Cuire

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Níquel - Cuire - Zinc Cu Ag       Table complète
Général
Nom, symbole, nombre	Cuire, Cu, 29
Série chimie	Métal de transició
Groupe, période, bloc	11 , 4 , d
Densité, duresa Mohs	8920 kg/m3, 3,0
Apparence	Métallique, rogenc
Propriétés atomiques
Poids atomique	63,536 uma
Radi moyen †	135 pm
Radi atomique calculé	145 pm
Radi covalent	138 pm
Radi de Vont der Waals	140 pm
Configuration electrònica	[Ar]3d104s1
États d'oxidació (òxid)	2,1 (lleument basique)
Structure cristal·lina	Cúbica centrée en les visages
Propriétés physiques
État de la matière	Solide (__)
Point de fusion	1357,6 K
Point d'ebullició	2840 K
Entalpia de vaporització	300,3 kJ/moud
Entalpia de fusion	13,05 kJ/moud
Pression de vapeur	0,0505 Pain à 1358 K
Vitesse du son	3570 m/s à 293,15 K
Information diverse
Electronegativitat	1,9 (Pauling)
Chaleur spécifique	380 J/(kg·K)
Conductivitat électrique	59,6 x 106 m-1·Ω-1
Conductivitat thermique	401 W/(m·K)
1r potentiel d'ionització	745,5 kJ/moud
2n potentiel d'ionització	1957,9 kJ/moud
3r potentiel d'ionització	3555 kJ/moud
4t potentiel d'ionització	5536 kJ/moud
Isòtops plus stables
iso. AN Période de semidesintegració CD ED MèmeeV PD 63Cu 69,17% Cu est stable avec 34 neutrons 64Cu Sintètic 12,7 h ε 1,675 64Ni 64Cu Sintètic 12,7 h β- 0,579 64Zn 65Cu 30,83% Cu est stable avec 36 neutrons
Valeurs en le SI d'unités et en CNPT (0º Cème et 1 atm), excepte quand s'indique l'inverse.

Le cuivre (du latin cuprum), de symbole Cu, c'est un élément químic de nombre atomique 29, et c'est un des métaux les plus importants. S'agit d'un métal de transició de coloració rogenca et brillantor métallique que, juntament avec la plata et le or, il forme de la part du dénommé groupe 11 de la table periòdica, caractérisé parce que sont les meilleurs conducteurs de électricité. Grâce à sa grande conductivitat électrique, ductilitat et mal·leabilitat, s'a devenu en le matériel le plus utilisé pour fabriquer cables électriques et autres composants électriques et electrònics.

Le cuivre forme part d'une quantité très élevée de aliatges que généralement présentent meilleures propriétés mécaniciennes, même si ont une conductivitat électrique moindre. Les plus importants sont des connues avec le nom de bronzes et llautons. D'autre bande, le cuivre est un métal durador parce que se peut recycler un nombre presque illimité parfois sans qu'il perde ses propriétés mécaniciennes.

il va être un des premiers métaux en étant utilisé pour l'ésser humain déjà à la prehistòria. Le cuivre et son aliatge avec le estany, le bronze , ils vont acquérir autant d'importance que les historiens ont dénommé Âge du cuivre et Âge du bronze à deux périodes de la antiquité. Bien que son usage a perdu importance relative avec le développement de la siderúrgia, le cuivre et ses aliatges ont suivi en étant employés pour faire des objets tellement plusieurs comme des monnaies, cloches et canons. À partir du siècle XIXème, concretament à partir de la 1831 année à quoi est-ce que Faraday inventa le générateur électrique, le cuivre s'a devenu de nouveau en un métal stratégique, en étant la matière première principale de cables et installations électriques.

Le cuivre a un important papier biologique en le procès de fotosíntesi des plantes, bien que ne forme pas part de la composition de la clorofil·la. Le cuivre contribue à la formation de glòbuls rouges et à l'entretien des vases sanguins, nerfs, système immunològic et os et donc est un oligoelement essentiel pour la vie humaine.^[1]

Le cuivre est le troisième métal plus utilisé au monde, pour derrière le acier et le alumini. La production mondiale de cuire refinat s'a aimé en 15,8 Mt le 2006, avec un déficit de 10,7% devant la demande mondiale projetée de 17,7 Mt.^[2]

Isòtops

À la natura, se trouvent deux isòtops stables du cuivre, Cu-63 et Cu-65, en étant le plus léger le plus abondant (69,17%). S'ont caractérisé à plus, 25 isòtops radioactius du cuivre, des quals les plus stables sont le Cu-67, Cu-64 et Cu-61 avec des vies moyennes de 61,83 heures, 12,7 heures et 3,333 heures respectivement. Les autres radioisòtops, avec des masses atomiques depuis 54,966 uma (Cu-55) à 78,955 uma (Cu-79), ils ont des vies moyennes inférieures à 23,7 minutes et la plupart n'arrivent pas les 30 secondes. Le cuivre a à plus deux états metaestables.

Les isòtops plus légers que le Cu-63 stable se desintegren principalement pour capture electrònica en causant isòtops de níquel, alors que les plus pesants que l'isòtop Cu-65 stable se desintegren pour émission beta donnant place à isòtops de zinc. L'isòtop Cu-64 se desintegra en suivant les deux modes, pour capture electrònica le 69% et désintégration beta le 31% restant.

Histoire

Ankh, symbole égyptien de la vie

Ancienne pièce de cuire de l'île de Creta. il a de la forme de peau d'animal, une forme típica du temps pour ce type de pièces.

Mirall de Venus

Le cuivre natif, le premier métal usé pour l'homme, c'était connu pour quelqu'unes des civilisations les plus anciennes de quoi est-ce que s'a nouvelle et il a été utilisé depuis au moins fait 10.000 années (en celui qui actuellement est le nord d'Irak s'a trouvé un penjoll daté vers 8700 aC); bien que la découverte accidentelle du métal bien a pu se produire plusieurs mil·lennis avant. À en 5000 aC déjà se réalisait la fusion et refinat du cuivre à partir de òxids comme la malaquita et azurita; en revanche, les premiers signes d'utilisation du or ne s'aperçoivent jusqu'au 4000 aC. S'ont regagné des monnaies, armes et utensilis domestiques sumeris de cuire et bronze du 3000 aC, ainsi qu'égyptiens de la même époque, même canonades de cuire. Les égyptiens aussi ont découvert que à l'ajouter petites quantités d'estany facilitait la fusion du métal et ils vont perfectionner les méthodes d'obtention du bronze; en remarquant à plus la perdurabilitat du matériel ont représenté le cuivre avec le Ankh, symbole de la vie éternelle.

À l'ancienne Chine se connaît la vous du cuivre depuis au moins 2000 années avant de la nôtre était et vers 1200 aC déjà se fabriquaient des bronzes d'excellente qualité en mettant de manifest un domaine de la metal·lúrgia du cuivre sans comparaison à occident. À Europe le homme de gel trouvé au Tirol italien au 1991 les restes de ont une antiquité de 5300 années, il était accompagné d'un hache de cuire d'une pureté du 99,7% et les élevés índexs de arsènic trouvés en son cheveu, porte à supposer qu'il même a fondu le métal pour fabriquer l'outil.

Les fenicis ont importé le cuivre au Grèce, les grecs ne vont pas tarder à exploser les mines de son territoire comme témoignent les noms de villes comme Aceró, tu chausses et Calcitis (de χαλκος, bronze). Bien qu'a été Chypre, à moyen chemin entre Grèce et Égypte, pour longtemps le pays du cuivre pour excel·lència. Jusqu'au point que les demeures ont dénommé au métal aes cyprium ou simplement cyprium et cuprum d'où provient son nom. Mais ne seulement le nom provient de cette île puisque pour la même raison le cuivre s'a représenté avec le même signe que Venus (le Afrodita grecque) donc Chypre était consacrée à la déesse de la beauté et les miralls se fabriquaient de ce métal. Le symbole, mirall de Venus, modification de la Ankh égyptien, il va être posteriorment adopté pour Carl Linné pour symboliser le genre féminin (♀).

L'usage du bronze va predominar de telle façon pendant une période de l'histoire de l'humanité que a fini en se dénommant la Était du Bronze à celui qui passe entre le predomini de la pierre et la popularització du fer; la transició entre la période néolithique (final de l'Âge de Pierre) et l'âge du bronze se dénomme période calcolític (du grec Chalcos), limite que marque le pas de la Protohistòria à l'Histoire .

Propriétés physiques et chimies

Le cuivre est un métal de transició de couleur rogenc, que présente une conductivitat électrique et thermique très grande, seulement surpassée pour la de la plata . c'est possible que le cuivre ait été le métal le plus ancien à se avoir employé, puisque se ont trouvé des objets de cuire du 8700 à. de Cème. Outre se pouvoir trouver en différents minéraux, se peut trouver libre, en forme métallique, en quelques places.

En la plupart de ses composés présente des états d'oxidació bas; le plus commun est le +2, bien qu'aussi en y a quelqu'uns avec état d'oxidació +1.

La conductivitat électrique du cuivre mérite spécial menció, pour être l'adoptée pour la Commission Electrotècnica Internationale en 1913 comme base de la norme IACS.

Exposé à l'air, la couleur roig salmó initiale varie à roig violette pour la formation de òxid cuprós (Cu₂Ou), pour ennegrir-se posteriorment pendant la formation de òxid cúpric (CuO). Exposé llargament à l'air humit forme une cape adhérente et imperméable de carbonat basique de couleur vert, característic de ses sels, dénommée «verdet» («pàtina» à propos du bronze) que est verinós. Quand s'employaient des casseroles de cuire pour la cocció de nourritures, cet étaient relativement fréquentes les intoxicacions. Le motif est que, si les nourritures se laissent refroidir en la même casserole, l'action des acides présents en le repas vont oxidant les parois des recipients de cuire, et ils forment òxids que contaminent les nourritures.

Les halògens attaquent avec aisance le cuivre, spécialement en présence d'humidité; en sec, le clor et le brom ne réagissent pas avec le cuivre, alors que le fluor seulement l'attaque à des températures supérieures à 500 °Cème. Les oxiàcids attaquent le cuivre; pour ce se y emploient comme decapants (acide sulfúric) et abrillantadors, (acide nítric). Avec le sofre forme un sulfur (COUD) de couleur blanc.

Entre ses propriétés mécaniciennes excelle son exceptionnelle capacité de deformació et ductilitat. En général, ses propriétés améliorent avec les basses températures, fait pour le qual s'utilise en des applications criogèniques.

Abondance et obtention

Mine de cuire à ciel ouvert (Bingham, Utah

Si bien est un métal un moins abondant en la couche terrestre qu'autres (0,12% du plus abondant, le alumini) est de facile obtention bien que celle-ci soit laborieuse, donnée la pauvreté des minéraux en cuisant. S'envisage econòmicament viable un minéral avec contenus supérieurs au 0,5% de cuire et très rentable à partir du 2,5%.

Le cuivre natif avoir accompagner à ses minéraux en bosses que affleurent à la surface et que s'explosent en des mines à ciel ouvert. Bien que n'avoir pas avoir beaucoup de importance comme sorte, s'ont trouvé des exemplaires notables et même penyals de cuire de 400 tonnes à Michigan. Généralement à la cape supérieure se trouvent les minéraux oxidats (cuprita), au côté de cuire natif en petites quantités celui qui explique son élaboration millénaire puisque le métal pouvait s'extraire facilement en des fours de fossa. Ensuite, pour sous du niveau freàtic, se trouvent les pirites (sulfurs) primaires calcosina (S₂Cu) et covellina (SCu) et enfin les secundàries calcopirita (S₂FeCu) l'exploitation duquel est plus rentable que la de les antérieures. Accompagnateur à ces minéraux se trouvent autres comme la bornita (Cu₅faites₄), les cuivres gris et les carbonats azurita, malaquita et auricalcita que avoir former des masses importantes en les mines de cuire pour être la forme à quoi est-ce qu'usualment s'altérent les sulfurs.

Autres minéral de cuire sont le Atacamita et la Covel·lita .

Les recours mondiaux de cuire s'aiment qu'ils montent à 1600 millions de tonnes en la couche terrestre et à 700 millions en le lit marin. Les réserves démontrées, deuxièmes données de l'agence nord-américaine de prospeccions geològiques (VOUS Geological Survey) à 940 millions de tonnes, en étant quasi le 40% d'elles à Chili, le principal producteur minier de cuire mondial avec près de 5 millions de tonnes annuelles (environ le 36% de la production mondiale); Chuquicamata (Chili), c'est la plus grande mine de cuire à ciel ouvert .

Cuire natif

La production du cuivre commence avec l'extracció du minéral. Celle-ci peut se réaliser à ciel ouvert (l'exploitation la plus commune) en des galeries souterraines ou insitu ; cette dernière procédure, minoritari, il consiste à filtrer acide sulfúric en la sorte de cuire en bombant posteriorment à la surface les solutions àcides riches en cuisant. Le minéral extrait pour des méthodes mécaniciens, òxids et sulfurs, se tritura posteriorment en obtenant un polsim que contient usualment moins du 1% de cuire. Celui-ci devra être enrichi ou concentré en obtenant une viande avec un 15% de cuire, que posteriorment se sèche. À partir de ce point peuvent se suivre deux méthodes.

1. Le minéral se déplace à un tanc de lixiviat en celui qui se filtre acide sulfúric diluït en obtenant une faible solution de sulfat de cuire duquel s'obtient le cuivre càtode pour electròlisi, procédure que se dénomme procédure SX/EW (Solution Extraction/Electrowinning).
2. Ou bien, avec le minéral enrichi se prépare un mélange, en ajoutant les fundents nécessaires de base sílice pour sulfurs et sulfurs pour òxids, que s'il est en train d'obtenir le cuivre blister. Celui-ci se refina pour des procédures thermiques en obtenant ànodes de cuire que, à son tour, se refinen en intervenant electròlisi, en les usant au côté de làmines mère de cuire comme càtode au medi acide. Des vases se regagnent outre or, plata et platí.

Les types de cuire usualment obtenus sont les suivants:

• Cuire tenace: avec contenu de oxigen contrôlé et que se destine à des applications électriques puisqu'est cuire de grande conductivitat (>100% IACS).
• Cuire desoxidat: normalment ne sont pas de grande conductivitat pour le que s'emploient en des applications où celle-ci n'est pas importante, comme la caldereria.
• Cuire exonéré d'oxigen: c'est le de majeure qualité, le plus cher et le moins utilisé. c'est de grande conductivitat.

Le cuivre càtode obtenu en intervenant un ou un autre méthode a une pureté entre 99,9% et 99,99% et c'est l'employé pour la fabrication des différents types de cuire commercial:

• Lingot fil de aram de section trapezoïdal pour laminació et trefilatge.
• Placa pour laminació de xapes ou bandes.
• Blocs de section circulaire pour punxonat ou extrusió suivi de laminació ou raidi.

Applications

L'application pour excel·lència du cuivre est comme matériel conducteur (cable électrique, théléphonique, télévision,. ..), a què se destine autour du 45% de la consommation annuelle de cuire. Autres usages sont:

• Tuyaux de condensadors et llanterneria.
• Electroimants.
• Moteurs électriques.
• Interruptors et relés, tuyaux de vide, magnetró de fours microones.
• Se tend au vous du cuivre en circuits intégrés en substitució du alumini, de moindre conductivitat.
• Encunyació de monnaie (allié avec níquel), sculpture (statue de la Liberté), construction de cloches et autres usages ornamentals en aliatges avec zinc (llautó), estany (bronzes) et plata (en joieria).
• Lents de vitre de cuire employées en radiologia pour la detecció de tumors.
• Le sulfat de cuire (IIème) (COUDS₄) est le composé de cuire de majeure importance industrielle et s'emploie comme plaguicida en agriculture (pour ensulfatar), en la purificació de la eau et comme en conservant du bois.

Environnement, higiene et risques

Abocament polluant de cuire et autres métaux d'une mine abandonnée

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