Elemento químico · ficha de referencia
29Cu

Cobre

El cobre es el elemento 29 (Cu), situado en el período 4, grupo 11 y bloque d. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Ar] 3d10 4s1.

Número atómico29
Peso atómico estándar63.546(3)
Grupo11
Período4
Bloqued
Configuración electrónica[Ar] 3d10 4s1
Estructura electrónica

Qué gobierna su química

La subcapa d participa en la química del cobre. Los metales de transición pueden utilizar electrones de energías próximas en los enlaces, lo que favorece estados de oxidación variables y compuestos de coordinación.

La configuración [Ar] 3d10 4s1 debe interpretarse junto con el estado de oxidación: al retirar electrones cambia la ocupación de los orbitales d y pueden variar color, magnetismo, enlace y reactividad.

Formas químicas

Compuestos, iones y materiales

Entre las formas químicas importantes del cobre se encuentran el metal y sus aleaciones, óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Los estados de oxidación variables y el entorno de los ligandos pueden modificar notablemente color, magnetismo y reactividad.

Comportamiento físico

Estado y cambios de fase

A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 8.96 g/cm³. El punto de fusión es 1 358 K (1 085 °C). El punto de ebullición es 2 835 K (2 562 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.

Presencia y aplicaciones

Dónde se encuentra y para qué se usa el cobre

En la práctica, el cobre se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como cableado eléctrico, fontanería y electrónica. La forma química o isotópica concreta determina su función.

En la práctica

Ejemplos de usos concretos

Cableado eléctrico

El cobre se utiliza en conductores eléctricos cuando combina buena conductividad con propiedades mecánicas adecuadas.

Fontanería

El cobre se utiliza en tuberías, accesorios o aleaciones de fontanería cuando ofrece una combinación adecuada de resistencia mecánica y corrosión.

Electrónica

El cobre se emplea en componentes electrónicos cuando resultan útiles su conductividad, comportamiento semiconductor, respuesta óptica o estabilidad química.

Posición periódica

Qué muestran sus elementos vecinos

El cobre está en el período 4, grupo 11 y bloque d. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Níquel, Zinc, Paladio, Plata y Cadmio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.

Datos de referencia

Propiedades físicas y atómicas

Clasificaciónmetal de transición
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 1
Densidad8.96 g/cm³
Punto de fusión1 358 K (1 085 °C)
Punto de ebullición2 835 K (2 562 °C)
Electronegatividad de Pauling1.9
Primera energía de ionización745.5 kJ/mol
Afinidad electrónica119.2 kJ/mol

Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.

Historia

Descubrimiento e identificación

El cobre o materiales que lo contienen se conocen desde la Antigüedad, mucho antes de la química moderna. Su uso antiguo, la identificación química del elemento y su definición actual mediante el número atómico corresponden a etapas históricas distintas.

Isótopos y peso atómico

Cómo cambia los números la composición isotópica

El peso atómico estándar es 63.546(3). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.

El cobre posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.

Seguridad

Manipulación y exposición

Los riesgos asociados al cobre dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.