今天给各位分享黄铜拉丁文属名的知识,其中也会对铜元素的拉丁名称进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
本文目录:
- 1、铜的拉丁文符号是什么?
- 2、铝、铜、银的相关性质
- 3、黄铜的熔化温度是多少?锌的熔化温度是多少?
- 4、为什么铜的英文是copper,而缩写是Cu
- 5、铜的种类有哪些什么?黄铜青铜都是铜和别的金属的合金吗?
- 6、铜有什么特性,化学性质怎么样,显微镜下的分子组成图片,关于铜的图片
铜的拉丁文符号是什么?
铜元素
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:63.55
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.7
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
7.1
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.00008
氧化态:
Main Cu+2
Other Cu-1, Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4
晶胞参数:
a = 361.49 pm
b = 361.49 pm
c = 361.49 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
地壳中含量:(ppm)
50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:3
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S)
3810
一般状况下的密度:8.9*10^3kg/m3
发现人: 发现年代: 发现过程:
在古代就发现有铜存在。
铝、铜、银的相关性质
元素名称:铝
元素原子量:26.98
原子体积:(立方厘米/摩尔)
10.0
元素类型:金属
原子序数:13
元素符号:Al
元素中文名称:铝
元素在太阳中的含量:(ppm)
60
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.00013
元素英文名称:Aluminum
相对原子质量:26.98
地壳中含量:(ppm)
82000
核内质子数:13
核外电子数:13
核电核数:13
氧化态:
Main Al+3
Other Al0, Al+1
质子质量:2.1749E-26
质子相对质量:13.091
所属周期:3
所属族数:IIIA
摩尔质量:27
氢化物:AlH3
氧化物:Al2O3
最高价氧化物化学式:Al2O3
密度:2.702
熔点:660.37
沸点:2467.0
燃点:550摄氏度
热导率: W/(m·K)
237
化学键能: (kJ /mol)
Al-H 285
Al-C 225
Al-O 585
Al-F 665
Al-Cl 498
Al-Al 200
声音在其中的传播速率:(m/S)
5000
电离能 (kJ/ mol)
M M+ 577.4
M+ M2+ 1816.6
M2+ M3+ 2744.6
M3+ M4+ 11575
M4+ M5+ 14839
M5+ M6+ 18376
M6+ M7+ 23293
M7+ M8+ 27457
M8+ M9+ 31857
M9+ M10+ 38459
莫氏硬度:2.75
外围电子排布:3s2 3p1
核外电子排布:2,8,3
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:
a = 404.95 pm
b = 404.95 pm
c = 404.95 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
颜色和状态:银白色金属
原子半径:1.82
常见化合价:+3
发现人:厄斯泰德、韦勒
发现时间和地点:1825 丹麦
元素来源:地壳中含量最丰富的金属,在7%以上
元素用途:可作飞机、车辆、船、舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高电压的电缆。做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种“
工业制法:电解熔融的氧化铝和冰晶石的混合物
实验室制法:电解熔融的氯化铝
其他化合物:AlCl3-氯化铝 NaAlO2-偏铝酸钠 Al(OH)3-氢氧化铝
扩展介绍:带蓝色的银白色三价金属元素,延展性好,有韧性并能发出[响亮]声音,以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而著称。
发现人:韦勒 发现年代:1827年
发现过程:
1827年,德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热,制得铝。
元素描述:
银白色有光泽金属,密度2.702克/厘米3,熔点660.37℃,沸点2467℃。化合价±3。具有良好的导热性、导电性,和延展性,电离能5.986电子伏特,虽是叫活泼的金属,但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,使之不能与氧、水继续作用。在高温下能与氧反应,放出大量热,用此种高反应热,铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高温下铝也同非金属发生反应,亦可溶于酸或碱放出氢气。对水、硫化物,浓硫酸、任何浓度的醋酸,以及一切有机酸类均无作用。
元素来源:
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭市、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6)共熔电解制得。
元素用途:
铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。其合金质轻而坚韧,是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。
元素辅助资料:
铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。但由于铝的氧化力强,不易被还原,因而它被发现的较晚。
1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的金属起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。
1825年丹麦化学家奥斯德发表实验制取铝的经过。1827年,德国化学家武勒重复了奥斯德的实验,并不断改进制取铝的方法。1854年,德国化学家德维尔利用钠代替钾还原氯化铝,制得成锭的金属铝。
元素符号: Al 英文名: Aluminum 中文名: 铝
相对原子质量: 26.9815 常见化合价: +3 电负性: 1.61
外围电子排布: 3s2 3p1 核外电子排布: 2,8,3
同位素及放射线: Al-26[730000y] *Al-27 Al-28[2.3m]
电子亲合和能: 48 KJ·mol-1
第一电离能: 577.6 KJ·mol-1 第二电离能: 1817 KJ·mol-1 第三电离能: 2745 KJ·mol-1
单质密度: 2.702 g/cm3 单质熔点: 660.37 ℃ 单质沸点: 2467 ℃
原子半径: 1.82 埃 离子半径: 0.51(+3) 埃 共价半径: 1.18 埃
常见化合物: Al2O3 AlCl3 Al2S3 NaAlO2 Al2(SO4)3 Al(OH)3
铝,原子序数13,原子量26.981539。1825年丹麦科学家奥斯特用无水三氯化铝与钾汞齐作用,并蒸掉汞后得到铝;1854年德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐,制得金属铝,并在1855年的巴黎博览会上展示;1886年霍尔和埃鲁分别发明了电解氧化铝和冰晶石的熔盐制铝法,使铝成为可供实用的金属。铝在地壳中的含量为8%,仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石、泥土和动、植物体内。
铝是银白色的轻金属,熔点660.37°C,沸点2467°C,密度2.702克/厘米³。铝为面心立方结构,有较好的导电性和导热性;纯铝较软。
铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈反应;高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属;铝是两性的,即易溶于强碱,也能溶于稀酸。
铝的应用极为广泛。
铜元素
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:63.55
元素类型:金属元素
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.7
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
原子体积:(立方厘米/摩尔)
7.1
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.00008
氧化态:
Main Cu+2
Other Cu-1, Cu0, Cu+1, Cu+3, Cu+4
晶胞参数:
a = 361.49 pm
b = 361.49 pm
c = 361.49 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
地壳中含量:(ppm)
50
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:3
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
莫氏硬度:3
声音在其中的传播速率:(m/S)
3810
一般状况下的密度:8.9*10^3kg/m3
发现人: 发现年代: 发现过程:
在古代就发现有铜存在。
元素描述
呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/厘米3。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2(3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
铜的发现简史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金——青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加进锡即成青铜。
元素来源
黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。
元素用途
铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。
在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。
在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13--14吨。
在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
以下是各行业铜消费占铜总消费量的比例: 行业 铜消费量占总消费量的比例
电子(包括通讯) 48%
建筑 24%
一般工程 12%
交通 7%
其他 9%
铜性能的应用
导电性:64%,耐蚀性:23%,结构强度:12%,装饰性:1%
元素辅助资料
自然界中获得的最大的天然铜重420吨.在古代,人们便发现了天然铜,用石斧将其砍下来,用锤打的方法把它加工成物件。于是铜器挤进了石器的行列,并且逐渐取代了石器,结束了人类历史上的新石器时代。
在我国,距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜,即天然铜。它的特点是锻锤出来的。1957年和1959年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达99.63%~99.87%,属于纯铜。
当然,天然铜的产量毕竟是稀少的。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量并不大,不超过0.01%,但是含铜的矿物是比较多见的,它们大多具有各种鲜艳而引人注目的颜色,招至人们的注意。例如鲜绿色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。这些矿石在空气中燃烧后得到铜的氧化物,再用碳还原,就得到金属铜。
1933年,河南省安阳县殷虚发掘中,发现重达18.8千克的孔雀石,直径在1寸以上的木炭块、陶制炼铜用的将军盔以及重21.8千克的煤渣,说明3000多年前我国古代劳动人民从铜矿取得铜的过程。
但是,炼铜制成的物件太软,容易弯曲,并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多,比纯铜坚硬(假如把锡的硬度值定为5,那么铜的硬度就是30,而青铜的硬度则是100~150),历史上称这个时期为青铜时代。
我国战国时代的著作《周礼·考工记》总结了熔炼青铜的经验,讲述青铜铸造各种不同物件采用铜和锡的不同比例:“金有六齐(方剂)。六分其金(铜)而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢(箭)之齐;金锡半,谓之鉴(镜子)燧(利用镜子聚光取火)之齐。”这表明在3000多年前,我国劳动人民已经认识到,用途不同的青铜器所要求的性能不同,用以铸造青铜器的金属成分比例也应有所不同。
青铜由于坚硬,易熔,能很好的铸造成型,在空气中稳定,因而即使在青铜时代以后的铁器时代里,也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年,欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神,高达46米,手指高度超过成人。
我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,这是湿法技术的起源,是世界化学史上的一项发明。西汉《淮南子·万毕术》记载:曾青得铁则化为铜。曾青为硫酸铜。这种方法用现代化学式表示就是:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
西方传说,古代地中海的CYPRUS岛是出产铜的地方,因而由此得到它的拉丁名称CUPRUM和它的元素符号Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源于此。
铜具有独特的导电性能,是铝所不能代替的,在今天电子工业和家用电器发展的时代里,这个古老的金属有恢复了它的青春。铜导线正在被广泛的应用。从国外的产品来看,一辆普通家用轿车的电子和电动附件所须铜线长达1公里,法国高速火车铁轨每公里用10吨铜,波音747-200型飞机总重量中铜占2%。
元素名称:银
元素符号:Ag
元素英文名称:Silver
拉丁原名:Argentum
中文是将金属金字部首,加上艮字形声。
元素类型:金属元素
原子体积:(立方厘米/摩尔) 10.3
颜色和状态:银白色金属
莫氏硬度:2.5
声音在其中的传播速率:(m/S)2680
含量
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.001
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 0.0000001
地壳中含量:(ppm)
0.07
相对原子质量:107.9
原子序数:47
质子数:47
摩尔质量:108
所属周期:5
所属族数:IB
电子层排布:2-8-18-18-1
常见化合价:+1
单质:银
单质化学符号:Ag
氧化态:
Main Ag+1
Other Ag0, Ag+2, Ag+3
电离能 (kJ /mol)
M M+ 731
M+ M2+ 2073
M2+ M3+ 3361
M3+ M4+ 5000
M4+ M5+ 6700
M5+ M6+ 8600
M6+ M7+ 11200
M7+ M8+ 13400
M8+ M9+ 15600
M9+ M10+ 18000
物理性质
密度:11.7克/厘米3
熔点:961.93℃
沸点:2213℃
其他性质:富延展性,是导热、导电性能很好的金属。第一电离能7.576电子伏。化学性质稳定,对水与大气中的氧都不起作用;易溶于稀硝酸、热的浓硫酸和盐酸、熔融的氢氧化碱。
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:
a = 408.53 pm
b = 408.53 pm
c = 408.53 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
化学性质:
银是古代发现的金属之一。银在自然界中虽然也有单质存在,但绝大部分是以化合态的形式存在。
银具有很高的延展性,因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔,1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。
银的导热性和导电性在金属中名列前茅。
银的特征氧化数为+1,其化学性质比铜差,常温下,甚至加热时也不与水和空气中的氧作用,但久置空气中能变黑,失去银白色的光泽,这是因为银和空气中的H2S化合成黑色Ag2S的缘故。其化学反应方程式为:
4Ag + H2S + O2 = 2Ag2S + 2H2O
银不能与稀盐酸或稀硫酸反应放出氢气,但银能溶解在硝酸或热的浓硫酸中:
加热
2Ag + 2H2SO4(浓) ==== Ag2SO4 + SO2↑ + 2H2O
银在常温下与卤素反应很慢,在加热的条件下即可生成卤化物:
473K
2Ag + F2 ===== 2AgF 暗棕色
加热
2Ag + Cl2 ===== 2AgCl↓ 白色
加热
2Ag + Br2 ===== 2AgBr↓ 黄色
加热
2Ag + I2 ===== 2AgI↓ 橙色
银对硫有很强的亲合势,加热时可以与硫直接化合成Ag2S:
加热
2Ag + S ==== Ag2S
黄铜的熔化温度是多少?锌的熔化温度是多少?
黄铜的熔化温度为934-967℃,锌的熔化温度为419.53℃。
一、黄铜
黄铜是铜及锌的合金,因色黄而得其名。铜含量62%-75%的黄铜,其熔点为934-967度。
黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳、硬币(如五日圆硬币)等。含锌量不同,也会有不同的颜色,如含锌量为18%-20%会呈红黄色,而含锌量为20%-30%就会呈棕黄色。
普通黄铜的用途极为广泛如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂的冲制品、小五金件等。随着锌含量的增加从H63到H59,它们均能很好地承受热态加工,多用于机械及电器的各种零件、冲压件及乐器等处。
为了提高黄铜的耐蚀性、强度、硬度和切削性等,在铜-锌合金中加入少量(一般为1%~2%,少数达3%~4%,极个别的达5%~6%)锡、铝、锰、铁、硅、镍、铅等元素,构成三元、四元、甚至五元合金,即为复杂黄铜,亦称特殊黄铜。
二、锌
锌是一种青白色、光亮、具有反磁性的金属,虽然一般用作商品的锌都经过加工,这些特性已不再鲜明[10]。其密度比铁略小,呈六边形晶体结构。
在常温下锌是硬而易碎的,但在100至150°C下会变得有韧性。当温度超过210 °C时,锌又重新变脆,可以用敲打来粉碎它。[12]锌的电导率居中。在所有金属中,它的熔点(420 °C)和沸点(900 °C)相对较低。除了汞和镉以外,它的熔点是所有过渡金属里最低的。
扩展资料
迄今为止,世界上发现最早的铜制品主要是在西亚。
如伊拉克的札威·彻米地区,发现有铜装饰品,年代大约在公元前一万年至公元前九千年;伊朗西部的阿里·喀什地区也发现过铜装饰品,年代为公元前九千年至公元前七千年;土耳其南部的恰约尼遗址出土过铜针、铜锥,年代约为公元前八千年。
这些铜制品都是天然红铜的打制品,不是通过冶炼矿石得到的铜。
从利用纯铜,到冶炼铜矿石获得纯铜,再到冶炼出青铜合金,人类经历了相当漫长的一段摸索时光,就好比是魔法世界里用铜一点一点地打造一个闪闪发光的时空隧道。
目前世界上最早的冶炼铜发现于中国的陕西。1973年,在陕西临潼姜寨文化遗址中,发现了一块半圆形黄铜片和一块黄铜管状物,年代测定为公元前4700年左右。
值得指出的是,最近在上海光源,采用X射线荧光面扫描分析,发现姜寨黄铜片不同区域的锌含量差异显著,而铅元素呈零星点状分布,其特征与固态还原法制备的黄铜完全相同,从而证明先民在使用天然金属与发明金属铸造之间,都曾采用热煅法或固体还原法冶炼金属。
为什么铜的英文是copper,而缩写是Cu
铜的拉丁字母为cuprum,而化学元素符号通常用元素的拉丁名称的第一个字母(大写)来表示。如果几种元素名称的第一个字母相同,就在第一个字母(必须大写)后面加上元素名称中另一个字母(必须小写)以示区别。
古罗马时期铜的主要开采地是在塞浦路斯,因此铜的最初拉丁字母为cyprium(意为塞浦路斯的金属),后来经过演变成为拉丁字母cuprum。
1860年秋在卡尔斯卢召开了第一次化学家国际会议,会议规定化学元素的符号,均采用该元素的拉丁文开头字母表示。也有的化学元素的拉丁文开头字母相同,卡尔斯卢决议规定,在开头字母旁边另写一个小写字母,这个小写字母是该元素拉丁文名称的第二个字母。
扩展资料:
化学符号的演变:
1、古希腊的化学符号是通过日月星辰演变和天文现象制定的化学符号。
2、炼金家的化学符号是在炼金实践中编辑出的一整套技术名词,这就是炼金家化学符号的前身。
3、1803年道尔顿提出了化学原子论,还设计了一整套符号表示他的理论。
4、贝采里乌斯采用通用的拉丁字母作符号来表示化学符号,很快译成多种语言,成为现代化学语言的基础。
参考资料来源:百度百科-化学符号
参考资料来源:百度百科-铜
参考资料来源:百度百科-元素符号
铜的种类有哪些什么?黄铜青铜都是铜和别的金属的合金吗?
一、我国铜及铜合金分类习惯按色泽分类,一般分为四大类:
1、 紫铜:系指纯铜,主要品种有无氧铜、紫铜、磷脱氧铜、银铜;
2、 黄铜:系指铜与锌为基础的合金,又可细分为简单黄铜和复杂黄铜,复杂黄铜中又以第三组元冠名为镍黄铜、硅黄铜等;
3、 青铜:系指除铜镍、铜锌合金以外的铜基合金,主要品种有锡青铜、铝青铜、特殊青铜(又称高铜合金);
4、 白铜:系指铜镍系合金;
二、黄铜青铜都是铜和别的金属的合金。
铜是化学元素,化学符号是Cu(拉丁语:Cuprum;英语:Copper),原子序数是29,是过渡金属。铜是人类最早使用的金属。早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石,经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以单质金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。
铜有什么特性,化学性质怎么样,显微镜下的分子组成图片,关于铜的图片
铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加进锡即成青铜。美国的一分钱就是青铜做成的。
铜的发现简史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金——青铜。青铜比纯铜坚硬,使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进,人类进入了青铜时代,结束了人类历史上的新石器时代。
西方传说,古代地中海的塞浦路斯Cyprus岛是出产铜的地方,因而由此得到拉丁文名称Cuprum和它的化学符号Cu,铜的英文名称是Copper。
单质铜
1. 性质
纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的金属,1g的铜可以拉成3000m长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的导电性和导热性很高,仅次于银,但比银要便宜得多。
铜可用于制造多种合金,铜的重要合金有以下几种:
黄铜——黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。
青铜——铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却后膨胀,可以使眉目更清楚。
白铜——白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用于制造电器、仪表和装饰品。
2. 生物活性
铜属于生命元素,它是细胞内部氧化过程的催化剂。如存在于人体血清中的血浆铜蓝蛋白,其相对分子质量为151000,含有8个铜原子,这种蛋白起着使血浆中Fe2+氧化成Fe3+的作用。存在于哺乳动物的血红细胞、肝、脑中的铜蛋白酶,其相对分子质量为35000,含有2个铜原子,它可以催化超氧离子发生歧化反应。
如果人体缺铜,会造成贫血、动脉硬化、胆固醇升高,头发变白,肤色素脱失(白癜风)等病症。但铜是人体的痕量元素,食用量不能过高,过量会引起中毒。
铜的生化反应机理与铜蛋白中存在Cu(Ⅰ)—Cu(Ⅱ)氧化还原体系有密切的关系。
铜还能直接参与植物的各种代谢活动,在植物生命活动中起着重要作用。施有铜肥的土壤常能显著地提高产量,增强植物抗病害的能力。
3. 化学性质
铜是不太活泼的重金属元素。在常温下不与干燥空气中的氧反应。但加热时能与氧化合成黑色的氧化铜CuO:
继续在很高的温度下燃烧就生成红色的氧化亚铜Cu2O,Cu2O有毒,广泛应用于船底漆,防止寄生的动植物在船底生长。
在潮湿的空气里,铜的表面慢慢生成一层绿色的铜锈,其成分主要是碱式碳酸铜:
在电位顺序中,铜在氢之后,所以铜不能与稀盐酸或稀硫酸作用放出氢气。但在空气中铜可以缓慢溶解于稀酸中生成铜盐:
铜容易被硝酸或热浓硫酸等氧化性酸氧化而溶解:
常温下铜就能与卤素直接化合,加热时铜能与硫直接化合生成CuS。
此外,铜还能与三氯化铁作用。在无线电工业上,常利用FeCl3溶液来刻蚀铜,以制造印刷线路。
氢氧化铜和氧化铜
在Cu2+离子的溶液中加入强碱,即生成淡蓝色的氢氧化铜Cu(OH)2絮状沉淀:
Cu(OH)2的热稳定性比碱金属氢氧化物差得多,受热、脱水分解变成黑色的氧化铜CuO:
Cu(OH)2微显两性,既能溶于酸,也能溶于浓NaOH溶液中形成蓝紫色的[Cu(OH)4]2-配阴离子:
CuO不溶于水,对热很稳定,只有在超过1273K时,才会分解放出氧,并生成Cu2O:
由此也可以看出,高温时Cu+比Cu2+稳定,所以CuO在高温时可作有机物氧化剂,使气态的有机物氧化成CO2和H2O。
硫酸铜
硫酸铜CuSO4·5H2O俗名胆矾或蓝矾,是蓝色斜方晶体,其水溶液也呈蓝色,故有蓝矾之称。
1 . 硫酸铜的制备
硫酸铜是用热的浓硫酸溶解铜屑,或在空气充足的情况下用热的稀硫酸与铜屑反应制得:
CuSO4·5H2O在不同温度下可以逐步失水:
实验证明,各个水分子的结合力不完全一样,四个水分子以配位键与Cu2+结合,第五个水分子以氢键与两个配位水分子和SO42-结合,因此CuSO4·5H2O可以写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O。
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加热失水时,先失去Cu2+左边的两个非氢键水,再失去Cu2+右边的两个水分子,最后失去以氢键与SO42-结合的水分子。
2 . 性质与用途
无水CuSO4为白色粉末,不溶于乙醇和乙醚,其吸水性很强,吸水后即显出特征蓝色。可利用这一性质来检验乙醚、乙醇等有机溶剂中的微量水分,并可作干燥剂使用除去水分。
CuSO4的水溶液由于水解而显酸性,为防止水解,配制铜盐溶液时,常加入少量相应的酸。
CuSO4是制备其他铜化合物的重要原料,在电镀、电池、印染、染色、木材保存、制颜料、虫药等工业中都大量使用CuSO4。在农业上将CuSO4与石灰乳混合制得“波尔多”溶液,可用于防治或消灭植物的多种病虫害,加入贮水池中可以防止藻类生长。波尔多液配方:Cu2(OH)2SO4
硫化铜
在Cu2+盐溶液中通入H2S,就生成黑色的硫化铜CuS沉淀:
CuS不溶于水,也不溶于稀酸,但溶于热的稀HNO3中。
CuS也溶于浓的氰化钠NaCN溶液中,生成[Cu(CN)4]3配离子,这是一个Cu2+的氧化还原反应。反应中CN-离子既是配合剂,又是还原剂,使Cu2+还原成Cu+。CN-和(CN)2均有剧毒。
铜的配合物
Cu2+离子的外层电子构型为 ,Cu+离子的外层电子构型为 ,因此,Cu2+比Cu+更容易形成配合物。常见的铜的配合物有:
1. [Cu(NH3)4]2+配阳离子
1.向CuSO4溶液中加入少量NH3水,得到的不是Cu(OH)2,而是浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀:
2.2CuSO4 + 2NH3·H2O == (NH4)2SO4+Cu2(OH)2SO4↓
继续加入过量NH3水,则浅蓝色的Cu2(OH)2SO4沉淀溶解,生成宝石蓝色的[Cu(NH3)4]2+配离子的溶液:
[Cu(NH3)4]2+配离子的溶液具有溶解纤维素的性能,在所得的纤维溶液中加水或酸时,纤维又可沉淀析出,工业上利用这种性质来制造人造丝。(先把棉纤维溶解在铜氨配离子的溶液中,然后从很细的喷嘴中将溶解了棉纤维的铜氨溶液喷注于稀酸中,纤维素就会以细长而又具有蚕丝光泽的细丝从稀酸中沉淀出来。)
[Cu(NH3)4]2+溶液加热即水解生成碱式盐,加强热方可得到氧化铜:
2. [Cu(OH)4]2-配阴离子
Cu(OH)2溶于过量的浓碱溶液中即可生成蓝紫色的四羟基合铜[Cu(OH)4] 2-配阴离子。
Cu2+离子有一定的氧化性,[Cu(OH)4]2-能电离出少量的Cu2+,它可以被含有醛基的葡萄糖还原成红色的氧化亚铜Cu2O:
分析化学上利用这个反应测定醛,医学上利用这个反应来检验糖尿病。
3.[Cu(NH3)2]+配阳离子
氧化亚铜Cu2O或氯化亚铜Cu2Cl2溶于氨水形成无色的 [Cu(NH3)2]+配阳离子,它很快被空气中的氧气氧化成宝石蓝色的[Cu(NH3)4]2+配阳离子。利用这种性质可以除去气体中的氧:
Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)离子的相互转化
Cu2+和Cu+离子在不同条件下的相对稳定性,是理解铜的化学行为的关键。可以从以下两个方面来考虑这个问题:
1.离子结构
Cu+的外层电子构型为 (d轨道全充满),比Cu2+的 的构型稳定。另外,铜的第二电离势(1958kJ/mol-1)较高,所以在固态时Cu+的化合物应该比Cu2+的化合物稳定。
事实也正是如此:在高温下,Cu2+化合物变得不稳定,分解变成稳定的Cu+化合物。例如CuO、CuS、CuCl2、CuBr2在高温下都分解成相应的Cu+化合物。
在水溶液中,Cu2+由于电荷高,半径小,有较高的水合能(-2121kJ/mol-1),因此在水溶液中Cu2+化合物是稳定的。
而Cu+的电荷低,半径大,水合能只有-582kJ/mol-1,另外由铜的电势图也可以看出,Cu+在酸性溶液中不能稳定存在,自发地歧化生成Cu2+和Cu:
在20℃时,这个歧化反应的平衡常数K = [Cu]2+/[Cu+]2 =1.2×106,这说明歧化反应进行得很完全。
所以在水溶液中Cu的化合物比Cu的化合物稳定。例如将Cu2O溶于稀H2SO4中,得到的不是Cu2SO4,而是Cu和CuSO4:
2.Cu2+是弱氧化剂
只有在形成难溶的亚铜化合物或亚铜的配合物时,Cu2+才能被还原。在“铜的配合物”里我们已经介绍Cu2+可以被葡萄糖还原成难溶的Cu2O:
又如,I-离子可以把Cu2+还原成碘化亚铜的白色沉淀:
又如,铜与氯化铜在热浓盐酸中可以形成Cu+的化合物:
由于Cu+生成了[CuCl2]-配离子,溶液中Cu+浓度降低到非常小,使得反应可以向右进行。由此可见在水溶液中,Cu+的化合物除了以沉淀或配离子的形式存在外,其余都是不稳定的。
综上所述,铜的两种氧化数的化合物,各以一定的条件而存在,当条件变化时,可以互相转化。
有图
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