CICLO DO COBRE

CICLO DO COBRE

Trabalho realizado por:

• Beatriz Bicheito, nº4, 12ºC
• Inês Quelho, nº9, 12ºc
• Rafael Lemos, nº16, 12ºC
• Tiago AFONSO, Nº19, 12ºC
• Rafael Ferreira,nº24, 12ºC

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

3. MATERIAIS

8. CONCLUSÃO

1.1. O COBRE

9. BIBLIOGRAFIA

4. REAGENTES

1.2. RECICLAGEM DOS METAIS

5. CÁLCULOS PRÉ-LABORATORIAIS

6. PROCEDIMENTO

1.3. CICLO DO COBRE

7. CÁLCULOS PÓS-LABORATORIAIS

2. OBJETIVOS

1- COBRE

O cobre é um elemento químico representado pelo símbolo Cu e de número atómico 29, que faz parte do 11º grupo da Tabela Periódica. O seu ponto de fusão é 1357K e o seu ponto de ebulição é 2840K. O cobre é um metal de transição, pertencendo ao bloco d da tabela Periódica, uma vez que o ião Cu2+ tem orbitais d por preencher. Apresenta cor avermelhada e é conhecido pela sua excelente condutividade elétrica e térmica. Tal como os outros metais, o cobre apresenta uma baixa energia de ionização, logo um elevado poder redutor. Deste modo, reage com ácidos como o ácido nítrico (HNO₃) e o ácido sulfúrico (H₂SO₄).

RECICLAGEM DOS METAIS

A reciclagem dos metais envolve a recolha, a separação e o processamento de metais como o ferro, o alumínio, o aço e o cobre, entre outros, para que possam ser utilizados na fabricação de novos produtos.

Algumas vantagens da reciclagem dos metais são:

1. conservação de recursos naturais;
2. economia de energia;
3. redução do desperdício e dos impactos negativos para o meio ambiente;
4. diminuição da poluição;
5. economia de custos de produção;

Por outro lado, a criação e a instalação de unidades de reciclagem metalúrgica pode acarretar investimentos substanciais, podendo ser um obstáculo financeiro para muitas empresas.

CICLO DO COBRE - REAÇÕES

O ciclo do cobre corresponde a uma série de reações químicas cujo reagente inicial e o produto final são o cobre.

(D) REAÇÃO ÁCIDO-BASE

(A) REAÇÃO OXIDAÇÃO-REDUÇÃO

(E) REAÇÃO OXIDAÇÃO-REDUÇÃO

(B) REAÇÃO DE PRECIPITAÇÃO

(C) REAÇÃO POR DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA

OBJETIVOS:

1. analisar a possibilidade de reciclar um metal por processos químicos com rendimento de 100%, concluindo acerca da eficácia do processo;
2. reconhecer a importância da reciclagem dos metais.

MATERIAIS:

• ‘Placa de aquecimento
• Balança digital
• Estufa
• Esguicho
• 2 funis
• 2 varetas de vidro
• 2 provetas de 100 mL

• 2 provetas de 10mL
• 2 gobelés de 250mL
• Gobelé
• 2 vidros de relógio
• 2 espátulas
• 3 balões volumétricos 100 mL
• Pompete
• Pipeta volumétrica 25 mL
• Pipeta graduada de 25mL e de 10 mL

REAGENTES:

• Fio de cobre
• Solução aquosa de H2SO4 de concentração 6 mol/dm3
• Solução aquosa de HCl de concentração 6 mol/dm3
• Solução aquosa de NaOH de concentração 3 mol/dm3

• Solução aquosa de HNO3 de concentração 16 mol/dm3
• Acetona
• Água

• Zinco em pó

CÁLCULOS PRÉ-LABORATORIAIS

Preparação, por diluição, da solução aquosa de H2SO4

Preparação, por diluição, da solução aquosa de HCl

Preparação, a partir de soluto sólido, da solução aquosa de NaOH

COBRE INICIAL

1. Pesou-se 0,30g de cobre limpo e brilhante
2. Registou-se o valor apresentado na balança digital
3. Colocou-se o fio de cobre no fundo de um gobelé de 250mL

PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DE NITRATO DE COBRE (REAçãO A):

1. Na hotte, adicionou-se 4 mL da solução de ácido nitirico (HNO3) ao gobelé
2. Agitou-se suavemente até à dissolução completa do metal
3. Formou-se uma solução de nitrato de cobre de cor azul
4. Observou-se a libertação do gás NO2(vapores nocivos de cor castanha)
5. Prefez-se o volume da solução com 100mL de água

PREPARAÇÃO DA SOLUÇÃO DE HIDRÓXIDO DE COBRE (REAÇÃO B)

1. Adicionou-se, agitando com uma vareta de vidro, 30mL de hidróxido de sódio (NaOH)
2. Verificou-se a precipitação de hidróxido de cobre

PREPARAÇÃO DO ÓXIDO DE COBRE (REAÇÃO C)

1. Aqueceu-se até perto do ponto de ebulição, continuando a agitar para uniformizar o aquecimento da solução
2. Quando a reação ficou completa. Desligou-se a placa de aquecimento e agitou-se a solução por cerca de 2 minutos

PREPARAÇÃO DO ÓXIDO DE COBRE (REAÇÃO C)

1. Deixou-se repousar a solução
2. Decantou-se cuidadosamente o líquido, evitando que se perca óxido de cobre
3. Adicionou-se cerca de 200mL de água
4. Agitou-se e decantou-se novamente

PREPARAÇÃO DO SULFATO DE COBRE (REAÇÃO D)

1. Adicionou-se 15mL de ácido sulfúrico (H2SO4), agitando continuamente

FORMAÇÃO DO COBRE SÓLIDO (REAÇÃO E)

1. Pesou-se 1,3g de zinco em pó
2. Na hotte, adicionou-se o zinco
3. Agitou-se até que a solução ficasse incolor
4. Formou-se um precipitado metálico de cobre
5. Quando não se

observou mais libertação de gás, decantou-se o líquido

REMOÇÃO DO ZINCO QUE NÃO REAGIU

1. Lavou-se três vezes com cerca de 10mL de água (cada lavagem)
2. Deixou-se repousar
3. Decantou-se a solução entre lavagens
4. Fez-se uma última lavagem com acetona

SECAGEM E PESAGEM DO COBRE

1. Transferiu-se o cobre para um vidro de relógio, previamente pesado
2. Deixou-se a secar na estufa durante algumas horas
3. Pesou-se o vidro de relógio e o cobre
4. Registou-se para posteriores cálculos de rendimento

CÁLCULOS PÓS-LABORATORIAIS

CONCLUSÃO:

Após a realização deste procedimento e consequente análise e tratamento de dados, concluimos que o rendimento deste processo foi de 80%. Apesar deste valor não ser 100%, consideramos que o valor obtido é um otimo resultado o que nos leva a crer que em condiçoes otimizadas e perfeitamente controladas poderão haver rendimentos proximos de 100 %.

Após reflexão conjunta concordamos que a nível laboratorial podem ter sido cometidos alguns erros experimentais, que levaram à obtenção deste valor de rendimento mais baixo

CONCLUSÃO:

Alguns erros cometidos poderão ter sido:

1. perda de reagentes e produtos de reação por aderência aos materiais de trabalho;
2. derrame de reagentes ou evaporação dos mesmos;
3. perda de produtos nas lavagens e decantações;
4. extensão das reações envolvidas
5. possível existência de reações secundárias

Atualmente, a reciclagem do cobre é um processo muito importante para todos nós, sobretudo para o nosso ambiente e planeta. Sendo o cobre um minério finito, podemos estender a sua durabilidade e sustentabilidade através deste método.

Além disso, acarreta várias vantagens por não ser necessário fazer a uma nova colheita de materiais e matéria-prima, mas sim aproveitar os já existentes e, através de processos físicos e químicos voltar a criar os materiais desejados.

BIBLIOGRAFIA:

• http://quimica12mafra.blogspot.com/2009/09/ciclo-do-cobre.html consultado em 27/10/2023
• http://www.esffl.pt/documentos/programas/Quimica12.pdf - consultado em 27/10/2023
• http://www.slideshare.net/hugosilvapinto/relatrio-um-ciclo-de-cobre consultado em 27/10/2023
• SILVA, C.; CUNHA, C.(2023). Química em reação- 12º ano. Porto Editora.
• http://ciencias3c.cvg.com.pt/reciclagem.htm - consultado em 7/11/2023
• http://www.metalmundi.com/si/site/1114 - consultado em 7/11/2023

FIM!

CUIDADOS A TER:

- Utilizar equipamentos de proteção, de modo a evitar o contacto com a pele, olhos e vestuário- Armazenamento adequado- Ao diluir, sempre adicionar o ácido à água lentamente e em pequenas quantidades

CUIDADOS A TER:

- Por se tratar de um produto em pó, não utilizar perto de uma fonte de ventilação. - É aconselhado o uso de luvas, óculos e máscara. - Não libertar no meio ambiente, particularmente am meios aquáticos

CUIDADOS A TER:

- Evitar a inalação de vapores (trabalhar numa área bem ventilada ou numa hotte) - Evitar o contacto com a pele, olhos e vestuário - Armazenamento adequado - Diluição segura - Usar equipamento de proteção

CUIDADOS A TER:

- Utilizar equipamentos de proteção, de modo a evitar o contacto com a pele, olhos e vestuário - Armazenamento adequado - Ao diluir, sempre adicionar o ácido à água lentamente e em pequenas quantidades

CUIDADOS A TER:

- Utilizar equipamentos de proteção, de modo a evitar o contacto com a pele, olhos e vestuário - Armazenamento adequado - Ao diluir, sempre adicionar o ácido à água lentamente e em pequenas quantidades