The Captivating Element Copper

The Element Copper

Kynning á frumefni kopar

Thefrumefni koparer málm frumefni sem tilheyrir hópi 11 á lotukerfinu. Það er þekkt fyrir sveigjanleika, leiðni hita og rafmagns og mikla sveigjanleika. Þessir eiginleikar gera það að algengu frumefni í iðnaðarvörum. Kopar er að finna í náttúrunni og hefur verið notað í þúsundir ára. Það er nefnt eftir latneska nafni þess, cuprum.

Kopar í lotukerfinu

Frumefnið kopar hefur táknið Cu og lotunúmerið 29. Kopar er umbreytingarmálmur efst í hópi 11 á lotukerfinu ásamt silfri og gulli. Hins vegar hafa öll frumefnin í hópi 11 alveg sérstaka efnafræðilega eiginleika. Eins og silfur og gull hefur kopar mjög ríka vatnskennda efnafræði.

Kopar er staðsettur í d-blokkinni og rafeindastilling hans er [Ar]4s¹3d¹⁰. Það liggur hægra megin við nikkel og vinstra megin við sink á lotukerfinu.

Skemmtilegar staðreyndir um kopar

Kopar hefur örverueyðandi eiginleika. Koparyfirborð vernda gegn flutningi SARS-CoV-2 veirunnar.

Það eru meira en 570 koparblendi; 2 þekktustu koparblendifjölskyldurnar eru kopar og brons.

Orðið "kopar" kemur frá upprunalegri lýsingu þess semCyprium aes, sem þýðir "málmur frá Kýpur".

Aurar voru upphaflega gerðar úr hreinum kopar; hins vegar eru þeir núna um 97,5% sink með aðeins þunnri koparhúð.

Frelsisstyttan fær græna litinn sinn vegna oxunar koparhúðarinnar.

Frumefnið kopar hefur mjög mikla leiðni bæði hita og rafmagns.

Kopar er nauðsynlegur öllum lífverum vegna þess að hann er lykilþáttur í öndunarensímfléttu

Hreint kopar hefur rauð-appelsínugulan lit, einn af einu málmunum sem er ekki silfurgljáandi eða grár

Auðvelt er að búa til koparduft með því að bæta álpappír og slatta af salti í koparsúlfatlausn

Auðvelt er að búa til koparasetat heima með því að bæta kopar við blöndu af ediki og 3% vetnisperoxíði

Aurar í Bandaríkjunum fóru úr því að vera aðallega kopar í að vera aðallega sink árið 1982.

Örverueyðandi eiginleikar kopar

Árið 2008 nefndi Umhverfisverndarstofnunin (EPA) kopar fyrsta örverueyðandi málminn. Ennfremur skráðu samtökin 300 koparfleti sem sýklalyf. Hugtakið „snertedráp“ var búið til um ferlið þar sem örverur eru óvirkjar á koparflötum. Samkvæmt prófessor Cassandra D. Salgado gerist þetta þar sem frumefnið „truflar rafhleðslu frumuhimna lífveranna“. Vísindamenn hafa tekið eftir því að virkni snertidráps eykst með auknu koparinnihaldi (í málmblöndur), auknu hitastigi og auknum raka.

Copper's Applications in Today's World

Til hvers er kopar notaður?

Kopar hefur ýmis iðnaðarnotkun vegna málm eiginleika þess. Sumar þessara vara innihalda stangir og stangir, víra, rör og rör. Kopar málmblöndur hafa marga eiginleika eins og tæringarþol og líffræðilega fósturþol; þetta gerir kopar hentugan og áhrifaríkan til margra nota, svo sem í sjávarumhverfi.

Kopar er líka nauðsynlegt fyrir mannslíkamann. Við þurfum um það bil milligrömm af kopar á dag. Kopar er notað í mynt í flestum löndum

Saga frumefnisins kopar

Við skulum tala um hver uppgötvaði kopar. Kopar var einn af fyrstu frumefnum sem maðurinn notaði, með kopargripum aftur til 9000 f.Kr. Á fyrstu öldum notuðu menn kopar í verkfæri og til skreytingar vegna sveigjanleika hans og endingar. Svo satt best að segja veit enginn hver "uppgötvaði" kopar.

Snemma Rómverjar nefndu koparaes Cyprium, sem þýðir "málmur frá Kýpur," vegna þess að þeir gátu unnið kopar í miklu magni á Kýpur. Nafnið var að lokum stytt íkúpríumá latínu, sem varð "kopar" á ensku.

Koparefnafræði – hvarf og efnasambönd

Tæring - Koparoxun

Koparmálmur hvarfast við loftið og vatnið (raka í loftinu) og myndar koparkarbónat.

2Cu + O₂+ CO₂ + H₂O → CuCO₃+ Cu(OH)₂

Svo hvað er að gerast hér? Með tímanum mun koparmálmur oxast í lofti og missa gljáa. Kopar myndar kopar (I) oxíð og síðan kopar (II) oxíð, sem síðan breytist í kopar basískt karbónat. Þetta grænleita lag er kallað apatína, og sést best á frelsisstyttunni. Hér er ágætis skýring. Ef það er mengun í loftinu (td brennisteinsdíoxíð) þá myndast koparsúlfíð og basískt koparsúlfat einnig sem hluti af patínu.

Kopar + súrefni

Upphitaður koparmálmur við háan hita getur hvarfast við súrefni og myndað kopar(II)oxíð (CuO). Þá getur kopar(II) oxíð hvarfast við vetnisgas við háan hita og myndað koparmálm og vatn.

2Cu + O₂→ 2CuO

CuO + H₂→ Cu + H₂O

Kopar(II)oxíð, svart duft, getur einnig myndast við niðurbrot á kopar (II) nítrati, karbónati eða hýdroxíði. Þegar það er nýframleitt hvarfast það auðveldlega við sýrur og myndar samsvarandi kopar (II) salt.

Kúpraoxíð

Kopar (I) oxíð, Cu₂O er gult eða rautt, allt eftir kornastærð. Það er að finna í náttúrunni sem steinefnið kúprít. Það getur myndast með hægri oxun kopar eða með því að draga úr kopar (II) lausn með mildu afoxunarefni. Kopar(I) oxíð er afurð Fehlings prófsins og Benedikts prófsins sem prófar til að draga úr sykri. Með því að draga úr sykri mun draga úr grunnlausn af kopar(II) salti og mynda skærrautt botnfall af Cu₂O.

Kopar + Vatn & Sýrur

Frumefnið kopar hvarfast ekki við vatn; þetta gerir það hentugt til notkunar í iðnaðarvörur eins og rör. Kopar hvarfast ekki sýnilega við saltsýru, brennisteinssýru eða ediksýru. Hins vegar mun það að bæta við vetnisperoxíði valda því að koparinn hvarfast og myndar oft blöndu af kopar(I) og kopar(II) söltum.

Kopar hvarfast kröftuglega við óblandaða saltpéturssýru og myndar eitrað köfnunarefnisdíoxíðgas. Með þynntri saltpéturssýru myndast því minna eitrað NO.

Koparhalíð

Flúor: Cu + F₂→ CuF₂

Klór: Cu + Cl₂→ CuCl₂

Bróm: Cu + Br₂→ CuBr₂

Kopar (II) joðíð er ekki stöðugt og í staðinn er venjulega framleitt sambland af frumu kopar og hvítu kopar (I) joðíði. Hin koparhalíð eru stöðugri.

Koparsambönd

Kopar myndar venjulega efnasambönd þekkt sem kopar(II) sölt, sem eru blágræn á litinn í lausn. Þessi sölt eru einnig vatnsleysanleg og geta verið eitruð í miklu magni. Margar lífverur hafa snefilmagn af efnasamböndunum sem nauðsynleg næringarefni. Blái liturinn á kopar í vatnslausn er vegna myndun hexaaquacopper(II) jónarinnar, Cu(H)₂O)₆²⁺.

Koparsúlfat

Kopar(II)súlfat er ólífrænt efnasamband með formúluna CuSO₄. Í pentahýdratformi er efnasambandið skærblátt salt sem leysist upp í vatni við útverma hvarf og brotnar niður í vatnsfrítt form áður en það bráðnar.

Vatnsfrítt kopar(II)súlfat er hvítt fast efni sem myndast við ofþornun kopar(II)súlfatpentahýdrats. Margar prófanir nota einnig kopar(II) súlfat sem greiningarhvarfefni.

Einangrun kopar

Að bæta hvarfgjarnari málmi við koparefnalausn getur auðveldlega einangrað kopar. Til dæmis er hægt að búa til koparduft úr álpappír eða koparkristalla úr sinkstykki. Í myndbandinu hér að neðan gerum við koparduft

Að auki hafa kopar nanóagnir verið framleiddar með því að nota efnaminnkunaraðferðina. Í tilrauninni eru kopar(II)súlfatpentahýdratlausn, sterkja, askorbínsýra og natríumhýdroxíðlausn sameinuð og hituð. Þegar það hefur kólnað sía vísindamenn botnfallið úr lokalausninni.