Χαρακτηριστικά χαλκού: Χημικές και φυσικές ιδιότητες

Ο χαλκός είναι ένα γνωστό στοιχείο λόγω του ξεχωριστού κοκκινωπού μεταλλικού του χρώματος και επειδή εμφανίζεται σε καθαρή μορφή στην καθημερινή ζωή. Εδώ είναι μια συλλογή από γεγονότα σχετικά με αυτό το όμορφο μεταβατικό μέταλλο:

Γρήγορα γεγονότα: Χαλκός

Ατομικός αριθμός: Ο ατομικός αριθμός για τον χαλκό είναι 29, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε άτομο χαλκού περιέχει 29 πρωτόνια.

Σύμβολο: Cu (από Λατινικά: χαλκός)

Ατομικό βάρος: 63.546

Ανακάλυψη: Ο χαλκός είναι γνωστός από τον προϊστορικό χρόνο. Έχει εξορύσσεται για περισσότερα από 5000 χρόνια. Η ανθρωπότητα έχει χρησιμοποιήσει το μέταλλο από το 9000 π.Χ. στη Μέση Ανατολή. Ένα χάλκινο μενταγιόν που χρονολογείται στο 8700 π.Χ. βρέθηκε στο Ιράκ. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μόνο οι σιδήροι από τους μετεωρίτες και ο χρυσός χρησιμοποιούνταν από ανθρώπους νωρίτερα από χαλκό.

Ηλεκτρονική διαμόρφωση: [Ar] 4s¹ 3d¹⁰

Προέλευση λέξης: λατινικά χαλκός: από την νησίδα της Κύπρου, η οποία φημίζεται για τα μεταλλεία χαλκού και την παλιά αγγλική γλώσσα coper και χαλκός. Το μοντέρνο όνομα χαλκός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά γύρω στο 1530.

Ιδιότητες: Ο χαλκός έχει σημείο τήξεως 1083,4 +/- 0,2 ° C, σημείο βρασμού 2567 ° C, ειδικό βάρος 8,96 (20 ° C), με σθένος 1 ή 2. Ο χαλκός έχει κοκκινωπό χρώμα και λαμπερή μεταλλική λάμψη. Είναι εύπλαστο, όλκιμο και α καλός αγωγός της ηλεκτρικής ενέργειας και της θερμότητας. Είναι δεύτερη μόνο στο ασήμι ως ηλεκτρικός αγωγός.

Χρήσεις: Ο χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική βιομηχανία. Εκτός από πολλές άλλες χρήσεις, ο χαλκός χρησιμοποιείται σε υδραυλικά και για μαγειρικά σκεύη. Ο ορείχαλκος και ο χάλκινος είναι δύο σημαντικά κράματα χαλκού. Οι ενώσεις χαλκού είναι τοξικές για τα ασπόνδυλα και χρησιμοποιούνται ως αλκοκτόνα και φυτοφάρμακα. Χρησιμοποιούνται ενώσεις χαλκού στην αναλυτική χημεία, όπως στη χρήση του διαλύματος Fehling για τη δοκιμή ζάχαρης. Τα αμερικανικά νομίσματα περιέχουν χαλκό.

Πηγές: Μερικές φορές εμφανίζεται χαλκός στη φυσική του κατάσταση. Βρίσκεται σε πολλά ανόργανα άλατα, όπως το μαλαχίτη, το χαλκίτη, το βορνίτη, το αζουρίτη και ο χαλκοπυρίτης. Οι καταθέσεις χαλκού είναι γνωστές στη Βόρεια Αμερική, τη Νότια Αμερική και την Αφρική. Ο χαλκός παράγεται με τήξη, έκπλυση και ηλεκτρόλυση των σουλφιδίων, οξειδίων και ανθρακικών αλάτων του χαλκού. Ο χαλκός διατίθεται στο εμπόριο με καθαρότητα 99,999+%.

Ταξινόμηση στοιχείων:Μεταβατικό μέταλλο

Ισότοπα: Υπάρχουν 28 γνωστά ισότοπα χαλκού που κυμαίνονται από Cu-53 έως Cu-80. Υπάρχουν δύο σταθερά ισότοπα: Cu-63 (αφθονία 69,15%) και Cu-65 (αφθονία 30,85%).

Πυκνότητα (g / cc): 8.96

Σημείο τήξης (Κ): 1356.6

Σημείο βρασμού (Κ): 2840

Εμφάνιση: Παλμικό, όλκιμο, κοκκινωπό-καφέ μέταλλο

Ατομική ακτίνα (μετα μεσημβριας): 128

Ατομικός τόμος (cc / mol): 7.1

Ομοιογενές ακτίνα (μετα μεσημβριας): 117

Ιονικό ακτίνα: 72 (+ 2ε) 96 (+ 1ε)

Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.385

Σύντηξη Θερμότητας (kJ / mol): 13.01

Εξάτμιση θερμότητας (kJ / mol): 304.6

Θερμοκρασία Debye (Κ): 315.00

Pauling Αρνητικότητα Αριθμός: 1.90

Πρώτη ενέργεια ιονισμού (kJ / mol): 745.0

Κράτη οξείδωσης: 2, 1

Δομή δικτυώματος:Κυβοειδές με κέντρο το πρόσωπο

Σταθερό πλέγμα (Å): 3.610

Αριθμός μητρώου CAS: 7440-50-8

• Ο χαλκός έχει χρησιμοποιηθεί από τους αρχαίους χρόνους. Οι ιστορικοί μάλιστα ονομάζουν την περίοδο μεταξύ της Νεολιθικής και της Εποχής του Χαλκού την Εποχή του Χαλκού.
• Ο χαλκός (I) καίγεται μπλε σε δοκιμή φλόγας.
• Ο χαλκός (II) καίει πράσινο σε δοκιμή φλόγας.
• Το ατομικό σύμβολο του χαλκού Cu προέρχεται από τον λατινικό όρο 'cuprum' που σημαίνει 'μέταλλο της Κύπρου'.
• Οι ενώσεις θειικού χαλκού χρησιμοποιούνται για την πρόληψη της ανάπτυξης μυκήτων και άλγης σε πόσιμο νερό, όπως λίμνες και βρύσες.
• Ο χαλκός είναι ένα κόκκινο-πορτοκαλί μέταλλο που σκουραίνει σε καφέ χρώμα καθώς εκτίθεται στον αέρα. Αν εκτίθεται στον αέρα και το νερό, θα σχηματίσει ένα πράσινο μπλε-πράσινο.
• Ο χαλκός έχει μια αφθονία 80 μέρη ανά εκατομμύριο στο φλοιό της Γης.
• Ο χαλκός έχει αφθονία 2,5 x 10^-4 mg / L σε θαλασσινό νερό.
• Τα φύλλα χαλκού προστέθηκαν στο κατώτατο σημείο των πλοίων για να αποφευχθεί η «βιοσυσσώρευση» όπου τα φύκια, διάφορα άλλα πράσινα και τα φραγκοστάφυλα θα προσκολλώνται στα πλοία και θα τα επιβραδύνουν. Σήμερα, ο χαλκός αναμειγνύεται στο χρώμα που χρησιμοποιείται για τη βαφή της κάτω πλευράς των πλοίων.

Hammond, C. R. (2004). "Τα Στοιχεία", στο Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής (81η έκδ.). CRC press. ISBN 0-8493-0485-7.

Κιμ, ΒΕ. "Μηχανισμοί για την απόκτηση, τη διανομή και τη ρύθμιση του χαλκού". Nat Chem Biol., Τ. Nevitt, DJ Thiele, Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών, Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των Η.Π.Α., Μάρτιος 2008, Bethesda MD.

Massaro, Edward J., ed. (2002). Εγχειρίδιο Φαρμακολογίας και Τοξικολογίας Χαλκού. Humana Press. ISBN 0-89603-943-9.

Smith, William F. & Hashemi, Javad (2003). Θεμελιώσεις Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών. McGraw-Hill Professional. Π. 223. ISBN 0-07-292194-3.

Weast, Robert (1984). CRC, Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. Boca Raton, Φλόριντα: Εκδόσεις Χημικών Ελαστικών Εταιρειών. σ. E110. ISBN 0-8493-0464-4.