Hidróxido de cobre (II): estrutura, propriedades, nomenclatura, usos - Ciência - 2023

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o hidróxido de cobre (II) ou hidróxido cúprico é um sólido inorgânico cristalino azul claro ou azul esverdeado cuja fórmula química é Cu (OH)2. É obtido como um precipitado azul volumoso pela adição de um hidróxido alcalino às soluções cúpricas (isso significa que elas contêm íons Cu2+) É um composto instável.

Para aumentar sua estabilidade, é preparado na presença de amônia (NH3) ou fosfatos Se preparado na presença de amônia, é produzido um material com boa estabilidade e grande tamanho de partícula.

Quando preparado a partir de fosfato de cobre (II), Cu3(PO4)2, um material com tamanho de partícula mais fino e maior área de superfície é obtido. O hidróxido cúprico é amplamente utilizado como fungicida e bactericida na agricultura e no tratamento da madeira, prolongando sua vida útil.


Também é usado como suplemento alimentar para animais. É utilizado como matéria-prima para a obtenção de outros sais de cobre (II) e na galvanoplastia para revestir superfícies.

Estudos estão em andamento para estimar seu potencial para combater infecções bacterianas e fúngicas em humanos.

Estrutura

O hidróxido de cobre (II) contém cadeias infinitas de íons de cobre (Cu2+) ligados por pontes de grupos hidroxila (OH–).

As cadeias são tão compactadas que 2 átomos de oxigênio de outras cadeias estão acima e abaixo de cada átomo de cobre, adotando assim uma configuração octaédrica distorcida, que é comum na maioria dos compostos de cobre (II).

Em sua estrutura, quatro átomos de oxigênio estão a uma distância de 1,93 A; dois átomos de oxigênio estão em 2,63 A; e a distância Cu-Cu é 2,95 A.

Nomenclatura

- Hidróxido de cobre (II).


- Hidróxido cúprico.

- Dihidróxido de cobre.

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino.

Peso molecular

99,58 g / mol.

Ponto de fusão

Ele se decompõe antes de derreter. Ponto de degradação 229 ºC.

Densidade

3,37 g / cm3

Solubilidade

É praticamente insolúvel em água: 2,9 microgramas / L a 25ºC. Rapidamente solúvel em ácidos, em soluções alcalinas concentradas e em hidróxido de amônio. Insolúvel em solventes orgânicos. Na água quente se decompõe gerando óxido de cobre (II), que é mais estável.

Outras propriedades

É facilmente solúvel em ácidos fortes e também em soluções concentradas de hidróxido alcalino, para dar ânions azuis profundos, provavelmente do [Cun(OH)2n + 2]2-.

Sua estabilidade depende do método de preparação.


Ele pode se decompor dando óxido de cobre preto (II) (CuO) se permanecer em repouso por alguns dias ou sob aquecimento.

Na presença de excesso de álcali decompõe-se acima de 50 ºC.

Formulários

Na agricultura

O hidróxido de cobre (II) tem ampla aplicação como fungicida e antibacteriano em lavouras agrícolas. aqui estão alguns exemplos:

- Serve contra manchas bacterianas (de Erwinia) na alface, aplicando-a como tratamento foliar.

- Contra manchas bacterianas (de Xanthomonas pruni) em pêssegos, para os quais é aplicado um tratamento latente e foliar.

- É utilizado no combate às pragas das folhas e caule do mirtilo por meio de aplicações latentes.

- Contra a putrefação durante o armazenamento de mirtilos causada por Monilinia oxycocci, por aplicação latente.

Para aplicação na agricultura, utiliza-se o hidróxido de cobre (II), que é preparado na presença de fosfatos devido ao seu pequeno tamanho de partícula.

Na preservação da madeira

A madeira, sendo de natureza orgânica, é sensível ao ataque de insetos e microorganismos. O hidróxido de cobre (II) é usado como biocida para fungos que atacam a madeira.

É geralmente usado em conjunto com um composto de amônio quaternário (NH4+) O hidróxido de cobre atua como fungicida e o composto de amônio quaternário atua como inseticida.

Desta forma, a madeira tratada resiste ou resiste às condições de serviço, atingindo o nível de desempenho exigido pelo usuário. No entanto, a madeira tratada com esses compostos tem um alto nível de cobre e é altamente corrosiva para o aço comum, portanto, é necessário um tipo de aço inoxidável que possa suportar o processamento da madeira tratada.

Apesar de sua utilidade, o hidróxido de cobre (II) é considerado um biocida levemente perigoso.

Por isso, existe a preocupação de que seja liberado da madeira tratada para o meio ambiente em quantidades que possam ser prejudiciais aos microrganismos naturalmente presentes nas águas (rios, lagos, pântanos e mar) ou no solo.

Na fabricação de rayon

Desde o século 19, soluções amoniacais de hidróxido de cobre (II) têm sido usadas para dissolver a celulose. Esse é um dos primeiros passos para se obter a fibra chamada rayon com a tecnologia desenvolvida por Bemberg na Alemanha.

O hidróxido de cobre (II) se dissolve em uma solução de amônia (NH3), formando um sal complexo.

As fibras curtas de algodão refinado são adicionadas à solução de amônia de cobre contendo o hidróxido de cobre (II) como um sólido precipitado.

A celulose do algodão forma um complexo com o hidróxido de tetraamônio de cobre dissolvendo-se na solução.

Posteriormente, esta solução coagula ao ser passada por um dispositivo de extrusão.

Devido ao alto custo, essa tecnologia já foi superada pela viscose. A tecnologia de Bemberg é usada atualmente apenas no Japão.

Na indústria de ração animal

É utilizado como vestígio na alimentação animal, pois é uma das substâncias necessárias como micronutrientes para a nutrição completa dos animais.

Isso ocorre porque, nos seres vivos superiores, o cobre é um elemento essencial, necessário para a atividade de uma variedade de enzimas que contêm cobre.

Por exemplo, está contido na enzima que participa da produção de colágeno e na enzima necessária à síntese da melanina, entre outras.

É um composto geralmente reconhecido como seguro quando adicionado em níveis consistentes com as boas práticas de alimentação.

Na fabricação de outros compostos de cobre (II)

Precursor ativo na produção dos seguintes compostos de cobre (II): naftenato de cobre (II), 2-etilhexanoato de cobre (II) e sabões de cobre. Nestes casos, é utilizado o hidróxido de cobre (II), que é sintetizado na presença de amônia.

Outros usos

É utilizado na estabilização de náilon, em eletrodos de baterias; como fixador de cor em operações de tingimento; como um pigmento; em inseticidas; no tratamento e coloração de papel; em catalisadores, como catalisador na vulcanização de borracha de polissulfeto; como um pigmento anti-incrustante; e na eletrólise, na galvanoplastia.

Futuras aplicações médicas

O hidróxido de cobre (II) faz parte dos compostos de cobre que estão sendo estudados na forma de nanopartículas para a eliminação de bactérias como E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Salmonella spp., entre outros, causando doenças em humanos.

Também foi descoberto que as nanopartículas de cobre podem ser eficazes contra Candida albicans, um fungo que é uma causa comum de patologias humanas.

Isso indica que a nanotecnologia de cobre pode desempenhar um papel importante contra bactérias e fungos que causam infecções em humanos, e o hidróxido de cobre (II) pode ser muito útil nesses campos.

Referências

  1. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química Inorgânica Avançada. Quarta edição. John Wiley & Sons.
  2. Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Volume 7. Quarta Edição. John Wiley & Sons.
  3. Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann. (1990). Quinta edição. Volume A7. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  4. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J.; Sir Ronald Nyholm e Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Comprehensive Inorganic Chemistry. Volume 3. Pergamon Press.
  5. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Copper (II) Hydroxyde. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  6. Schiopu, N. e Tiruta-Barna, L. (2012). Conservantes de madeira. Em Toxicidade de materiais de construção. Capítulo 6. Recuperado de sciencedirect.com.
  7. Mordorski, B. e Friedman, A. (2017). Nanopartículas de metal para infecção microbiana. Em Nanomateriais Funcionalizados para o Gerenciamento de Infecção Microbiana. Capítulo 4. Recuperado de sciencedirect.com.
  8. Takashi Tsurumi. (1994). Solução girando. Em tecnologia avançada de fiação de fibra. Capítulo 3. Recuperado de sciencedirect.com.