UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE ZOOTECNIA

ASIGNATURA: QUIMICAALUMNA:RIVERA PARCO FIORRELA ANA

TEMA :COBREDOCENTE : Ing. RAFAEL PANTOJA ESQUIVEL

SEMESTRE:PRIMER SEMESTRE

INTRODUCCIÓNLa aleación es una sustancia compuesta por dos o más metales.

Las aleaciones al igual que los metales puros poseen brillo metálico y conducen bien el calor y electricidad, aunque por lo general no tan

bien como los metales por los metales que están formados.La mayoría de las aleaciones se preparaban de las aleaciones

mezclando los materiales fundidos, con frecuencia las propiedades de las aleaciones son muy distintas de las de sus elementos

constituyentes, como la fuerza y la resistencia a la corrosión, pueden ser considerablemente mayores en la aleación que en los metales

separados.

Cobre

El cobre (del latín cuprum, y éste del griego kypros), cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otro s

componentes eléctricos y electrónicos.

• El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.

• El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es

un oligoelemento esencial para la vida humana.

• El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.

• El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7 % frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt. Los pórfidos cupríferos constituyen la principal fuente de extracción de cobre en el mundo

PROPIEDAS Y

CARACTERISTICAS DEL

COBRE

Propiedades físicas:     

El cobre posee varias propiedades físicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, después del hierro y del aluminio, más consumido en el mundo. Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio accesible y se recicla de forma indefinida; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecánicas y es resistente a la corrosión y oxidación.La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Chopper Standard(Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 5,80 × 107 S/m.4A este valor de conductividad se le asigna un índice 100 % IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 % IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.

Propiedades mecánicas:Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buena maquinabilidad, es decir, son fáciles de mecanizar. El cobre posee muy buena ductilidad y maleabilidad lo que permite producir láminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un índice de dureza 3 en la escala de Mohs (50 en la escala de Vickers) y su resistencia a la tracción es de 210 MPa, con un límite elástico de 33,3 MPa. Admite procesos de fabricación de deformación como laminación o forja, y procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos térmicos como temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.

Características químicas:Techumbre de cobre con pátina de cardenillo en el ayuntamiento de Minneapolis (Minnesota).En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1.Expuesto al aire, el color rojo salmón, inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO). La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ion [Cu (OH2)6]+2.Los halógenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500 °C. El cloruro cuproso y el cloruros cúprico, combinados con el oxígeno y en presencia de humedad producen ácido clorhídrico, ocasionando unas manchas de atacamita o par atacamita, de color verde pálido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen más cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosión.

Propiedades biológicas:En las plantas, el cobre posee un importante papel en el proceso de la fotosíntesis y forma parte de la composición de la plastocianina . Alrededor del 70 % del cobre de una planta está presente en la clorofila, principalmente en los cloroplastos. Los primeros síntomas en las plantas por deficiencia de cobre aparecen en forma de hojas estrechas y retorcidas, además de puntas blanquecinas. Las panículas y las vainas pueden aparecer vacías por una deficiencia severa de cobre, ocasionando graves pérdidas económicas en la actividad agrícola.

• El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es esencial para la vida humana. El cobre se encuentra en algunas enzimas como la citocromo c oxidasa, la lisil oxidasa y la su peróxido dismutasa.

• El desequilibrio de cobre en el organismo cuando se produce en forma excesiva ocasiona una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson, el origen de esta enfermedad es hereditario, y aparte del trastorno hepático que ocasiona también daña al sistema nervioso. Se trata de una enfermedad poco común.7

• Puede producirse deficiencia de cobre en niños con una dieta pobre en calcio, especialmente si presentan diarreas o desnutrición. También hay enfermedades que disminuyen la absorción de cobre, como la enfermedad celiaca, la fibrosis quística o al llevar dietas restrictivas.

• El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo.

Precauciones sanitarias del cobre

A pesar de que el cobre es un oligoelemento necesario para la vida, unos niveles altos de este elemento en el organismo pueden ser dañinos para la salud. La inhalación de niveles altos de cobre puede producir irritación de las vías respiratorias. La ingestión de niveles altos de cobre puede producir náuseas, vómitos y diarrea. Un exceso de cobre en la sangre puede dañar el hígado y los riñones, e incluso causar la muerte. Ingerir por vía oral una cantidad de 30 g de sulfato de cobre es potencialmente letal en los humanos.Para las actividades laborales en las que se elaboran y manipulan productos de cobre, es necesario utilizar medidas de protección colectiva que protejan a los trabajadores. El valor límite tolerado es de 0,2 mg/m³ para el humo y 1 mg/m³ para el polvo y la niebla. El cobre reacciona con oxidantes fuertes tales como cloratos, bromatos y yoduros, originando un peligro de explosión. Además puede ser necesario el uso de equipos de protección individual como guantes, gafas y mascarillas. Además, puede ser recomendable que los trabajadores se duchen y se cambien de ropa antes de volver a su casa cada día.

Aleaciones y tipos de cobreDesde el punto de vista físico, el cobre puro posee muy bajo límite elástico (33 MPa) y una dureza escasa (3 en la escala de Mohs ó 50 en la escala de Vickers). En cambio, unido en aleación con otros elementos adquiere características mecánicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las características técnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones técnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: Zn, Sn, Al, Ni, Be, Si, Cd, Cr y otros en menor cuantía.Según los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo.

• Latón (Cu-Zn)• Bronce (Cu-Sn)

• Alpaca (Cu-Ni-Zn)

Otras aleacionesOtras aleaciones de cobre con aplicaciones técnicas son las siguientes:

• Cobre-cadmio (Cu-Cd): son aleaciones de cobre con un pequeño porcentaje de cadmio y tienen con mayor resistencia que el cobre puro. Se utilizan en líneas eléctricas aéreas sometidas a fuertes solicitaciones mecánicas como catenarias y cables de contacto para tranvías.

• Cobre-cromo (Cu-Cr) y Cobre-cromo-circonio (Cu-Cr-Zr): tienen una alta conductividad eléctrica y térmica. Se utilizan en electrodos de soldadura por resistencia, barras de colectores, contactarse potencia, equipos siderúrgicos y resortes conductores.

• Cobre-hierro-fósforo (Cu-Fe-P). Para la fabricación de elementos que requieran una buena conductividad eléctrica y buenas propiedades térmicas y mecánicas se añaden al cobre partículas de hierro y fósforo. Estas aleaciones se utilizan en circuitos integrados porque tienen una buena conductividad eléctrica, buenas propiedades mecánicas y tienen una alta resistencia a la temperatura.

• Cobre-aluminio (Cu-Al): también conocidas como bronces al aluminio y duraluminio, contienen al menos un 10 % de aluminio. Estas aleaciones son muy parecidas al oro y muy apreciadas para trabajos artísticos. Tienen buenas propiedades mecánicas y una elevada resistencia a la corrosión. Se utilizan también para los trenes de aterrizaje de los aviones , en ciertas construcciones mecánicas.

Cobre-berilio (Cu-Be): es una aleación constituida esencialmente por cobre. Esta aleación tiene importantes propiedades mecánicas y gran resistencia a la corrosión. Se utiliza para fabricar muelles, moldes para plásticos, electrodos para soldar por resistencia y herramientas antideflagrantes.

• Cobre-plata (Cu-Ag) o cobre a la plata: es una aleación débil por su alto contenido de cobre, que se caracteriza por una alta dureza que le permite soportar temperaturas de hasta 226 °C, manteniendo la conductividad eléctrica del cobre.

• Constantán (Cu55Ni45): es una aleación formada por un 55 % de cobre y un 45 % de níquel. Se caracteriza por tener un una resistividad eléctrica de 4,9•10−7 Ω• m casi constante en un amplio rango de temperaturas, con un coeficiente de temperatura de 10−5 K−1. Se emplea en la fabricación de termopares, galgas extensiométricas y monedas.

• Manganina (Cu86Mn12Ni2): es otra aleación con un muy bajo coeficiente de temperatura y se utiliza en galgas extensiométricas y resistores de alta estabilidad. Además, su potencial termoeléctrico de contacto con el cobre por efecto Seebeck es muy pequeño (+0,6 m V/100 K). Su resistividad eléctrica es de unos 4,9•10−7 Ω• m y su coeficiente de temperatura es de 10−8 K−1.

Algunas aleaciones de cobre tienen pequeños porcentajes de azufre y de plomo que mejoran la maquinabilidad de la aleación. Tanto el plomo como el azufre tienen muy baja solubilidad en el cobre, separándose respectivamente como plomo (Pb) y como sulfuro cuproso (Cu2S) en los bordes de grano y facilitando la rotura de las virutas en los procesos de mecanizado, mejorando la maquinabilidad de la aleación.

Aplicaciones y usos del cobre

Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades económicas y ha sido considerado un recurso estratégico en situaciones de conflicto.

Cobre metálicoEl cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100 %, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principalmente en la fabricación de cables eléctricos.

Electricidad y telecomunicaciones

El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numerosos equipos eléctricos como generadores, motores y transformadores. La principal alternativa al cobre en estas aplicaciones es el aluminio.También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso a Internet. Las principales alternativas al cobre para telecomunicaciones son la fibra óptica y los sistemas inalámbricos. Por otro lado, todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida, por ejemplo en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno.

Funciones del cobre

Ayuda al transporte del hierro.Interviene en la formación de hemoglobina,

glóbulos rojos y diversas enzimas.Participa en la degradación de hidratos de

carbono, lípidos y proteínas.Interviene en la asimilación de la vitamina C

por parte del cuerpo.Colabora en el mantenimiento de la estructura

ósea.Participa en la integridad del sistema nervioso

central.

FUNCION DEL COBRE EN EL CUERPO

HUMANOEl cobre (Cu) es un micro mineral elemental en el cuerpo humano, ya que

tiene un papel primordial, siendo necesario para asimilar y utilizar el hierro, y que

pueda distribuirse adecuadamente para realizar su misión. Además, tiene una

variedad de funciones importante entre las que se encuentran la regulación de

reacciones enzimáticas. También se requiere para producir ATP, que es el tipo de energía

que puede utilizar el cuerpo. El cobre en cantidades elevadas puede llegar a resultar

muy tóxico.

Fuentes alimentarias de cobre

El cobre podemos obtenerlo de diversos alimentos.Legumbres: lentejas, garbanzos, judías, etcétera.• Alimentos integrales y cereales.• Frutos secos.• Hígado, vísceras.Marisco.

• Ciruelas y pasas.Hígado, vísceras.

Consecuencias de su déficit

Si el organismo tiene falta de cobre se pueden dar distintas patologías como:Anemia.Osteoporosis.Despigmentación (decoloración de la piel).Alteraciones o degeneración del sistema nervioso central.Cabello canoso.Pérdida de minerales.

Toxicidad del cobrePuede causar alteraciones hepáticas y renales.Problemas neurológicos.Los trabajadores de cobre deben portar medidas protectoras encaminadas a evitar la toxicidad de este mineral.

Procesos industriales del cobreMinería del cobreMina a cielo abierto en Bingham,Illinois (Estados Unidos).Mina de cobre Chuquicamata, Chile.El cobre nativo suele acompañar a sus minerales en bolsas que afloran a la superficie explotándose en minas a cielo abierto. El cobre se obtiene a partir de minerales sulfurados (80 %) y de minerales oxidados (20 %), los primeros se tratan por un proceso denominado piro metalurgia y los segundos por otro proceso denominado hidrometalurgia. Generalmente en la capa superior se encuentran los minerales oxidados (cuprita, melanomita), junto a cobre nativo en pequeñas cantidades, lo que explica su elaboración milenaria ya que el metal podía extraerse fácilmente en hornos de fosa. A continuación, por debajo del nivel freático, se encuentran las piritas(sulfuros) primarias calcosina (Cu2S) y cebellina (CuS) y finalmente las secundarias calcopirita (FeCuS2) cuya explotación es más rentable que la de las anteriores. Acompañando a estos minerales se encuentran otros como laborcita (Cu5FeS4), los cobres grises y los carbonatos azurita y malaquita que suelen formar masas importantes en las minas de cobre por ser la forma en la que usualmente se alteran los sulfuros.La tecnología de obtención del cobre está muy bien desarrollada aunque es laboriosa debido a la pobreza de la ley de los minerales. Los yacimientos de cobre contienen generalmente concentraciones muy bajas del metal. Ésta es la causa de que muchas de las distintas fases de producción tengan por objeto la eliminación de impurezas.

Productos del cobreFundición: blíster y ánodosEl cobre blíster, también llamado ampollado o anódico, tiene una pureza de entre 98 y 99,5 %, y su principal aplicación es la fabricación por vía electrolítica de cátodos de cobre, cuya pureza alcanza el 99,99 %. También se puede emplear para sintetizar sulfato de cobre y otros productos químicos. Su principal aplicación es su transformación en ánodos de cobre.El paso intermedio en la transformación de cobre blíster en cátodos de cobre es la producción de ánodos de cobre, con cerca de 99,6 % de pureza. Un ánodo de cobre tiene unas dimensiones aproximadas de 100x125 cm, un grosor de 5 cm y un peso aproximado de 350 kg.

Alambre de cobre desnudoBobina de alambre desnudo.El alambre de cobre desnudo se produce a partir del alambrón y mediante un proceso de desbaste y con un horno de recocido. Se obtiene alambre desnudo formado por un hilo de cobre electrolítico en tres temples, duro, semiduro y suave y se utiliza para usos eléctricos se produce en una gama de diámetros de 1 mm a 8 mm y en bobinas que pueden pesar del orden de 2250 kg. Este alambre se utiliza en líneas aéreas de distribución eléctrica, en neutros de subestaciones, conexiones a tierra de equipos y sistemas y para fabricar hilos planos, esmaltados y multiflores que pueden tener un diámetros de 0,25/0,22 mm . Está fabricado a base de cobre de alta pureza con un contenido mínimo de 99,9 % de Cu. Este tipo de alambre tiene una alta conductividad, ductilidad y resistencia mecánica así como gran resistencia a la corrosión en ambientes salobre

Producción y comercio

Producción minera

Producción minera de cobre en 200.Evolución de la producción mundial de cobre.La producción mundial de cobre durante el 2011 alcanzó un total de 16,10 millones de toneladas métricas de cobre fino. El principal país productor es Chile, con más de un tercio del total, seguido por Perú y China:

Rango Estado Producción en 2011(en mill. ton/año)

1 Chile 5,420

2 Perú 1,220

3 China 1,190

4 Estados Unidos 1,120

5 Australia 0,940

6 Zambia 0,715

7 Rusia 0,710

8 Indonesia 0,625

9 Canadá 0,550

10 República Democrática del Congo

0,440

11 Polonia 0,425

12 México 0,365

13 Kazajistán 0,360

ReservasDe acuerdo a información entregada en el informe anual del United States Geological Survey (USGS), las estimaciones señalan que las reservas conocidas de cobre en el 2011 a nivel mundial alcanzarían 690 millones de toneladas métricas de cobre fino. Y según las estimaciones de USGS, en Chile existirían del orden de 190 millones de toneladas económicamente explotables, equivalentes al 28 % del total de reservas mundiales del mineral; seguido de Perú con 90 millones de toneladas económicamente explotables, equivalentes al 13 % del total de reservas mundiales del mineral

Rango Estado

Reservas Mundiales de cobre en 2011(en millones de

toneladas)

Porcentaje del total (aprox.)

1 Chile 190 28 %2 Perú 90 13 %3 Australia 86 12 %4 México 38 6 %

5 Estados Unidos 35 5 %

6 China 30 4 %7 Rusia 30 4 %8 Indonesia 28 4 %9 Polonia 26 4 %

10 República Democrática del Congo

20 3 %

11 Zambia 20 3 %12 Canadá 7 1 %13 Kazajistán 7 1 %

¿ cuanto cobre tenemos en el cuerpo humano?

El cuerpo humano adulto sólo contiene unos 100-150 mg de cobre. Esta cantidad está distribuida principalmente en los músculos, el bazo, los huesos, el hígado, el corazón, los riñones, el cerebro, el sistema nervioso central y las proteínas del plasma.La mayor parte del cobre de los leucocitos se halla en los eosinófilos y en menor medida en los basófilos. La cantidad de cobre en las plaquetas es insignificante. Ante carencias de cobre en el organismo, su presencia disminuye en el cerebro, huesos, tejidos conjuntivos y médula ósea, pero no en el hígado.Los valores en el suero, aunque son variables, oscilan entre 130-230 microgramos por 100 ml.Alrededor del 5% del cobre en el suero está ligado a la albúmina, un 95% está ligado a una alfaglobulima, la ceruloplasmina.

estructura biológica del cobre

CONCLUSION

EN CONCLUSION EL COBRE ES MUY IMPORTANTE EN EL CUERPO HUMANO Y PARA LAS PLANTAS YA

QUE LES SIRVEN PARA DIFERENTES FUNCIONES EN SUS CUERPOS Y ELEXESO DE ESTA SUNTANCIA ES

MUY TOXICA

http://www.youtube.com/watch?v=tsrj4tz7yUY