aplicando uma moeda de cobre na protuberância, reduzimos a dor e a inflamação, embora na moeda de 5 copeques emitida em Era soviética, o teor de cobre era baixo. Na terapia com cobre, são utilizados produtos com teor de cobre de pelo menos 99,9%. O meio de terapia médica mais simples, eficaz, esteticamente bonito e prático é uma pulseira de cobre, aprovada e recomendada pelo Ministério da Saúde da Federação Russa.

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Fatos interessantes Os índios da cultura Chonos (Equador) nos séculos XV-XVI fundiam cobre com teor de 99,5% e o utilizavam como moeda em forma de machadinhas de 2 mm nas laterais e 0,5 mm de espessura. Esta moeda circulou por toda a Costa Oeste. Ámérica do Sul, inclusive no estado Inca. No Japão, as tubulações de cobre para gás em edifícios receberam o status de “resistentes a terremotos”. Ferramentas feitas de cobre e suas ligas não criam faíscas e, portanto, são usadas onde existem requisitos especiais segurança (produção de inflamáveis, explosivos). Cientistas polacos descobriram que nos reservatórios onde o cobre está presente, as carpas são grandes. Em lagoas ou lagos onde não há cobre, um fungo se desenvolve rapidamente e afeta as carpas.

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GBOU SPO LPR

"Faculdade de Serviço Automóvel de Lugansk"

Tópico da lição:

Cobre e suas ligas

Desenvolvido pelo professor: Kozakova L.G.

Objetivo da lição: Educacional - familiarizar os alunos com as propriedades do cobre e das ligas nele baseadas; explicar o significado histórico do cobre e suas ligas; propriedades de estudo, rotulagem, escopo de aplicação; Desenvolvimento – desenvolver a capacidade de analisar, comparar e generalizar o material recebido; a capacidade de expressar os pensamentos de forma lógica e técnica correta; estabelecer conexões interdisciplinares; Educacional - cultivar o interesse pela profissão escolhida e pela disciplina que está cursando, atitude cuidadosa com os metais utilizados.

História do cobre

O cobre é um dos primeiros metais amplamente dominados pelo homem. Este metal é encontrado na natureza em sua forma nativa com mais frequência do que ouro, prata e ferro.

O uso do cobre remonta a 7 mil aC. O nome latino do cobre, Cuprum, vem do nome Chipre.

História do cobre

Apesar da maciez do cobre, as ferramentas de cobre, em comparação com as de pedra, oferecem uma vantagem significativa na velocidade de corte, aplainamento, furação e serração de madeira, e o processamento do osso leva aproximadamente o mesmo tempo que as ferramentas de pedra.

Alguns dos mais antigos produtos de cobre, bem como escórias - evidências de sua fundição a partir de minérios - foram encontrados na Turquia, durante escavações no assentamento de Çatalhöyük.

Méis básicos para obtenção de cobre

Pirometalurgia

Hidrometalurgia

Eletrólise.

Estar na natureza

• O conteúdo médio de cobre na crosta terrestre é (4,7-5,5) 10 −3 % (em peso).
• Na água do mar e do rio o teor de cobre é muito menor: 3 10 −7 % e 10 −7 % (em peso).

• O cobre ocorre na natureza tanto em compostos quanto na forma nativa. Em sua forma nativa, a massa dos aglomerados individuais pode chegar a 400 toneladas.

• Os depósitos mais famosos deste tipo são Udokan no Território Trans-Baikal, Zhezkazgan no Cazaquistão, o cinturão de cobre da África Central e Mansfeld na Alemanha. Outros depósitos de cobre mais ricos estão no Chile e nos Estados Unidos.

Propriedades do cobre

Propriedades físicas do cobre:

• cor vermelha

(quanto mais impurezas, mais escura é a cor);

- densidade do cobre 8,9 g/cm3;

- ponto de fusão 1083 0 C - metal de baixo ponto de fusão;

- o cobre possui alta condutividade térmica. O cobre dissipa bem o calor;

- em termos de condutividade elétrica, o cobre ocupa o 2º lugar depois da prata;

• O cobre não possui propriedades magnéticas.

Propriedades químicas:

O cobre possui alta resistência à corrosão

propriedades: é resistente à corrosão atmosférica,

à água doce e do mar, para diluir ácidos.

Propriedades mecânicas:

O metal de cobre é macio e dúctil

Propriedades tecnológicas:

- vaza mal (fluxo espesso, grande retração);

- corta satisfatoriamente;

- solda bem;

- pode ser facilmente processado por pressão (laminação, trefilação, estampagem) em condições frias e quentes.

Latão - uma liga de cobre com zinco (até 45%) e outros elementos de liga - até 7-8% (ferro, manganês, alumínio, silício, etc.).

LMTsS 58-2-2

eu - latão,

cobre - 58%,

Mts – manganês - 2%,

COM – chumbo - 2%,

zinco - 38%

Bronze - uma liga de cobre com outros elementos de liga, por exemplo estanho ou alumínio (estanho, alumínio, manganês

bronze fosforoso, etc.).

Brotss 5-5-5

irmão – bronze,

SOBRE - estanho - 5%,

C – zinco - 5%,

COM - chumbo - 5%,

85% cobre

Introdução. Acontece que num subgrupo havia cobre, prata e ouro: elementos contemporâneos da civilização. Eles estão todos em momentos diferentes agiu como a medida final de valores, em outras palavras, dinheiro. As armas foram forjadas com esses metais, utensílios domésticos e decorações. Hoje em dia, o cobre, a prata e o ouro estão no auge do progresso tecnológico. O físico destacará seu calor e condutividade elétrica insuperáveis. O escultor notará a plasticidade e a bela aparência. O joalheiro e o minerador irão apoiá-lo, e o químico certamente se lembrará da nobre inércia e da alta resistência à corrosão desses metais. Máscara dourada do Faraó Tutancâmon. Pepita de ouro "Mefistófeles" pesando 20,25 g, encontrada na Sibéria. Fundo Diamante. Moscou. Boné de Monomakh com pepita de prata. Bostock, final do século XIII e início do século XIV. Tigela. Chernigov da Antiga Rus, século XII. Prata; forjar, esculpir. Pertenceu ao príncipe Vladimir Davydovich de Chernigov.

História do cobre. O cobre é conhecido desde tempos imemoriais e é um dos “sete magníficos” metais antigos usados ​​pela humanidade são ouro, prata, cobre, ferro, estanho, chumbo e mercúrio. Segundo dados arqueológicos, o cobre já era conhecido pelas pessoas há 600 anos. Acabou sendo o primeiro metal que substituiu a pedra pelo homem antigo em ferramentas primitivas. Este foi o início do chamado. a Idade do Cobre, que durou cerca de 2.000 anos. Machados, facas, maças e utensílios domésticos foram forjados em cobre e depois fundidos. Segundo a lenda, o antigo deus ferreiro Hefesto forjou um escudo de cobre puro para o invencível Aquiles. Pedras para a pirâmide de Quéops de 147 metros. Afresco de Pompéia: Hefesto mostra a Tétis o escudo feito para Aquiles. OK. 70 n. e. Museu Nacional. Nápoles.

Agora é impossível estabelecer quando uma pessoa conheceu o cobre pela primeira vez. Em qualquer caso, por volta de 3000 AC. e. os egípcios já podiam fazer fios com ele. Na natureza, o cobre às vezes é encontrado em estado nativo, o que tornou mais fácil a extração pelos antigos artesãos. Eles sabiam forjar vários produtos desse metal usando ferramentas de pedra. Posteriormente, começaram a ser desenvolvidas minas de cobre, que se espalharam por todo o planeta: na América do Norte, às margens dos Grandes Lagos, na Ásia, na Península do Sinai, e na Europa, no território da atual Áustria, e na ilha de Chipre. Segundo especialistas, o nome latino do metal “cuprum” vem do nome desta ilha. O nome do metal, familiar ao ouvido russo, “cobre”, provavelmente veio do antigo “ferreiro” eslavo, que significava metal em geral. Pepita de cobre.

Aplicação de cobre. O cobre é usado há muito tempo na construção: os antigos egípcios construíram canos de água de cobre; os telhados dos castelos e igrejas medievais eram cobertos com folhas de cobre, por exemplo, o famoso castelo real em Elsinore (Dinamarca) era coberto com telhados de cobre. Moedas e joias eram feitas de cobre. Devido à sua baixa resistência elétrica, o cobre é o principal metal da engenharia elétrica: mais da metade de todo o cobre produzido é utilizado na produção de fios elétricos para transmissões de alta tensão e cabos de baixa corrente. Mesmo impurezas insignificantes no cobre levam a um aumento na sua resistência elétrica e grandes perdas de eletricidade. Os cascos dos navios são revestidos com cobre-estanho. A alta condutividade térmica e a resistência à corrosão possibilitam a fabricação de peças de cobre para trocadores de calor, refrigeradores, dispositivos de vácuo, tubulações para bombeamento de óleos e combustíveis, etc. O cobre também é amplamente utilizado em galvanoplastia na aplicação de revestimentos protetores em produtos siderúrgicos. Assim, por exemplo, quando objetos de aço niquelados ou cromados, o cobre é pré-depositado sobre eles; neste caso, a camada protetora dura mais e é mais eficaz. O cobre também é utilizado na galvanoplastia (ou seja, na replicação de produtos através da obtenção de uma imagem espelhada), por exemplo, na fabricação de matrizes metálicas para impressão de notas e reprodução de produtos escultóricos.

Bronze. Armas de bronze do período de junho na China. Os antigos metalúrgicos aprenderam a extrair cobre dos minérios e adicionar aditivos que melhoraram as propriedades da liga. Então, misturando cobre com estanho, obtiveram bronze. Foi tão etapa importante na história da humanidade que chamamos de Idade do Bronze. O método incomumente simples de produzir a liga (a chama do fogo derrete uma mistura de estanho e cobre) permitiu que os artesãos fizessem várias ferramentas, ferramentas e, claro, armas a partir dela. O bronze é mais duro que o cobre, estável ao ar, facilmente processado em vários produtos, mas é derretido mais facilmente. Os antigos gregos, mesopotâmios e artesãos japoneses foram capazes de produzir ligas de alta qualidade. Portanto, não é de forma alguma acidental que a ascensão e o declínio dos estados estivessem diretamente relacionados ao grau de desenvolvimento da metalurgia.

Produtos de bronze eram usados ​​entre os antigos egípcios, assírios e etruscos. Belas estátuas de bronze foram fundidas na Grécia e em Roma; muitos deles sobreviveram até hoje, como a famosa estátua equestre de Marco Aurélio em Roma ou uma das sete maravilhas do mundo, o Colosso de Rodes. Para obras escultóricas apoiadas ao ar livre, principalmente em locais de clima úmido, o bronze é preferível porque com o tempo surge em sua superfície uma densa camada marrom-esverdeada, uma pátina, que protege o metal de futuras oxidações. Os escudos dos legionários romanos também eram revestidos de bronze. Escudo de um legionário romano.

Foi de bronze que foram fundidos o “Cavaleiro de Bronze” glorificado por A. S. Pushkin em São Petersburgo e o monumento a Minin e Pozharsky na Praça Vermelha de Moscou. Devido às suas propriedades mecânicas especiais e boas qualidades de fundição, o bronze é um metal ideal para fundir sinos com um som alto e bonito. Todo mundo conhece o gigante “Tsar Bell” no Kremlin de Moscou, pesando quase 202 toneladas, lançado pelos mestres russos I. F. e M. F. Matronin. Antigamente, as armas também eram feitas de bronze; o maior deles, o Canhão do Czar (39,3 toneladas), foi destinado à defesa do Kremlin de Moscou e foi lançado pelo mestre A. Chokhov em 1586 por E. M. Falcone. "O Cavaleiro de Bronze". São Petersburgo. O Sino do Czar foi lançado por ordem da Imperatriz Anna Ioannovna ao longo dos anos. Os trabalhadores da fundição de Moscou, Ivan Motorin e seu filho Mikhail, substituíram o Sino da Grande Assunção, que quebrou na cidade durante um incêndio.

Canhão do Czar. Mestre Andrey Chokhov ano. O monumento ao comerciante Kuzma Minin e ao Príncipe Dmitry Pozharsky foi criado segundo projeto do artista I. P. Martos e fundido em bronze pelo mestre de fundição da Academia de Artes V. P. Ekimov, inaugurado em 20 de fevereiro de 1818.

E agora esculturas são fundidas em bronze, lustres, candelabros, castiçais, bem como peças de vários mecanismos (por exemplo, rolamentos). Como há muitos séculos, o cobre e a sucata de cobre são fundidos com estanho para produzir bronze. Só não em fornos de barro, mas em fornos elétricos modernos. Para garantir que o cobre e o estanho não oxidem durante a fusão e que o bronze seja especialmente durável, compostos de fósforo são adicionados à carga antes da fundição. Devido à escassez de estanho e ao seu alto preço, o bronze de estanho está sendo gradualmente substituído por outros bronzes, cap. arr. alumínio. O bronze de alumínio, contendo até 11% de Al, possui boas propriedades mecânicas e é estável na água do mar e até mesmo em ácido clorídrico diluído. Esta liga muito durável é utilizada na fabricação de tubulações e peças. turbinas a vapor e motores de aeronaves, etc. Moedas de “cobre” foram cunhadas em bronze de alumínio na Rússia de 1926 a 1957. Rolamentos para locomotivas a diesel, motores de navios e turbinas hidráulicas são feitos de bronze de chumbo. O bronze de berílio é excepcionalmente resistente e durável, que, devido às suas propriedades elásticas, serve como material para molas que praticamente não conhecem a fadiga (resistem até 20 milhões de ciclos de carga). São Petersburgo. Monumento de bronze a Ostap Bender na rua Italianskaya. Escultor Albert Charkin.

Latão. O latão é uma liga de cobre e zinco. Embora o zinco tenha sido descoberto apenas na Idade Média, o latão era conhecido pelos antigos romanos, que o obtinham fundindo minérios de cobre com minérios de zinco, sem acesso ao ar. Para dar ao latão as propriedades desejadas, metais de liga como Al, Mn, Ni, Fe, etc. são frequentemente introduzidos em sua composição em pequenas quantidades. O latão funde mais facilmente que o cobre, mas é mais difícil. O latão é bem forjado, perfurado em folhas, estampado, trefilado em arame e altamente polido (com acabamento espelhado). Os produtos feitos com ele podem ser endurecidos. Se necessário, o latão pode ser aplicado na superfície de outros metais pelo método eletroquímico. É importante que o latão seja muito mais barato que o cobre. O latão é usado em engenharia mecânica e elétrica; É usado para fazer peças de diversos mecanismos, torneiras de água e gás, tubos de radiadores, maçanetas, dobradiças e cartuchos. Latão com adição de alumínio aparência Parece que ouro, distintivos, emblemas e medalhas são feitos dele. Se houver relativamente pouco zinco na liga (até 18%), o latão terá uma tonalidade avermelhada. Por exemplo, o latão contendo até 10% de zinco é chamado tombac; A partir desta liga, de 1961 a 1991, foram cunhadas moedas de “cobre” na Rússia, em valores de 1 a 5 copeques. Ligas com alto teor de zinco (até 50%) são de cor amarela e são chamadas de latão. Eles são perfeitamente processados ​​​​por laminação, prensagem e trefilação, e a partir deles são obtidas peças fundidas de alta qualidade.

Outras ligas. Entre outras ligas, destacamos o metal monel (% cobre, % níquel e zinco com adições de chumbo, estanho e ferro) que antes era utilizado para a fabricação de talheres e joias “como a prata”. Graças ao seu alto resistência à corrosão e resistência, boa ductilidade é agora usada nas indústrias química, de construção naval, médica, petrolífera, têxtil e outras. Mas Constantan, Manganina, Cromel e Copel quase não alteram sua resistência com flutuações significativas de temperatura e, portanto, servem fielmente na engenharia elétrica para a fabricação de termopares - dispositivos muito sensíveis que medem temperatura. Fios de compensação, reostatos e peças também são feitos de chromel e copel dispositivos de aquecimento. A mangonina é usada para fazer resistores de referência e elementos de instrumentos de medição.

Diapositivo 1

Metais.

Diapositivo 2

Posição do cobre na tabela periódica elementos químicos e a estrutura do átomo.
O cobre é um elemento de um subgrupo secundário do grupo I (grupo IB)

Diapositivo 3

Estar na natureza.
O cobre ocorre naturalmente principalmente em formulário vinculado e faz parte dos seguintes minerais: cobre brilhante Cu2S e malaquita CuCO3·Cu(OH)2

Diapositivo 4

Estar na natureza.
Cuprita Cu2O
Pirita de cobre CuFeS2

Diapositivo 5

Obtenção de cobre.
O processo de obtenção do cobre é muito complexo. Os óxidos são mais adequados para isso. Com a ajuda do coque e do óxido de carbono (II) na metalurgia não ferrosa, o cobre é obtido a partir da cuprita Cu2O.

Diapositivo 6

Propriedades físicas.
O cobre é um metal dúctil rosa dourado; ao ar, rapidamente fica coberto por uma película de óxido, o que lhe confere uma tonalidade vermelho-amarelada intensa característica. Filmes finos de cobre apresentam cor azul esverdeada quando expostos à luz.

Diapositivo 7

Ponto de fusão 1083 ºС. Excelente guia corrente elétrica(perdendo apenas para a prata).

Diapositivo 8

Propriedades químicas.
Interação com não metais Com o oxigênio, dependendo da temperatura de interação, o cobre forma dois óxidos: a 400–500°C, forma-se óxido de cobre divalente: 2Cu + O2 = 2CuO; em temperaturas acima de 1000°C obtém-se óxido de cobre (I): 4Cu + O2 = 2Cu2O.

Diapositivo 9

Quando aquecido com flúor, cloro, bromo, formam-se halogenetos de cobre (II): Cu + Br2 = CuBr2; com iodo – forma-se iodeto de cobre (I): 2Cu + I2 = 2CuI. O cobre não reage com hidrogênio, nitrogênio, carbono e silício.

Diapositivo 10

Interação com ácidos.
Na série de tensões eletroquímicas dos metais, o cobre está localizado depois do hidrogênio, portanto não interage com soluções de ácidos clorídrico e sulfúrico diluídos e álcalis.

Diapositivo 11

Dissolve-se em ácido nítrico diluído para formar nitrato de cobre (II) e óxido de nitrogênio (II): 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O. Reage com soluções concentradas de ácidos sulfúrico e nítrico para formar sais de cobre (II) e produtos de redução de ácido: Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O;

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. O cobre reage com ácido clorídrico concentrado para formar triclorocuprato de hidrogênio (II): Cu + 3HCl = H + H2.

Diapositivo 12
Propriedades restauradoras.

O cobre é oxidado por óxido de nitrogênio (IV) e cloreto de ferro (III): 2Cu + NO2 = Cu2O + NO;

Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2.
Diapositivo 13

Aplicativo.

O cobre puro (99,9% Cu) é utilizado na indústria elétrica para a fabricação de fios elétricos, cabos e em trocadores de calor.

Diapositivo 14

As ligas que utilizam cobre são amplamente utilizadas em diversos campos da tecnologia, sendo os mais difundidos o bronze e o latão acima mencionados. Por exemplo, na composição do chamado metal de canhão, que nos séculos XVI-XVIII. foi realmente usado para a fabricação de armas de artilharia, todos os três metais principais estão incluídos - cobre, estanho, zinco. Hoje em dia, é usado em assuntos militares em munições cumulativas devido à sua alta ductilidade, uma grande quantidade de latão é usada para a fabricação; de cartuchos de armas. Ligas de cobre-níquel são usadas para cunhar moedas pequenas. Ligas de cobre-níquel, incluindo as chamadas. A liga “Admiralty” é amplamente utilizada na construção naval e em aplicações relacionadas à possibilidade de exposição agressiva à água do mar devido à sua exemplar resistência à corrosão.

O cobre é um elemento do subgrupo secundário do primeiro grupo, o quarto período do sistema periódico de elementos químicos de D.I. Mendeleev, com número atômico 29. É designado pelo símbolo Cu (lat. Cuprum). A substância simples cobre é um metal de transição dúctil de cor rosa dourado (rosa na ausência de filme de óxido). Tem sido amplamente utilizado pelas pessoas há muito tempo.

Propriedades físicas do cobre: ​​metal dúctil rosa dourado, ao ar rapidamente fica coberto por uma película de óxido, o que lhe confere uma tonalidade vermelha amarelada intensa característica. Filmes finos de cobre apresentam cor azul esverdeada quando expostos à luz. O cobre forma uma rede cúbica centrada na face. O cobre tem alta condutividade térmica e elétrica (ocupa o segundo lugar em condutividade elétrica depois da prata, condutividade específica a 20°). Possui dois isótopos estáveis ​​- 63 Cu e 65 Cu, e vários isótopos radioativos. O de maior duração, 64 Cu, tem meia-vida de 12,7 horas e dois modos de decaimento com produtos diferentes. Existem várias ligas de cobre: ​​latão - com zinco, bronze - com estanho e outros elementos.

Conteúdo na natureza: O cobre ocorre na natureza tanto em compostos quanto na forma nativa. Significado industrial possuem calcopirita CuFeS 2, calcocita Cu 2 S e bornita Cu 5 FeS 4. Junto com eles também são encontrados outros minerais de cobre: ​​covelita CuS, cuprita Cu2O. Às vezes, o cobre é encontrado em forma nativa, a massa dos aglomerados individuais pode chegar a 400 toneladas. Os sulfetos de cobre são formados principalmente em veios hidrotermais de média temperatura. Os depósitos de cobre também são frequentemente encontrados em rochas sedimentares - arenitos cuprosos e xistos. Os depósitos mais famosos deste tipo são Udokanskaya na região de Chita, no Cazaquistão e na Alemanha. Outros depósitos de cobre mais ricos estão no Chile e nos Estados Unidos. A maior parte do minério de cobre é extraída por mineração a céu aberto.

Métodos de obtenção de cobre Para a obtenção de cobre são utilizados processos piro, hidro e eletrometalúrgicos. O processo pirometalúrgico de obtenção de cobre a partir de minérios sulfetados do tipo CuFeS 2 é expresso pela equação geral: 2CuFeS 2 + 5O 2 + 2SiO 2 = 2Cu + 2FeSiO 3 + 4SO 2. Os métodos hidrometalúrgicos de produção de cobre baseiam-se na dissolução seletiva de minerais de cobre em soluções diluídas de ácido sulfúrico ou amônia, das soluções resultantes o cobre é substituído por ferro metálico: CuSO 4 + Fe = Cu + FeSO 4. O cobre puro é obtido por eletrólise: 2CuSO 4 + 2H 2 O = 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4; O cobre é liberado no cátodo, o oxigênio é liberado no ânodo.

Propriedades químicas do cobre: ​​O cobre é um metal pouco ativo. Em condições normais, não interage com água, soluções alcalinas, ácido clorídrico e ácido sulfúrico diluído. No entanto, o cobre se dissolve em ácidos oxidantes fortes (por exemplo, ácido nítrico e ácido sulfúrico concentrado): Cu + 8HN0 3 = 3Cu(N0 3) 2 + 2NO + 4H 2 0 Cu diluído + 4HN0 3 = Cu (N0 3) 2 + 2N0 2 + 2H 2 0 concentrado

O pó de cobre reage com cloro, enxofre e bromo à temperatura ambiente: A 300-400 °C reage com enxofre e selénio:

Aplicações do Cobre: ​​Na Engenharia Elétrica: O cobre é amplamente utilizado na engenharia elétrica para fazer cabos de energia, fios ou outros condutores, por exemplo. instalação de circuito impresso. Os fios de cobre, por sua vez, também são utilizados nos enrolamentos de acionamentos elétricos de economia de energia e transformadores de potência. Para isso, o metal deve ser muito puro: as impurezas reduzem drasticamente a condutividade elétrica. Transferência de Calor: Outra qualidade útil do cobre é a sua alta condutividade térmica. Isso permite que ele seja usado em vários dispositivos de remoção de calor e trocadores de calor, que incluem os conhecidos radiadores de resfriamento, ar condicionado e aquecimento.

Utilizado em ligas: Ligas de joalheria: Em joalheria, ligas de cobre e ouro são frequentemente utilizadas para aumentar a resistência dos produtos à deformação e abrasão, já que o ouro puro é um metal muito macio e não resistente a essas influências mecânicas. Outras aplicações: O cobre é o catalisador de polimerização de acetileno mais utilizado. O cobre é amplamente utilizado na arquitetura.