CUPRU (lat. Cuprum), Cu (citește "Cuprum"), un element chimic din grupa I a tabelului periodic, numărul atomic 29, masa atomica 63.546.
1. Caracteristicile generale ale cuprului.
cupru natural este format din două nuclid stabil 63 Cu (69,09% în greutate) și 65 Cu (30,91%). Configurația celor două straturi de electroni exteriori atomilor de cupru neutre 3s p 2 d 6 4s 1. 10 formează un compus în stări de oxidare +2 (valență II) și 1 (valență I), foarte rar prezintă starea de oxidare +3 și +4.
În sistemul periodic Mendeleev cuprului situat în a patra perioadă și intră în grupul IB, care include metale nobile, cum ar fi argint (Ag) și aur (Au).
Raza neutral atom 0128 nm cupru, Cu + rază ionică de 0,060 nm (numărul coordonare 2) la 0,091 nm (număr coordonare de 6), Cu 2+ ion, - de la 0,071 nm (numărul coordonare 2) la 0.087 nm (număr coordonare de 6) . Energia de ionizare succesivă 7.726 atomului de cupru; 20.291; 36,8; 58,9 și 82,7 eV. Afinitatea de electroni de 1,8 eV. Funcția de lucru de electroni de 4.36 eV. Pe o scală electronegativitate Pauling de cupru 1.9; Cuprul este unul dintre metalele de tranziție. Potențialul standard de electrod de Cu / Cu 2+ 0339 V. In intervalul potențialele standard ale cuprului situat la dreapta de hidrogen (H) și fie a apei sau a hidrogenului nu deplasează acizi.
O substanță simplă de cupru - frumos rozalie roșu ductil metal.
Titlu: Numele latin de cupru provine din insula Cipru (Cuprus), în cazul în care minereul de cupru vechi minat; o explicație clară a originii cuvântului în limba română nu este.
2.Fizicheskie și chimice:
Rețeaua cristalină a unui cupru metalic cubic cu fețe centrate, parametrul latice a = 0.36150 nm. Densitate 8,92 g / cm3 punct de topire 1083,4 ° C, punctul de fierbere 2567 ° C Cuprul printre toate celălalt metal are una dintre cea mai mare conductivitate termică și o rezistivitate electrică foarte mică (la 20 ° C, o rezistivitate de 1,68 · 10-3 ohm · m).
Într-o atmosferă uscată, cuprul practic neschimbat. In aer umed, pe suprafața cuprului, în prezența dioxidului de carbon format compoziție a filmului verzui de Cu (OH) 2 · CuCO3. Deoarece în aer sunt întotdeauna urme de dioxid de sulf și hidrogen sulfurat, compoziția peliculei de suprafață pe cupru metalic sunt, de obicei compuși de cupru și sulf. Un astfel de film care are loc în timp, pe produsele de cupru și aliajele sale, numit patină. Patina protejează metalul de distrugere în continuare. Pentru a crea obiecte artistice de pe „antichitate placa“ pe ele un strat de cupru, care este apoi patinate în mod specific.
Când este încălzit în aer, pierde luciul de cupru și în cele din urmă blackens datorită formării de pe suprafața stratului de oxid. În primul format oxid Cu2 O, apoi - oxid de CuO.
oxid de cupru roșiatic (I) Cu2 O, atunci când este dizolvat în forme brom si acid iodhidric, respectiv, bromură de cupru (I) CuBr și iodură de cupru (I) CuI. În reacția Cu2 O cu acid sulfuric diluat cu sulfat de cupru și cupru:
Atunci când este încălzit în aer sau oxigen oxidează la Cu2 O CuO, prin încălzire într-un curent de hidrogen - se reduce la metal liber.
oxid de cupru negru (II) CuO, ca Cu2 O, c nu reacționează cu apa. Prin reacția cu acizii CuO sare de cupru formată (II):
Când fuzionate cu alcali formate cuprat CuO, de exemplu:
Încălzirea Cu2 O într-o atmosferă inertă conduce la reacția de disproporționare:
Astfel de agenți reducători cum ar fi hidrogen, metan, amoniac, oxid de carbon (II) și alte CuO este redus la cupru liber, de exemplu:
CuO + CO = Cu + CO2.
Pe lângă cupru oxid Cu2 O și CuO, obținut roșu ca întuneric oxid de cupru (III) Cu2 O3. are proprietăți oxidante puternice.
Cupru reacționează cu halogeni, de exemplu, încălzirea clorul reacționează cu cupru pentru a forma o CuCl2 diclorura de culoare brun închis. Există, de asemenea, difluorură de cupru CuF2 și CuBr2 dibromură de cupru. diiodură dar nici de cupru. Și CuCI2. CuBr2 și ușor solubil în apă, cu toate acestea, ionii de cupru sunt hidratați și formează o soluție albastră.
După reacția cu CuCl2 pulbere de cupru metalic produs insolubil în apă clorură de cupru (I) CuCI incolor. Această sare este ușor solubilă în acid clorhidric concentrat, anioni complecși formați [CuCl2] -, [CuCl3] 2- și [SuCl4] 3-. de exemplu, prin procesul de:
CuCl + HCl = H [CuCl2]
Când alierea cu cupru obrazuetcya sulf insolubil sulfurat Cu2 S. Sulfura de cupru (II) CuS precipită, de exemplu, prin trecerea hidrogenului sulfurat printr-o soluție de sare de cupru (II):
C cu hidrogen, azot, grafit, siliciu, cupru nu reacționează. In contact cu cuprul hidrogen devine fragil (așa-numita „boala de hidrogen“ de cupru), datorită dizolvării hidrogenului în metal.
În prezența de oxidanți, în special cupru oxigen poate reacționa cu acid clorhidric și acid sulfuric diluat, dar pentru toate că hidrogenul nu este eliberat:
Cu acid azotic de diferite concentrații de cupru reacționează destul de activ, cu toate acestea azotat de cupru format (II) și alocate diferiți oxizi de azot. De exemplu, cu 30% acid azotic reacția are loc de cupru, după cum urmează:
Cu cupru acid sulfuric concentrat reacționează cu încălzire puternică:
Importanța practică este abilitatea de cupru pentru a reacționa cu soluții de săruri de fier (III), în care cuprul intră în soluție, și fier (III) este redus la fier (II):
Acest proces de decapare clorură de cupru, fier (III) este utilizat, în special, în anumite locuri pentru a îndepărta stratul împroșcare de cupru pe plastic, dacă este necesar.
ionii de Cu 2+ din cupru formează cu ușurință complecși cu amoniac, de exemplu, compoziția [Cu (NH3)] 2+. La trecerea prin soluțiile amoniacale de săruri de cupru Acetilena C2 H2 precipitatelor din carbură (sau mai precis, acetilidă) cupru CuC2.
hidroxid de cupru Cu (OH) 2 se caracterizează printr-o predominanță a proprietăților de bază. Acesta reacționează cu acizii pentru a forma o sare și apă, de exemplu:
Dar, Cu (OH) 2 reacționează cu soluții alcaline concentrate, cu toate acestea conferă corespunzătoare sut cupratii, de exemplu:
Dacă o soluție amoniacal preparată prin dizolvarea Cu (OH) 2 sau sulfat bazic de cupru, amoniac, celuloza plasată, dizolvarea celulozei se observă și soluția formată amoniacal celuloză complexă. Din această soluție poate fi fabricat fibrele amoniacal care sunt utilizate la fabricarea de lenjerie tricotate și diferite țesuturi.
3.Nahozhdenie în natură
Simultan sulfură de cupru (I) Cu2S oxidat:
Formată în această etapă a Cu2 O continuare este reacționat cu Cu2 S:
Cuprul este considerat a fi - primul metal pe care omul a învățat să proceseze și să folosească pentru propriile lor nevoi. S-au găsit în cursul superior al râului Tigris, de data cuprului din zecelea mileniu î.Hr.. Mai târziu, aliaje utilizate pe scară largă de cupru a identificat cultura materială a epocii bronzului (sfârșitul 4 - începutul primul mileniu î.Hr.) și mai târziu însoțit dezvoltarea civilizației în toate etapele. Cuprul și utilizat sale pentru fabricarea de veselă, ustensile, ornamente, o varietate de produse artistice. Mai ales de mare a fost partea de bronz.
Având în vedere că cererea principală de secol de cupru 20, datorită conductivității electrică ridicată. Mai mult de jumătate din cuprul produs este utilizat în ingineria electrică pentru fabricarea unei varietăți de fire, cabluri, piese conductoare ale echipamentului electric. Datorită conductivitatea termică ridicată a cuprului - materialul indispensabil al diferitelor schimbătoare de căldură și un aparat de refrigerare. Utilizate pe scară largă în galvanoplastie cupru - cuprare pentru obținerea de articole cu pereti subtiri, de formă complexă, pentru fabricarea unei plăci de imprimare etc.
De o mare importanță sunt aliaje de cupru - alama (aditiv bazic de zinc (Zn)), bronz (aliaje cu diferite elemente, în principal, metale - staniu (Sn), aluminiu (Al), beriliu (Be), plumb (Pb), cadmiu (Cd) și altele decât zincul (Zn) și nichel (Ni)) și aliaje de cupru-nichel, inclusiv argint nichel și argint nichel. În funcție de tipul (compoziție) aliaje sunt utilizate în diverse domenii tehnice ca structurale, antidiktsionnye materiale rezistente la coroziune, precum și materiale cu o conductivitate electrică și termică predeterminată așa-numitele aliaje de monede (cupru „aluminiu (Al) și cupru-nichel (Ni)) este utilizat pentru emisiune monetară - „cupru“ și „argint“, ci o parte din cupru și argint și aceste monede de aur monede.
cărți înrudite și literatură: liste de lectură finisate în conformitate cu GOST