Cupru și caracteristicile sale

Caracteristicile generale ale cuprului

Cupru - elementul douăzeci și nouă a Tabelului Periodic. Desemnarea - Cu din latinescul «Cuprum». Situat în a patra perioadă, grupa IB. Aceasta se referă la metale. 29 este sarcina nucleară.

minerale esențiale care alcătuiesc zăcămintele de cupru sunt: ​​chalcocite sau chalcocite Cu2 S; calcopirita sau calcopirita CuFeS2; malachit (CuOH) 2 CO3.

Pure Cupru - ductilă de metal maleabil este o culoare roz deschis (Fig 1.), cu ușurință laminate în foi subțiri. Ea este un foarte bun conducător de căldură și electricitate, obținându-se în acest sens numai argintul. În aer uscat, cuprul este aproape neschimbat, așa cum a format pe pelicula de oxid extrafin suprafață (bole de cupru conferă o culoare închisă) este o protecție bună de oxidare în continuare. Dar, în prezența umidității și a dioxidului de carbon, suprafața de cupru este acoperită cu un carbonat de acoperire gidroksomedi verzui (CuOH) 2 CO3.

Fig. 1. Cupru. Aspect.

greutate atomică și moleculară a cuprului

Masă moleculară relativă a substanței (dl) - este un număr care arată cât de multe ori mai mult 1/12 atomi de carbon în greutate masa a moleculei, și elementul relativ masa atomică (Ar) - câte ori greutatea medie a atomilor de element chimic este mai mare decât masa atomică 1/12 carbon.

Deoarece cromul în stare liberă exista sub forma de molecule Cu monoatomice, valoarea maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 63.546.

izotopii de cupru

Este cunoscut faptul că natura cuprului poate fi sub formă de doi izotopi stabili 63 Cu (69,1%) și 65 Cu (30,9%). Numerele de masă ale acestora sunt de 63 și, respectiv, 65 de ani. Nucleul atomului de cupru izotopului 63 Cu conține protoni și douăzeci și nouă și treizeci și patru neutroni și izotopului 65 Cu - același număr de protoni și neutroni și treizeci și șase.

Există cupru artificiale izotopi instabili cu numere de masă de la 52 de la 80, și șapte dintre stările izomere ale nucleelor, izotopul mai lungă durată este de 67 Cu un timp de înjumătățire egal cu 62 de ore.

Formula Electronic care prezintă o distribuție a orbitali de electroni de cupru este după cum urmează:

1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 1.

Ca rezultat al cuprului interacțiune chimică donează electronii de valență, adică, Este donator lor, și devine un ion încărcat pozitiv:

Cu 0 -1e → Cu +;

0 -2E Cu 2+ → Cu.

Molecule și atomul de cupru

În stare liberă există în formă de molecule monoatomice cupru Cu. Prezintă câteva proprietăți care caracterizează atomul de cupru și molecula:

aliaje de cupru

Cele mai importante aliaje de cupru cu alte metale sunt alama (aliaje cupru-zinc), aliaje de cupru-nichel și bronz.

Alama care conține 45% zinc. Există simplu din alamă și speciale. Compoziția din urmă includ alte elemente, cum ar fi fier, aluminiu, staniu, siliciu.

aliaje de cupru-nichel sunt subdivizate în structurale și electrice. Pentru a include structurale alpaca Melchior și nichel. Melchior conțin 20-30% nichel și mici cantități de fier și mangan și nichel conțin 5-35 alpaca% nichel și 13-45% zinc. Prin aliaje coppernickel electrice includ Constantan (40% nichel, 1,5% Mn), manganin (3% nichel și 12% mangan) și Copel (43% nichel și 0,5% mangan).

Bronz divizat pe elementul principal al celor componente (cu excepția cuprului) pe staniu, aluminiu, silice, etc.

Exemple de rezolvare a problemelor

Scrieți reacțiile prin care să efectueze următoarele reacții:

La dizolvarea oxidului de cupru (II) în acid format diluat sulfat de cupru sulfuric (II) și apă:

Cupru de sulfat de cupru (II) pot fi preparați prin metoda hidrometalurgice:

La temperaturi de peste 337 ° C, cupru reacționează cu oxigenul pentru a forma oxid de cupru (II):

2Cu + O2 → 2CuO;

oxid de cupru (II) se dizolvă în acid azotic diluat, pentru a forma un nitrat de cupru (II) și apă:

Într-o soluție apoasă de clorură de cupru (II) electrozi din cupru a fost coborâtă la 20 g fiecare și le conectat la o sursă de curent continuu. După ceva timp, catodul a fost scoasă și dizolvat cu încălzire în acid sulfuric concentrat și apoi se adaugă la o soluție de hidroxid de sodiu în exces, rezultând o greutate precipitat a fost definit la 49 anod in greutate dupa electroliza.

Scriem ecuația de reacție:

catod: Cu 2+ + 2e → Cu 0; (1)

anod: Cu 0 - 2e → Cu 2+. (2)

Se calculează cantitatea de material hidroxid de cupru (II) (precipitat) (masa molară este 98g / mol):

n (Cu (OH) 2) = 49/98 = 0,5 mol.

Definim cantitatea de substanță și masa de cupru (catod) sfârșitul reacției (greutate molară - 64 g / mol):

mfinal (Cu) = n (Cu) × M (Cu);

mfinal (Cu) = 0,5 x 64 = '32

Noi găsim masa de cupru depus pe catod:

m (Cu) = 32-20 = '12

Calculăm capătul anodic al masei de reacție. anod de masă a scăzut la fel de mult ca și creștere în greutate catod:

manode = 20 - 12 = În 8 g