Elementos del grupo 11

El grupo 11 de la tabla periódica lo comprenden los elementos cobre (Cu), plata (Ag), oro (Au), roentgenio (Rg).

Los tres metales son denominados "metales de acuñar", aunque no es un nombre recomendado por la IUPAC.

Son relativamente inertes y difíciles de corroer. De hecho los tres existen en forma de elemento en la corteza terrestre y no se disuelven en ácidos no oxidantes y en ausencia de oxígeno. Se han empleado ampliamente en la acuñación de monedas, y de esta aplicación proviene el nombre de metales de acuñar. El cobre y el oro son de los pocos metales que presentan color.

Aparte de sus aplicaciones monetarias o decorativas, tienen otras muchas aplicaciones industriales debido a algunas de sus excelentes propiedades. Son muy buenos conductores de la electricidad (los más conductores de todos los metales son la plata, el cobre y el oro, en este orden). La plata también es el elemento que presenta una mayor conductividad térmica y mayor reflectancia de la luz. Además, la plata tiene la poco común propiedad de que la capa que se forma al oscurecer sigue siendo conductora de la electricidad.

El cobre también se emplea ampliamente en cables eléctricos y en electrónica. A veces se emplean contactos de oro en equipos de precisión. En ocasiones también se emplea la plata en estas aplicaciones, y también en fotografía, agricultura (sobre todo el cobre en formulaciones de fungicidas), medicamentos, equipos de sonido y aplicaciones científicas.

Estos metales son bastante blandos y no soportan bien el uso diario de las monedas, desgastándose con el tiempo. Por esto deben ser aleados con otros metales para conseguir monedas más duraderas, más duras y más resistentes al desgaste.

Historia

Todos los elementos del grupo, excepto el roentgenio, se conocen desde la prehistoria, ya que todos ellos se presentan en forma metálica en la naturaleza y no es necesaria la metalurgia de extracción para producirlos.

El cobre se conocía y se utilizaba alrededor del año 4000 a. C. y muchos objetos, armas y materiales se fabricaban y utilizaban con cobre.

Los primeros indicios de extracción de plata se remontan al año 3000 a. C., en Turquía y Grecia, según la RSC. Los antiguos incluso descubrieron cómo refinar la plata.

El primer metal del que se tiene constancia que fue empleado por el ser humano parece ser el oro, que puede encontrarse libre o "nativo". Se han encontrado pequeñas cantidades de oro natural en cuevas españolas utilizadas durante el Paleolítico tardío, c. 40 000 a. C. Los artefactos de oro hicieron su primera aparición al principio del periodo predinástico en Egipto, a finales del quinto milenio a. C. y principios del cuarto, y la fundición se desarrolló en el transcurso del cuarto milenio; los artefactos de oro aparecen en la arqueología de la Baja Mesopotamia durante los primeros años del cuarto milenio.

El roentgenio se fabricó en 1994 bombardeando átomos de níquel-64 en bismuto-209 para hacer roentgenio-272.[1]

Níquel ← Cobre → Zinc
Nombre, símbolo, número Cobre, Cu, 29
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 11, 4, d
Masa atómica 63,546 u
Paladio ← Plata → Cadmio
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 11, 5, d
Masa atómica 107,8683 u
Configuración electrónica [Kr]4d10 5s1
Platino ← Oro → Mercurio
Nombre, símbolo, número Oro, Au, 79
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 11, 6, d
Masa atómica 196,966569(4) u

Cobre

El cobre (Cu), es un elemento químico, metal rojizo y extremadamente dúctil del grupo 11 (Ib) de la tabla periódica que es un muy buen conductor de la electricidad y el calor. El cobre se encuentra en estado metálico libre en la naturaleza. El cobre nativo fue utilizado por primera vez (c. 8000 a. C..) como sustituto de la piedra por los humanos del Neolítico. La metalurgia apareció en la Mesopotamia cuando el cobre se fundió en moldes (c. 4000 a. C..), se redujo a metal a partir de minerales con fuego y carbón vegetal, y se aleó con estaño obteniendo bronce (c. 3500 a. C.). El suministro romano de cobre procedía casi en su totalidad de Chipre. Se conocía como aes Cyprium, "metal de Chipre", acortado a cyprium y posteriormente transformado a cuprum.[2]

El cobre se encuentra en muchos lugares como mineral primario en lavas basálticas y también reducido a partir de compuestos de cobre, como sulfuros, arseniuros, cloruros y carbonatos. El cobre aparece combinado en muchos minerales, como la calcocita, la calcopirita, la bornita, la cuprita, la malaquita y la azurita. Está presente en las cenizas de las algas, en muchos corales marinos, en el hígado humano y en muchos moluscos y artrópodos. El cobre desempeña la misma función de transporte de oxígeno en la hemocianina de los moluscos y crustáceos de sangre azul que el hierro en la hemoglobina de los animales de sangre roja. El cobre presente en los humanos como oligoelemento ayuda a catalizar la formación de la hemoglobina. Un yacimiento de pórfidos de cobre en la cordillera de los Andes de Chile es el mayor depósito conocido de este mineral. A principios del siglo XXI, Chile se había convertido en el primer productor mundial de cobre. Otros grandes productores son Perú, China y Estados Unidos.

Usos

Estos metales, especialmente la plata, tienen propiedades inusuales que los hacen imprescindibles para aplicaciones industriales fuera de su valor monetario o decorativo. Todos ellos son excelentes conductores de electricidad. Los metales más conductores (en volumen) son la plata, el cobre y el oro, por este orden. La plata es también el elemento más conductor térmico y el que más refleja la luz. Además, la plata tiene la inusual propiedad de que el deslustre que se forma en ella sigue siendo altamente conductor de la electricidad.

El cobre se utiliza mucho en el cableado y los circuitos eléctricos. Los contactos de oro se encuentran a veces en equipos de precisión por su capacidad de permanecer libres de corrosión. La plata se utiliza ampliamente en aplicaciones de misión crítica como contactos eléctricos, y también se utiliza en fotografía (porque el nitrato de plata se convierte en metal al exponerse a la luz), agricultura, medicina, audiófilo y aplicaciones científicas.

El oro, la plata y el cobre son metales bastante blandos, por lo que se dañan fácilmente en su uso diario como monedas. Los metales preciosos también pueden desgastarse fácilmente con el uso. En sus funciones numismáticas, estos metales deben ser aleados con otros metales para proporcionar a las monedas una mayor durabilidad. La aleación con otros metales hace que las monedas resultantes sean más duras, menos propensas a deformarse y más resistentes al desgaste.

Monedas de oro: Las monedas de oro suelen fabricarse con un 90% de oro (por ejemplo, en las monedas estadounidenses anteriores a 1933), o con 22 quilates. (91,66%) de oro (por ejemplo, las actuales monedas de colección y los Krugerrand), y el cobre y la plata constituyen el peso restante en cada caso. Se están produciendo monedas de oro en lingotes con hasta un 99,999% de oro (en la serie Canadian Gold Maple Leaf).

Monedas de plata: Las monedas de plata suelen producirse con un 90% de plata -en el caso de las monedas acuñadas en EE. UU. antes de 1965 (que circularon en muchos países), o plata de ley (92,5%) en el caso de las monedas anteriores a 1920 de la Commonwealth británica y otras monedas de plata, y el cobre constituye el peso restante en cada caso. Las antiguas monedas europeas solían producirse con un 83,5% de plata. Las monedas modernas de lingotes de plata suelen producirse con una pureza que varía entre el 99,9% y el 99,999%.

Monedas de cobre: Las monedas de cobre suelen tener una pureza bastante elevada, en torno al 97%, y suelen estar aleadas con pequeñas cantidades de zinc y estaño.

La inflación ha hecho que el valor nominal de las monedas caiga por debajo del valor en moneda fuerte de los metales utilizados históricamente. Esto había llevado a que la mayoría de las monedas modernas estuvieran hechas de metales básicos - cobre níquel (alrededor de 80:20, de color plateado) son populares, así como el níquel-latón (cobre (75), níquel (5) y zinc (20), de color dorado), el manganeso-latón (cobre, zinc, manganeso y níquel), el bronce o el simple acero chapado.

Referencias
  1. Hofmann, S.; Ninov, V.; Heßberger, F.P.; Armbruster, P.; Folger, H.; Münzenberg, G.; Schött, H. J.; Popeko, A. G.; Yeremin, A. V.; Andreyev, A. N.; Saro, S.; Janik, R.; Leino, M. (1995). «The new element 111». Zeitschrift für Physik A 350 (4): 281-282. Bibcode:1995ZPhyA.350..281H. doi:10.1007/BF01291182.
  2. ME. Schlesinger, KC. Sole, WG.I. Davenport. Extractive Metallurgy of Copper. 2011. 472 pag. ISBN 0080967892, ISBN 978-0080967899

Enlaces externos
Este artículo ha sido escrito por Wikipedia. El texto está disponible bajo la licencia Creative Commons - Atribución - CompartirIgual. Pueden aplicarse cláusulas adicionales a los archivos multimedia.