A cor verde da Estátua da Liberdade

Estátua da Liberdade (Nova York)

Os metais podem ser listados de acordo com sua reatividade. Alguns, como o sódio, são tão reativos que explodem ao entrar em contato com a água. Alguns, como o ouro, são tão pouco reativos que parecem não ter mudado depois de enterrados por milhares de anos. O cobre está baixo nesta escala. Ele vai reagir, mas lentamente. Essa baixa reatividade, combinada com sua maleabilidade, o torna ideal para uso em arquitetura. Ele pode ser cortado e martelado em formas ornamentadas e se protegerá com uma camada verde clara de sais de cobre chamada pátina

Veja alguns exemplos de monumentos históricos que apresentam a camada verde clara de sais de cobre:

A Química da Patinação

O primeiro passo no desenvolvimento de uma pátina é a oxidação para formar óxido de cobre (I) (Cu 2 O), que tem uma cor vermelha ou rosa, quando os átomos de cobre reagem inicialmente com as moléculas de oxigênio no ar. O óxido de cobre é posteriormente oxidado a óxido de cobre (II) (CuO), que é de cor preta (equação 2). Se o ar está poluído com enxofre, por exemplo, pela queima de combustíveis fósseis, então o sulfeto de cobre (II) preto (CuS) também se forma (Equação 3).

 4Cu + O2 → 2Cu2O (cor vermelha ou rosa)

2Cu2O + O2 → 4CuO (cor preta)

Cu + S → CuS (cor preta)

Ao longo dos anos, CuO e CuS reagem lentamente com dióxido de carbono (CO2) e íons hidróxido (OH) na água do ar para formar Cu2CO3(OH)2, Cu3(CO3)2(OH)2 e Cu4SO4(OH)6, que constituem a pátina. A extensão da umidade e o nível de poluição do ar relacionada ao enxofre têm um impacto significativo na velocidade de desenvolvimento da pátina, bem como na proporção relativa dos três componentes.

2CuO + CO2 + H2O → Cu2CO3(OH)2

3CuO + 2CO2 + H2O → Cu3(CO3)2(OH)2

4CuO + SO3 + 3H2O → Cu4SO4(OH)6

 

Série de reatividade

A série de reatividade lista os metais em ordem de reatividade. Os cinco primeiros são extremamente perigosos. As formas de cunha indicam o quão reativas elas são. O cobre é o único metal além dos metais preciosos que não reage com a água ou ácidos diluídos. Ele vai reagir muito lentamente com o oxigênio.

Série reatividade

A estátua da liberdade, com 46 metros de altura e pesando 225 toneladas, foi presenteada pelos franceses ao Estados Unidos em junho de 1884. A estátua foi feita com placas de cobre fixadas sobre um esqueleto de ferro. A superfície externa da estátua, assim como ocorre em outras estruturas de cobre, é protegida por uma fina camada formada azul-esverdeada denominada de pátina. Ao ser expostos as intempéries do ambiente o Cu(s) forma a pátina que nada mais é que o carbonato básico de cobre, CuCO3.Cu(OH)2.  A pátina protegeria a estátua do ambiente se não fosse o esqueleto de ferro. Quando o cobre entra em contato com o ferro começa ai um processo de corrosão que prejudica a durabilidade da estrutura da estátua da liberdade. Para proteger desse processo os franceses usaram camadas de amianto para evitar o contato com os dois metais. Infelizmente, com o tempo o amianto se desfez e com a entrada da água de chuva na estátua o ferro começou a oxidar. Em sua última restauração vigas de aços inox e isolantes à base de teflon foram utilizados para evitar o problema.

Fonte:

Copper Development Association

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