Cobre
El cobre es un metal relativamente abundante en la corteza terrestre, con unas 50 partes por millón. De forma natural, el cobre se presenta tanto en forma mineral como pura. Entre los minerales de cobre se encuentran la cuprita, la melaconita y la covelita.
Cobre
El cobre fue uno de los primeros metales descubiertos por el homo sapiens. El descubrimiento se atribuye generalmente a las antiguas civilizaciones de Oriente Medio, y se produjo a mediados del año 9000 a.C., iniciando 2 importantes épocas prehistóricas: la Edad del Cobre y la Edad del Bronce.
Características y propiedades
El cobre forma parte de la serie química de los metales de transición.
El cobre destaca como el segundo metal con mayor conductividad eléctrica. La plata ocupa el primer lugar.
Es uno de los pocos metales que pueden encontrarse en estado puro en la naturaleza.
Gracias a la combinación de sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, el cobre es el tercer metal más utilizado y producido en el mundo, después del hierro y el aluminio.
El cobre es un metal biológicamente importante, ya que interviene en la fotosíntesis y en la generación de glóbulos rojos, entre otros procesos vitales del cuerpo humano.
Los principales productores mundiales de mineral de cobre son Chile, Perú, China, Estados Unidos y la República Democrática del Congo. En términos de reservas, la mitad de los yacimientos más abundantes de mineral de cobre se encuentran en territorio chileno.
Propiedades físicas
- El punto de fusión del cobre se desarrolla a una temperatura de 1084,62 °C, y su punto de ebullición se alcanza a unos 2562 °C.
- Tiene una densidad estándar igual a 8960 kg/m3.
- Su estado ordinario de agregación es sólido.
- Es un metal diamagnético.
- Es un buen conductor de la electricidad y del calor.
- Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en la cara.
- Desde el punto de vista organoléptico, es un metal blando de color rojizo brillante.
- En la escala de Mohs, su dureza es igual a 3.
Propiedades químicas
- Un átomo de cobre está compuesto por 29 electrones, 29 protones y 35 neutrones.
- Tiene 4 niveles de energía, u orbitales electrónicos.
- Sus estados de oxidación son: -2, +1, +2, +3, +4.
- Su reactividad es relativamente baja.
- No reacciona en contacto con el agua.
- Reacciona lentamente con el oxígeno atmosférico, formando una ligera capa de óxido que lo protege de la corrosión, proceso conocido como pasivación.
- El cobre es especialmente débil a los halógenos cuando hay altos niveles de humedad. En condiciones secas es capaz de resistir el ataque del cloro y el bromo, mientras que el flúor sólo es capaz de atacar a temperaturas superiores a 500 °C.
- Este metal también es susceptible a la influencia de los ácidos, especialmente los ácidos óxicos y el ácido cítrico.
Propiedades mecánicas
- Es un metal de gran maleabilidad, elasticidad y ductilidad.
- Tiene una gran maquinabilidad, lo que facilita su trabajo. Por ello, puede ser laminado, forjado, soldado, templado y recocido.
- Tiene una resistencia a la tracción relativamente alta.
- Las bajas temperaturas amplían las magnitudes de sus propiedades mecánicas.
Usos
Debido a su alta conductividad eléctrica, el cobre se utiliza principalmente en la fabricación de todo tipo de cables eléctricos, tanto para entornos residenciales como industriales. El cobre es incluso un componente esencial de los cables telefónicos, los cables de fibra óptica y los sistemas inalámbricos.
El cobre también se utiliza como cableado interno en dispositivos y equipos electrónicos, como motores, generadores, transformadores, etc. También es parte básica de circuitos integrales, disipadores de calor, electroimanes, tubos de vacío, tubos de rayos catódicos y en los magnetrones de los aparatos de microondas.
En la industria del automóvil, el cobre se utiliza para fabricar componentes de vehículos ligeros y pesados. Los radiadores son los componentes que más requieren cobre, pero su uso también está muy extendido en la producción de rodamientos y frenos.
El cobre también se utiliza en la fabricación de calderas, para la elaboración industrial de cerveza y en la producción de elementos de calefacción.
En la metalurgia, el cobre se utiliza para producir aleaciones, fundiciones (ánodos y cátodos), tubos, chapas, alambres, etc. Las aleaciones de cobre más conocidas son el bronce, el latón y la alpaca, que se utilizan con fines estructurales y ornamentales en diversas construcciones y mecanismos, ya que son resistentes a la corrosión y muy estéticas.
De todos sus compuestos, destaca el sulfato cúprico, que sirve como fertilizante, pesticida, purificador de agua y conservante de la madera.