L'élément chimique cuivre a le numéro atomique 29 et la lettre Cu, qui vient du mot latin cuprum. C'est un métal à conductivité thermique et électrique extrêmement élevée, doux, malléable et ductile. Le cuivre pur a une teinte rose-orange lorsqu'il est exposé pour la première fois à l'air. En tant que matériau conducteur de chaleur et d'électricité, le cuivre est également utilisé dans la construction. C'est également un composant de divers alliages métalliques, notamment le cupronickel, qui est utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie et du matériel de marine, et le constantan, qui est utilisé dans les jauges de contrainte et les thermocouples pour la mesure de la température.
Le cuivre (métaux naturels) est l'un des rares métaux qui peuvent se trouver naturellement dans un état immédiatement utilisable. Dans diverses régions, cela Cela a conduit à une utilisation humaine extrêmement précoce, à partir des années 8000. Quelques milliers d'années plus tard, c'était le premier métal fondu à partir de minerais sulfurés, le premier métal façonné dans une matrice, le premier métal délibérément allié à un autre métal, l'étain, pour faire du bronze, et le premier métal façonné dans une matrice.
Le cuivre était extrait principalement à Chypre à l'époque romaine, et c'est de là que vient le nom de cuprum (plus tard changé en aes cyprium, "métal de Chypre") (latin). Cette situation a conduit à l'émergence des mots coper et copper en vieil anglais, et ces mots ont été utilisés pour la première fois en 1530.
Les sels de cuivre (II) sont des produits chimiques souvent utilisés comme pigments car ils fournissent souvent des minéraux tels que l'azurite, la malachite et des teintes bleu turquoise ou vert.
Lorsqu'il est utilisé dans des structures en cuivre, généralement des toitures, il s'oxyde et devient vert (ou patine). Le cuivre, à la fois sous forme de composé en tant que pigment et en tant que métal élémentaire, est parfois utilisé dans les arts décoratifs. Les composés de cuivre sont utilisés comme fongicides, agents bactériostatiques et conservateurs du bois.
Le cuivre, un oligo-élément alimentaire, est essentiel pour tous les êtres vivants car il constitue une partie importante du complexe enzymatique respiratoire cytochrome c oxydase. Chez les mollusques et les crustacés, le pigment sanguin hémocyanine contient du cuivre, tandis que chez les poissons et autres vertébrés, l'hémoglobine avec un complexe de fer est utilisée à la place. Le cuivre se trouve principalement dans le foie, les muscles et les os des humains. La quantité de cuivre dans le corps d'un adulte varie de 1,4 à 2,1 mg par kilogramme de poids corporel.
Caractéristiques physiques du cuivre
Le groupe 11 du tableau périodique comprend les métaux cuivre, argent et or. Chacun de ces trois métaux a un électron orbital s sur une couche complète d'électrons d et se distingue par une ductilité élevée, une conductivité électrique et thermique. Les couches d remplies de ces éléments ont un effet négligeable sur les interactions interatomiques, et ces interactions sont principalement contrôlées par des électrons s via des liaisons métalliques. Les liaisons métalliques dans le cuivre manquent de caractère covalent et sont généralement faibles, contrairement aux métaux avec des coquilles d incomplètes. Cette découverte explique pourquoi les monocristaux de cuivre sont hautement ductiles et ont une faible dureté. L'inclusion de défauts de réseau cristallin de longue date tels que les joints de grains augmente la dureté du matériau à un niveau macroscopique en empêchant le matériau de s'écouler sous une contrainte appliquée.
En raison de sa résistance supérieure par rapport aux formes monocristallines, le cuivre polycristallin à grain fin est généralement fourni.
La conductivité électrique élevée du cuivre (59,6 106 S/m) et la deuxième conductivité thermique la plus élevée (après l'argent) parmi les métaux purs à température ambiante s'expliquent en partie par sa douceur. En effet, la diffusion d'électrons dans les vibrations thermiques du réseau relativement léger dans un métal mou est la principale source de résistance au transport d'électrons dans les métaux à température ambiante. Le cuivre est d'environ 3.1 × 10 à l'extérieur avant de commencer à chauffer de manière significative.6 A / m2 Il peut transmettre le courant jusqu'à la section transversale.
L'un des rares éléments métalliques qui a une couleur autre que le gris ou l'argent est le cuivre. Le cuivre pur devient rouge orangé lorsqu'il est exposé à l'air et provoque un ternissement rougeâtre. En effet, le métal absorbe les couleurs vertes et bleues à haute fréquence en raison de la fréquence plasma inférieure située dans la partie rouge du spectre visible.
Lorsque le cuivre entre en contact avec un autre métal, une corrosion galvanique se produit, comme tout autre métal.
La tour est de l'observatoire royal d'Édimbourg, restaurée en 2010, avec du cuivre contrastant avec la couleur verte du cuivre d'origine.
L'eau et le cuivre ne réagissent pas, mais le cuivre réagit lentement avec l'oxygène de l'environnement, formant un revêtement brun-noir.
Contrairement à la rouille qui se forme sur le fer par temps humide, le cuivre ne réagit pas avec l'eau mais réagit lentement avec l'oxygène atmosphérique (passivation) pour former une couche brun-noir d'oxyde de cuivre qui protège le métal sous-jacent d'une corrosion supplémentaire. Une couche verte de vert-de-gris (carbonate de cuivre) est souvent visible sur les structures historiques en cuivre, telles que le toit de la Statue de la Liberté et les toits de nombreux bâtiments plus anciens. Lorsqu'il est exposé à certains composés soufrés, le cuivre devient noir et réagit pour former différents sulfures de cuivre.
Quels sont les isotopes du cuivre ?
Le cuivre a 29 isotopes différents. Le 63Cu et le 65Cu sont stables et ont une rotation 3/2. Le 63Cu représente environ 69 % du cuivre naturel. Les autres isotopes sont radioactifs et le 67Cu est le plus stable et a la demi-vie la plus longue à 61,83 heures. Il existe sept isotopes métastables identifiés; 68mCu a la demi-vie la plus longue de 3,8 minutes. Les isotopes avec un nombre de masse inférieur à 64 se désintègrent avec β+, tandis que ceux avec un nombre de masse supérieur à 64 se désintègrent avec β-. Le 64Cu se désintègre dans les deux sens et a une demi-vie de 12,7 heures.
Le 62Cu et le 64Cu sont largement utilisés. En tant que traceur radioactif pour la tomographie par émission de positrons, le 62Cu est utilisé dans le 62Cu Cu-PTSM.
Source: Wikipedia
📩 21/03/2023 09:19