Cuprum mais 3 fois. Cuivre, propriétés, composés, alliages, production, application. Fractions massiques des éléments dans le composé

  • 15.11.2021

Convertisseur de longueur et de distance Convertisseur de masse Aliments en vrac et convertisseur de volume Convertisseur de surface Convertisseur d'unités de volume et de recette Convertisseur de température Convertisseur de pression, de contrainte et de module d'Young Convertisseur d'énergie et de travail Convertisseur de puissance Convertisseur de force Convertisseur de temps Convertisseur de vitesse linéaire Convertisseur d'angle plat Convertisseur d'efficacité thermique et d'efficacité énergétique de nombres dans différents systèmes de numération Convertisseur d'unités de mesure de la quantité d'informations Taux de change Dimensions des vêtements et des chaussures pour femmes Dimensions des vêtements et des chaussures pour hommes Convertisseur de vitesse angulaire et de fréquence de rotation Convertisseur d'accélération Convertisseur d'accélération angulaire Convertisseur de densité Convertisseur de volume spécifique Convertisseur de moment d'inertie Moment de force Convertisseur de couple Convertisseur de pouvoir calorifique spécifique (en masse) Convertisseur de densité d'énergie et de pouvoir calorifique spécifique (en volume) Convertisseur de différence de température Convertisseur de coefficient Coefficient de dilatation thermique Convertisseur de résistance thermique Convertisseur de conductivité thermique Convertisseur de capacité thermique spécifique Convertisseur d'exposition à l'énergie et de puissance rayonnante Convertisseur de densité de flux thermique Convertisseur de coefficient de transfert de chaleur Convertisseur de débit volumique Convertisseur de débit massique Convertisseur de débit molaire Convertisseur de densité de flux massique Convertisseur de concentration molaire Convertisseur de concentration massique en solution Dynamique ( Convertisseur de viscosité cinématique Convertisseur de tension superficielle Convertisseur de perméabilité à la vapeur Convertisseur de densité de flux de vapeur d'eau Convertisseur de niveau sonore Convertisseur de sensibilité du microphone Convertisseur de niveau de pression sonore (SPL) Convertisseur de niveau de pression sonore avec pression de référence sélectionnable Convertisseur de luminosité Convertisseur d'intensité lumineuse Convertisseur d'éclairement Convertisseur de résolution d'infographie Convertisseur de fréquence et de longueur d'onde Puissance en dioptries et distance focale Distance Puissance en dioptries et grossissement de l'objectif (×) Convertisseur de charge électrique Convertisseur de densité de charge linéaire Convertisseur de densité de charge de surface Convertisseur de densité de charge volumétrique Convertisseur de courant électrique Convertisseur de densité de courant linéaire Convertisseur de densité de courant de surface Convertisseur d'intensité de champ électrique Convertisseur de potentiel et de tension électrostatique Convertisseur de résistance électrique Convertisseur électrique Convertisseur de conductivité électrique de résistance Convertisseur de conductivité électrique Convertisseur d'inductance de capacité Convertisseur de jauge de fil américain Niveaux en dBm (dBm ou dBm), dBV (dBV), watts, etc. Convertisseur de force magnétomotrice Convertisseur d'intensité de champ magnétique Convertisseur de flux magnétique Convertisseur d'induction magnétique Rayonnement. Ionizing Radiation Absorbed Dose Rate Converter Radioactivité. Radiation du convertisseur de désintégration radioactive. Radiation du convertisseur de dose d'exposition. Convertisseur de dose absorbée Convertisseur de préfixe décimal Transfert de données Typographie et convertisseur d'unité de traitement d'image Convertisseur d'unité de volume de bois Calcul de la masse molaire Tableau périodique des éléments chimiques par D. I. Mendeleïev

Formule chimique

Masse molaire of Cu(NO 3) 2 , nitrate de cuivre 187.5558 g/mole

63,546+(14,0067+15,9994 3) 2

Fractions massiques des éléments dans le composé

Utilisation du calculateur de masse molaire

  • Les formules chimiques doivent être saisies en respectant la casse
  • Les index sont saisis sous forme de nombres normaux
  • Le point sur la ligne médiane (signe de multiplication), utilisé par exemple dans les formules des hydrates cristallins, est remplacé par un point régulier.
  • Exemple : au lieu de CuSO₄ 5H₂O, le convertisseur utilise l'orthographe CuSO4.5H2O pour faciliter la saisie.

Calculateur de masse molaire

Môle

Toutes les substances sont constituées d'atomes et de molécules. En chimie, il est important de mesurer avec précision la masse des substances entrant dans une réaction et en résultant. Par définition, la mole est l'unité SI de la quantité d'une substance. Une mole contient exactement 6,02214076×10²³ particules élémentaires. Cette valeur est numériquement égale à la constante d'Avogadro N A lorsqu'elle est exprimée en moles⁻¹ et est appelée nombre d'Avogadro. Quantité de substance (symbole n) d'un système est une mesure du nombre d'éléments structurels. Un élément structurel peut être un atome, une molécule, un ion, un électron ou n'importe quelle particule ou groupe de particules.

Constante d'Avogadro N A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹. Le numéro d'Avogadro est 6,02214076×10²³.

En d'autres termes, une mole est la quantité d'une substance égale en masse à la somme des masses atomiques des atomes et des molécules de la substance, multipliée par le nombre d'Avogadro. La taupe est l'une des sept unités de base du système SI et est désignée par la taupe. Le nom de l'unité et son symbole étant identiques, il convient de noter que le symbole n'est pas fléchi, contrairement au nom de l'unité, qui peut être décliné selon les règles habituelles de la langue russe. Une mole de carbone 12 pur équivaut exactement à 12 grammes.

Masse molaire

La masse molaire est une propriété physique d'une substance, définie comme le rapport de la masse de cette substance à la quantité de substance en moles. En d'autres termes, c'est la masse d'une mole d'une substance. Dans le système SI, l'unité de masse molaire est le kilogramme/mol (kg/mol). Cependant, les chimistes ont l'habitude d'utiliser l'unité g/mol plus pratique.

masse molaire = g/mol

Masse molaire des éléments et composés

Les composés sont des substances composées de différents atomes chimiquement liés les uns aux autres. Par exemple, les substances suivantes, que l'on peut trouver dans la cuisine de toute femme au foyer, sont des composés chimiques :

  • sel (chlorure de sodium) NaCl
  • sucre (saccharose) C₁₂H₂₂O₁₁
  • vinaigre (solution d'acide acétique) CH₃COOH

La masse molaire des éléments chimiques en grammes par mole est numériquement la même que la masse des atomes de l'élément exprimée en unités de masse atomique (ou daltons). La masse molaire des composés est égale à la somme des masses molaires des éléments qui composent le composé, en tenant compte du nombre d'atomes dans le composé. Par exemple, la masse molaire de l'eau (H₂O) est d'environ 1 × 2 + 16 = 18 g/mol.

Masse moléculaire

Le poids moléculaire (l'ancien nom est le poids moléculaire) est la masse d'une molécule, calculée comme la somme des masses de chaque atome qui compose la molécule, multipliée par le nombre d'atomes dans cette molécule. Le poids moléculaire est adimensionnelle une quantité physique numériquement égale à la masse molaire. C'est-à-dire que le poids moléculaire diffère de la masse molaire en dimension. Bien que la masse moléculaire soit une quantité sans dimension, elle a toujours une valeur appelée unité de masse atomique (amu) ou dalton (Da), et est approximativement égale à la masse d'un proton ou d'un neutron. L'unité de masse atomique est également numériquement égale à 1 g/mol.

Calcul de la masse molaire

La masse molaire est calculée comme suit :

  • déterminer les masses atomiques des éléments selon le tableau périodique;
  • déterminer le nombre d'atomes de chaque élément dans la formule du composé ;
  • déterminer la masse molaire en additionnant les masses atomiques des éléments compris dans le composé, multipliées par leur nombre.

Par exemple, calculons la masse molaire de l'acide acétique

Cela consiste en:

  • deux atomes de carbone
  • quatre atomes d'hydrogène
  • deux atomes d'oxygène
  • carbone C = 2 × 12,0107 g/mol = 24,0214 g/mol
  • hydrogène H = 4 × 1,00794 g/mol = 4,03176 g/mol
  • oxygène O = 2 × 15,9994 g/mol = 31,9988 g/mol
  • masse molaire = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Notre calculateur fait exactement cela. Vous pouvez y entrer la formule de l'acide acétique et vérifier ce qui se passe.

Trouvez-vous difficile de traduire les unités de mesure d'une langue à l'autre ? Des collègues sont prêts à vous aider. Poser une question à TCTerms et dans quelques minutes vous recevrez une réponse.

Cuivre. Élément chimique, symbole Cu (lat. Cuprum, de lat. le nom de l'île de Chypre, d'où les Grecs et les Romains exportaient le cuivre), a un numéro de série 29, poids atomique 63, 54, valence de base II, densité 8,9 g/cm3, point de fusion 1083° C, point d'ébullition 2600°C.

Il était connu dans l'Antiquité avant le fer et était utilisé, notamment en alliage avec d'autres métaux, pour fabriquer des armes et des articles ménagers.

Le cuivre est le seul métal qui a une couleur rougeâtre. Cela le distingue de tous les autres métaux.

Chimiquement, le cuivre est un métal inactif.L'eau douce propre et l'air sec sont pratiquement non corrosifs pour le cuivre, maisà l'air, en présence de dioxyde de carbone, il se recouvre d'une pellicule verte (patine), carbonate d'hydroxyde de cuivre CuCO3. Cu(OH)2. Lorsqu'il est chauffé, un revêtement noir d'oxyde de cuivre se forme sur la surface métallique. CuO.

Les gaz secs, un certain nombre d'acides organiques, d'alcools et de résines phénoliques ont un effet insignifiant sur la résistance chimique du cuivre ; le cuivre est passif vis-à-vis du carbone. Le cuivre a également une bonne résistance à la corrosion dans l'eau de mer. En l'absence d'autres agents oxydants, les acides sulfurique et chlorhydrique dilués n'agissent pas sur le cuivre. Cependant, en présence d'oxygène atmosphérique, le cuivre se dissout dans ces acides avec formation des sels correspondants (en acide sulfurique , formant du sulfate CuSO4 ; dans l'acide chlorhydrique , formant du chlorure de cuivre CuCl 2 ), dans l'acide nitrique le cuivre se dissout pour former du nitrate Cu(NO3)2 :

2Cu + 2HCl + O 2 \u003d 2CuCl 2 + 2H 2 O

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Cu + HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O.

Lors de l'interaction avecacide acétique de l'acétate de cuivre basique se forme - vert-de-gris toxique.

Par réaction dans l'acide nitrique vous pouvez vérifier la présence de cuivre dans les alliages - si l'acide a acquis une couleur bleu-vert, le cuivre est présent dans l'alliage.

Le cuivre résiste mal à l'action de l'ammoniac, des sels d'ammonium et des composés cyanurés alcalins. Le cuivre est également corrodé par le chlorure d'ammonium et les acides minéraux oxydants.

Les photographies montrent le début des réactions à température ambiante.

Le cuivre a un bon lustre et une grande polissabilité, mais son lustre disparaît assez rapidement.

Il a été largement utilisé dans l'ingénierie et l'industrie en raison d'un certain nombre de propriétés précieuses qu'il possède. Les propriétés les plus importantes du cuivre sont une conductivité électrique et thermique élevée, une ductilité élevée et la capacité de subir une déformation plastique à froid et à chaud, une bonne résistance à la corrosion et la capacité de former de nombreux alliages avec une large gamme de propriétés différentes. En termes de conductivité électrique et thermique, le cuivre est juste derrière argent , a une capacité calorifique spécifique très élevée. Le cuivre est diamagnétique.

Plus de 50% le cuivre extrait est utilisé dansindustrie électrique (cuivre pur); sur 30-40 % le cuivre est utilisé sous forme d'alliages de grande importance (laiton, bronze, cupronickel, etc.). Par exemple, dans la production de dispositifs semi-conducteurs, le cuivre est utilisé pour fabriquer des parties du dispositif lui-même, principalement des conducteurs et des supports de cristal (un support de cristal est une pièce sur laquelle une plaque semi-conductrice est directement fixée), des dispositifs puissants et des pièces d'équipement technologique .

La bonne conductivité thermique du cuivre, sa haute résistance à la corrosion permettent d'utiliser ce métal pour la fabrication de divers échangeurs de chaleur, canalisations, etc., par exemple, vasques en cuivre fournir un chauffage uniforme lors de la cuisson de la confiture.

Les sels de cuivre les plus importants :

Sulfate de cuivre CuSO 4 à l'état anhydre, c'est une poudre blanche, qui vire au bleu quand l'eau est absorbée, et, par conséquent, une solution aqueuse de sulfate acquiert une couleur bleu-bleu. À partir de solutions aqueuses, le sulfate de cuivre cristallise avec cinq molécules d'eau, formant des cristaux bleus transparents. Sous cette forme, il s'appellevitriol bleu ;

- chlorure de cuivre CuCl 2 . 2H2O forme des cristaux vert foncé, facilement solubles dans l'eau ;

Nitrate de cuivre Cu(NO 3 ) 2 . 3H2O obtenu en dissolvant du cuivre dans de l'acide nitrique. Lorsqu'ils sont chauffés, les cristaux de cuivre perdent d'abord de l'eau, puis se décomposent avec la libération d'oxygène et de dioxyde d'azote brun, se transformant en oxyde de cuivre.

Acétate de cuivre Cu(CH 3 COOO) 2 . H2O obtenu en traitant le cuivre ou son oxyde avec de l'acide acétique. Sous le nom de vert-de-gris, il est utilisé pour la préparation de la peinture à l'huile ;

- mélange d'acétate de cuivre et d'arsénite Cu(CH 3 COO) 2 . Cu 3 (AsO 3 ) 2 utilisé sous le nom de verdure parisienne pour tuer les ravageurs des plantes.

Un grand nombre de peintures minérales sont produites à partir de sels de cuivre, de différentes couleurs : vert, bleu, marron, violet, noir.

Tous les sels de cuivre sont toxiques, les ustensiles en cuivre sont donc étamés (recouverts d'une coucheétain ) pour éviter la formation de sels de cuivre.

Le cuivre fait partie des oligo-éléments vitaux. Ce nom a été donné Fe, Cu, Mn, Mo, B, Zn, Co en lien avec le fait que de petites quantités d'entre eux sont nécessaires à la vie normale des plantes. Les oligo-éléments augmentent l'activité des enzymes, favorisent la synthèse du sucre, de l'amidon, des protéines, des acides nucléiques, des vitamines et des enzymes. Le plus souvent, le cuivre est introduit dans le sol sous formevitriol bleu . En quantités importantes, il est toxique, comme de nombreux autres composés du cuivre, et à petites doses, le cuivre est nécessaire à tous les êtres vivants.

Le cuivre technique contient comme impuretés : bismuth, antimoine, arsenic, fer, nickel, plomb, étain, soufre, oxygène, zinc et d'autres. Toutes les impuretés du cuivre réduisent sa conductivité électrique. Le point de fusion, la densité, la plasticité et d'autres propriétés du cuivre changent également de manière significative en raison de la présence d'impuretés.

Bismuth et plomb en alliages avec du cuivre forment des eutectiques à bas point de fusion (du grec eutektos- un alliage dont le point de fusion est inférieur aux points de fusion de ses composants constitutifs, si ces derniers ne forment pas un composé chimique entre eux), qui, lors de la cristallisation, se solidifient en dernier et se situent aux limites des grains de cuivre préalablement précipités (cristaux ). Lorsqu'il est chauffé à des températures dépassant les points de fusion des eutectiques ( 270 et 327° C, respectivement), les grains de cuivre sont séparés par un eutectique liquide. Un tel alliage est rouge-fragile et se décompose lors du laminage à chaud. La fragilité rouge du cuivre peut être causée par la présence de millièmes de pour cent de bismuth et de centièmes de pour cent conduire . Avec une teneur accrue en bismuth et en plomb, le cuivre devient cassant même à froid.

Le soufre et l'oxygène forment des eutectiques réfractaires avec du cuivre avec des points de fusion supérieurs aux températures de travail à chaud du cuivre ( 1065 et 1067° DE). Par conséquent, la présence de petites quantités de soufre et d'oxygène dans le cuivre ne s'accompagne pas de l'apparition d'une fragilité rouge. Cependant, une augmentation significative de la teneur en oxygène entraîne une diminution notable des propriétés mécaniques, technologiques et de corrosion du cuivre ; le cuivre devient rouge-fragile et froid-fragile.

Le cuivre contenant de l'oxygène, lorsqu'il est recuit dans de l'hydrogène ou dans une atmosphère contenant de l'hydrogène, devient cassant et se fissure. Ce phénomène est connu sous le nom de« maladie de l'hydrogène». La fissuration du cuivre dans ce cas se produit à la suite de la formation d'une quantité importante de vapeur d'eau lors de l'interaction de l'hydrogène avec l'oxygène du cuivre. La vapeur d'eau à des températures élevées a une pression élevée et détruit le cuivre. La présence de fissures dans le cuivre est établie par des essais de flexion et de torsion, ainsi que par une méthode microscopique. Dans le cuivre affecté par la maladie de l'hydrogène, des inclusions sombres caractéristiques de pores et de fissures sont clairement visibles après le polissage.

Le soufre réduit la ductilité du cuivre dans le travail à froid et à chaud et améliore l'usinabilité.

Le fer se dissout très légèrement dans le cuivre solide. Sous l'influence des impuretés de fer, la conductivité électrique et thermique du cuivre, ainsi que sa résistance à la corrosion, diminuent fortement. La structure du cuivre sous l'influence des impuretés de fer est écrasée, ce qui augmente sa résistance et réduit sa ductilité. Sous l'influence du fer, le cuivre devient magnétique.

Cuivre

Cuivre(lat. Cuprum) - un élément chimique du groupe I du système périodique de Mendeleïev (numéro atomique 29, masse atomique 63,546). Dans les composés, le cuivre présente généralement des états d'oxydation +1 et +2, et quelques composés de cuivre trivalent sont également connus. Les composés de cuivre les plus importants : les oxydes Cu 2 O, CuO, Cu 2 O 3 ; hydroxyde Cu (OH) 2, nitrate Cu (NO 3) 2. 3H 2 O, sulfure CuS, sulfate (sulfate de cuivre) CuSO 4. 5H 2 O, CuCO 3 Cu(OH) 2 carbonate, CuCl 2 chlorure. 2H2O.

Cuivre- l'un des sept métaux connus depuis l'Antiquité. La période de transition de l'âge de pierre à l'âge du bronze (IVe - IIIe millénaire av. J.-C.) s'appelait âge du cuivre ou chalcolithique(du grec chalkos - cuivre et lithos - pierre) ou Chalcolithique(du latin aeneus - cuivre et du grec lithos - pierre). Durant cette période, des outils en cuivre apparaissent. On sait que des outils en cuivre ont été utilisés dans la construction de la pyramide de Khéops.

Le cuivre pur est un métal malléable et mou de couleur rougeâtre, à cassure rose, par endroits de teinte brune et panachée, lourd (densité 8,93 g/cm 3), excellent conducteur de chaleur et d'électricité, juste derrière l'argent à cet égard (point de fusion 1083°C). Le cuivre est facilement étiré en un fil et enroulé en feuilles minces, mais il est relativement peu actif. Dans l'air sec et l'oxygène dans des conditions normales, le cuivre ne s'oxyde pas. Mais il réagit assez facilement: déjà à température ambiante avec des halogènes, par exemple avec du chlore humide, il forme du chlorure CuCl 2, lorsqu'il est chauffé avec du soufre, il forme du sulfure Cu 2 S, avec du sélénium. Mais le cuivre n'interagit pas avec l'hydrogène, le carbone et l'azote, même à des températures élevées. Les acides qui n'ont pas de propriétés oxydantes n'agissent pas sur le cuivre, par exemple les acides chlorhydrique et sulfurique dilué. Mais en présence d'oxygène atmosphérique, le cuivre se dissout dans ces acides avec formation des sels correspondants : 2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O.

Dans une atmosphère contenant des vapeurs de CO 2, H 2 O, etc., il se recouvre d'une patine - un film verdâtre de carbonate basique (Cu 2 (OH) 2 CO 3)), une substance toxique.

Le cuivre est inclus dans plus de 170 minéraux, dont seulement 17 sont importants pour l'industrie, dont : la bornite (minerai de cuivre panaché - Cu 5 FeS 4), la chalcopyrite (pyrite de cuivre - CuFeS 2), la chalcocite (éclat de cuivre - Cu 2 S) , covelline (CuS), malachite (Cu 2 (OH) 2 CO 3). Il existe également du cuivre natif.

Densité du cuivre, gravité spécifique du cuivre et autres caractéristiques du cuivre

Densité - 8,93 * 10 3 kg/m 3 ;
Gravité spécifique - 8,93g/cm3;
Chaleur spécifique à 20 °C - 0,094 cal/deg ;
Température de fusion - 1083°C;
Chaleur spécifique de fusion - 42 calories/g ;
Température d'ébullition - 2600°C;
Coefficient de dilatation linéaire(à une température d'environ 20 ° C) - 16,7 * 10 6 (1 / deg);
Coefficient de conductivité thermique - 335 kcal / m * heure * grêle;
Résistivité à 20 °C - 0,0167 Ohm * mm 2 / m;

Module d'élasticité du cuivre et coefficient de Poisson


COMPOSÉS DE CUIVRE

Oxyde de cuivre (I) Cu 2 O 3 et oxyde cuivreux (I) Cu2O, comme les autres composés du cuivre (I), sont moins stables que les composés du cuivre (II). L'oxyde de cuivre (I), ou oxyde de cuivre Cu 2 O, se présente naturellement sous la forme du minéral cuprite. De plus, il peut être obtenu sous forme de précipité d'oxyde de cuivre (I) rouge en chauffant une solution de sel de cuivre (II) et d'alcali en présence d'un agent réducteur fort.

Oxyde de cuivre(II), ou oxyde de cuivre, CuO- une substance noire présente dans la nature (par exemple, sous forme de minéral ténérite). Il est obtenu par calcination d'hydroxocarbonate de cuivre (II) (CuOH) 2 CO 3 ou de nitrate de cuivre (II) Cu(NO 2) 2 .
L'oxyde de cuivre(II) est un bon oxydant. Hydroxyde de cuivre (II) Cu (OH) 2 précipité à partir de solutions de sels de cuivre (II) sous l'action d'alcalis sous forme d'une masse gélatineuse bleue. Déjà à faible chauffage, même sous l'eau, il se décompose en se transformant en oxyde noir de cuivre (II).
L'hydroxyde de cuivre(II) est une base très faible. Par conséquent, les solutions de sels de cuivre (II) sont dans la plupart des cas acides et, avec les acides faibles, le cuivre forme des sels basiques.

Sulfate de cuivre (II) CuSO 4à l'état anhydre, c'est une poudre blanche, qui vire au bleu lorsque l'eau est absorbée. Par conséquent, il est utilisé pour détecter les traces d'humidité dans les liquides organiques. Une solution aqueuse de sulfate de cuivre a une couleur bleu-bleu caractéristique. Cette couleur est caractéristique des ions hydratés 2+, par conséquent, toutes les solutions diluées de sels de cuivre (II) ont la même couleur, sauf si elles contiennent des anions colorés. À partir de solutions aqueuses, le sulfate de cuivre cristallise avec cinq molécules d'eau, formant des cristaux bleus transparents de sulfate de cuivre. Le sulfate de cuivre est utilisé pour le revêtement électrolytique des métaux avec du cuivre, pour la préparation de peintures minérales, ainsi que comme matière première dans la préparation d'autres composés de cuivre. En agriculture, une solution diluée de sulfate de cuivre est utilisée pour pulvériser les plantes et préparer les grains avant le semis pour tuer les spores de champignons nuisibles.

Chlorure de cuivre (II) CuCl 2 . 2H2O. Forme des cristaux vert foncé, facilement solubles dans l'eau. Les solutions très concentrées de chlorure de cuivre (II) sont vertes, diluées - bleu-bleu.

Nitrate de cuivre (II) Cu (NO 3) 2. 3H2O. Obtenu en dissolvant du cuivre dans de l'acide nitrique. Lorsqu'ils sont chauffés, les cristaux bleus de nitrate de cuivre perdent d'abord de l'eau, puis se décomposent facilement avec la libération d'oxygène et de dioxyde d'azote brun, se transformant en oxyde de cuivre (II).

Hydroxocarbonate de cuivre (II) (CuOH) 2 CO 3. Il se présente naturellement sous la forme du minéral malachite, qui a une belle couleur vert émeraude. Il est préparé artificiellement par action de Na 2 CO 3 sur des solutions de sels de cuivre (II).
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 ↓ + 2Na 2 SO 4 + CO 2
Il est utilisé pour l'obtention de chlorure de cuivre (II), pour la préparation de peintures minérales bleues et vertes, ainsi qu'en pyrotechnie.

Acétate de cuivre (II) Cu (CH 3 COO) 2. H2O. Obtenu en traitant du cuivre métallique ou de l'oxyde de cuivre (II) avec de l'acide acétique. Il s'agit généralement d'un mélange de sels basiques de composition et de couleur variées (vert et bleu-vert). Sous le nom de vert-de-gris, il est utilisé pour la préparation de la peinture à l'huile.

Composés complexes de cuivre se forment à la suite de la combinaison d'ions de cuivre doublement chargés avec des molécules d'ammoniac.
Diverses peintures minérales sont obtenues à partir de sels de cuivre.
Tous les sels de cuivre sont toxiques. Par conséquent, afin d'éviter la formation de sels de cuivre, les plats en cuivre sont recouverts de l'intérieur d'une couche d'étain (étamé).


PRODUCTION DE CUIVRE

Le cuivre est extrait des minerais d'oxyde et de sulfure. 80% de tout le cuivre extrait est fondu à partir de minerais sulfurés. En règle générale, les minerais de cuivre contiennent beaucoup de stériles. Par conséquent, un processus d'enrichissement est utilisé pour obtenir du cuivre. Le cuivre est obtenu en le fondant à partir de minerais sulfurés. Le processus comprend un certain nombre d'opérations : torréfaction, fusion, conversion, cuisson et affinage électrolytique. Au cours du processus de torréfaction, la plupart des sulfures d'impuretés sont convertis en oxydes. Ainsi, la principale impureté de la plupart des minerais de cuivre, la pyrite FeS 2, se transforme en Fe 2 O 3. Les gaz générés lors de la torréfaction contiennent du CO 2 , qui est utilisé pour produire de l'acide sulfurique. Les oxydes de fer, de zinc et d'autres impuretés obtenus lors du processus de grillage sont séparés sous forme de scories lors de la fusion. La matte de cuivre liquide (Cu 2 S avec un mélange de FeS) entre dans le convertisseur, où de l'air est soufflé à travers celui-ci. Lors de la conversion, du dioxyde de soufre est libéré et du cuivre brut ou blister est obtenu. Pour extraire de la valeur (Au, Ag, Te, etc.) et éliminer les impuretés nocives, le cuivre blister est d'abord soumis au feu puis à un affinage électrolytique. Lors de l'affinage au feu, le cuivre liquide est saturé d'oxygène. Dans ce cas, les impuretés de fer, de zinc et de cobalt sont oxydées, passent dans le laitier et sont éliminées. Et le cuivre est coulé dans des moules. Les moulages résultants servent d'anodes pour le raffinage électrolytique.
Le composant principal de la solution lors du raffinage électrolytique est le sulfate de cuivre - le sel de cuivre le plus courant et le moins cher. Pour augmenter la faible conductivité électrique du sulfate de cuivre, de l'acide sulfurique est ajouté à l'électrolyte. Et pour obtenir un précipité compact de cuivre, une petite quantité d'additifs est introduite dans la solution. Les impuretés métalliques contenues dans le cuivre brut ("blister") peuvent être divisées en deux groupes.

1) Fe, Zn, Ni, Co. Ces métaux ont des potentiels d'électrode beaucoup plus négatifs que le cuivre. Par conséquent, ils sont dissous anodiquement avec le cuivre, mais ne se déposent pas sur la cathode, mais s'accumulent dans l'électrolyte sous forme de sulfates. Par conséquent, l'électrolyte doit être remplacé périodiquement.

2) Au, Ag, Pb, Sn. Les métaux nobles (Au, Ag) ne subissent pas de dissolution anodique, mais au cours du processus, ils se déposent à l'anode, formant, avec d'autres impuretés, des boues d'anode, qui sont périodiquement éliminées. L'étain et le plomb se dissolvent avec le cuivre, mais dans l'électrolyte, ils forment des composés peu solubles qui précipitent et sont également éliminés.


ALLIAGES DE CUIVRE

Alliages, qui augmentent la résistance et d'autres propriétés du cuivre, sont obtenues en y introduisant des additifs, tels que le zinc, l'étain, le silicium, le plomb, l'aluminium, le manganèse, le nickel. Plus de 30% du cuivre va aux alliages.

Laiton- alliages de cuivre avec du zinc (cuivre de 60 à 90% et zinc de 40 à 10%) - plus résistants que le cuivre et moins sensibles à l'oxydation. Lorsque du silicium et du plomb sont ajoutés au laiton, ses qualités anti-friction augmentent, et lorsque de l'étain, de l'aluminium, du manganèse et du nickel sont ajoutés, la résistance anti-corrosion augmente. Les tôles et les produits moulés sont utilisés dans le génie mécanique, en particulier dans le génie chimique, dans l'optique et l'instrumentation, et dans la production de filets pour l'industrie des pâtes et papiers.

Bronzes. Auparavant, les bronzes étaient appelés alliages de cuivre (80-94%) et d'étain (20-6%). Actuellement, des bronzes sans étain sont produits, nommés d'après le composant principal après le cuivre.

Bronzes d'aluminium contiennent 5 à 11% d'aluminium, ont des propriétés mécaniques élevées combinées à une résistance à la corrosion.

Bronzes au plomb, contenant 25 à 33 % de plomb, est principalement utilisé pour la fabrication de roulements fonctionnant à des pressions élevées et à des vitesses de glissement élevées.

bronzes au silicium contenant 4 à 5 % de silicium sont utilisés comme substituts bon marché des bronzes à l'étain.

Bronzes au béryllium, contenant 1,8 à 2,3% de béryllium, se distinguent par leur dureté après durcissement et leur grande élasticité. Ils sont utilisés pour la fabrication de ressorts et de produits de ressorts.

Bronzes au cadmium- alliages de cuivre avec une petite quantité de cadmium (jusqu'à 1%) - sont utilisés pour la fabrication de raccords pour conduites d'eau et de gaz et dans la construction mécanique.

Soudures- les alliages de métaux non ferreux utilisés en brasage pour obtenir un joint brasé monolithique. Parmi les brasures dures, on connaît un alliage cuivre-argent (44,5-45,5 % Ag ; 29-31 % Cu ; le reste est du zinc).


APPLICATIONS CUIVRE

Le cuivre, ses composés et ses alliages sont largement utilisés dans diverses industries.

Dans l'électrotechnique, le cuivre est utilisé sous sa forme pure : dans la production de câbles, de pneus nus et de fils de contact, de groupes électrogènes, d'équipements téléphoniques et télégraphiques et d'équipements radio. Les échangeurs de chaleur, les appareils à vide, les canalisations sont en cuivre. Plus de 30% du cuivre va aux alliages.

Les alliages de cuivre avec d'autres métaux sont utilisés dans la construction mécanique, dans l'industrie automobile et des tracteurs (radiateurs, roulements) et pour la fabrication d'équipements chimiques.

La viscosité et la ductilité élevées du métal permettent d'utiliser le cuivre pour la fabrication d'une variété de produits avec un motif très complexe. Le fil de cuivre rouge à l'état recuit devient si doux et ductile que toutes sortes de cordes peuvent être facilement tordues et que les éléments les plus complexes de l'ornement peuvent être pliés. De plus, le fil de cuivre se soude facilement avec de la soudure à l'argent scannée, il est bien argenté et doré. Ces propriétés du cuivre en font un matériau indispensable dans la production de produits en filigrane.

Le coefficient de dilatation linéaire et volumétrique du cuivre pendant le chauffage est approximativement le même que celui des émaux chauds et, par conséquent, lors du refroidissement, l'émail adhère bien au produit en cuivre, ne se fissure pas, ne rebondit pas. Pour cette raison, les maîtres de la production de produits en émail préfèrent le cuivre à tous les autres métaux.

Comme certains autres métaux, le cuivre est l'un des éléments vitaux oligo-éléments. Elle est impliquée dans le processus. photosynthèse et l'assimilation de l'azote par les plantes, favorise la synthèse des sucres, des protéines, de l'amidon, des vitamines. Le plus souvent, le cuivre est appliqué au sol sous forme de sulfate pentahydraté - sulfate de cuivre CuSO 4. 5H 2 O. En grande quantité, il est toxique, comme de nombreux autres composés du cuivre, en particulier pour les organismes inférieurs. A petites doses, le cuivre est nécessaire à tous les êtres vivants.