Đồng

Đồng,  29Cu
NatCopper.jpg
Một khối đồng trong quặng tự nhiên
Tính chất chung
Tên, ký hiệu Đồng, Cu
Phiên âm / ˈ k ɒ p ər / KOP-ər
Hình dạng Ánh kim đỏ cam
Đồng trong bảng tuần hoàn
Hiđrô (diatomic nonmetal)
Hêli (noble gas)
Liti (alkali metal)
Berili (alkaline earth metal)
Bo (metalloid)
Cacbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Ôxy (diatomic nonmetal)
Flo (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magiê (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phốtpho (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Clo (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Canxi (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titan (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Coban (transition metal)
Niken (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Gecmani (metalloid)
Asen (metalloid)
Selen (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Tecneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadimi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Telua (metalloid)
Iốt (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Xêsi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Xeri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thuli (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantan (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Tali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bitmut (post-transition metal)
Poloni (post-transition metal)
Astatin (metalloid)
Radon (noble gas)
Franxi (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curi (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernixi (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
-

Cu

Ag
ĐồngKẽm
Số nguyên tử (Z) 29
Khối lượng nguyên tử chuẩn (±) (Ar) 63,546(3) [1]
Phân loại   kim loại chuyển tiếp
Nhóm, phân lớp 11d
Chu kỳ Chu kỳ 4
Cấu hình electron [ Ar] 3d10 4s1
mỗi lớp
2, 8, 18, 1
Tính chất vật lý
Màu sắc Ánh kim đỏ cam
Trạng thái vật chất Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy 1357,77  K ​(1084,62 °C, ​1984,32 °F)
Nhiệt độ sôi 2835 K ​(2562 °C, ​4643 °F)
Mật độ 8,94 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325  kPa)
Mật độ ở thể lỏng ở nhiệt độ nóng chảy: 8,02 g·cm−3
Nhiệt lượng nóng chảy 13,26 
Nhiệt bay hơi 300,4 kJ·mol−1
Nhiệt dung 24,440 J·mol−1·K−1

Áp suất hơi

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2834
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxy hóa +1, +2, +3, +4Bazơ nhẹ
Độ âm điện 1,90 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa Thứ nhất: 745,5 kJ·mol−1
Thứ hai: 1957,9 kJ·mol−1
Thứ ba: 3555 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị thực nghiệm: 128  pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị 132±4 pm
Bán kính van der Waals 140 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm mặt
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm mặt của Đồng
Vận tốc âm thanh que mỏng: (Ép)
3810 m·s−1 (ở r.t.)
Độ giãn nở nhiệt 16,5 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C)
Độ dẫn nhiệt 401 W·m−1·K−1
Điện trở suất ở 20 °C: 16,78 n Ω·m
Tính chất từ Nghịch từ [2]
Độ cảm từ (χmol) −5.46·10−6 cm3/mol [3]
Mô đun Young 110–128 GPa
Mô đun cắt 48 GPa
Mô đun nén 140 GPa
Hệ số Poisson 0,34
Độ cứng theo thang Mohs 3,0
Độ cứng theo thang Vickers 369 MPa
Độ cứng theo thang Brinell 874 MPa
Số đăng ký CAS 7440-50-8
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Đồng
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE ( MeV) DP
63Cu 69.15% 63Cu ổn định với 34 neutron
65Cu 30.85% 65Cu ổn định với 36 neutron


Đồngnguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và số nguyên tử bằng 29. Đồng là kim loại dẻo có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Đồng nguyên chất mềm và dễ uốn; bề mặt đồng tươi có màu cam đỏ. Nó được sử dụng làm chất dẫn nhiệt và điện, vật liệu xây dựng, và thành phần của các hợp kim của nhiều kim loại khác nhau.

Đồng là một trong số ít các kim loại xuất hiện trong tự nhiên ở dạng kim loại có thể sử dụng trực tiếp thay vì khai thác từ quặng. Do đó nó có được con người sử dụng từ rất sớm khoảng 8000 TCN. Nó là kim loại đầu tiên được nung chảy từ quặng của nó vào khoảng 5000 TCN, kim loại đầu tiên được đúc thành khối vào khoảng 4000 TCN và kim loại đầu tiên được tạo thành hợp kim với các loại khác, là thiếc để tạo ra đồng đỏ vào khoảng 3500 TCN. [4]

Kim loại và các hợp kim của nó đã được sử dụng cách đây hàng ngàn năm. Trong thời kỳ La Mã, đồng chủ yếu được khai thác ở Síp, vì thế tên gọi ban đầu của kim loại này là сyprium (kim loại Síp), sau đó được gọi tắt là сuprum. [5] Các hợp chất của nó thường tồn tại ở dạng muối đồng(II), chúng thường có màu xanh lam hoặc xanh lục của các loại khoáng như ngọc lam và trong lịch sử đã được sử dụng rộng rãi làm chất nhuộm. Các công trình kiến trúc được xây dựng có đồng bị ăn mòn tạo ra màu xanh lục verdigris (hoặc patina).

Các ion đồng(II) tan trong nước với nồng độ thấp có thể dùng làm chất diệt khuẩn, diệt nấm và làm chất bảo quản gỗ. Với số lượng đủ lớn, các ion này là chất độc đối với các sinh vật bậc cao hơn, với nồng độ thấp hơn, nó là một vi chất dinh dưỡng đối với hầu hết các thực vật và động vật bậc cao hơn. Nơi tập trung đồng chủ yếu trong cơ thể động vật là gan, xương. [6] Cơ thể người trưởng thành chứa khoảng 1,4 đến 2,1 mg đồng trên mỗi kg cân nặng. [7]

Tính chất

Vật lý

Đĩa đồng (độ tinh khiết 99,95%) được làm bằng đúc liên tục và khắc.
Đồng ở nhiệt độ nóng chảy cao hơn điểm nóng chảy của nó một chút làm cho nó có ánh hồng khi đủ ánh sáng sẽ làm cho nó rạng rỡ hơn với màu cam đỏ.

Đồng, bạc và vàng đều nằm trong nhóm 11 của bảng tuần hoàn nên chúng có nhiều thuộc tính giống nhau: chúng có 1 electron trong phân lớp s1 nằm trước nhóm d10 và được đặc trưng bởi tính dẻo và dẫn điện cao. Các orbital được lấp đầy các electron trong các nguyên tố này không đóng góp nhiều vào các tương tác nội nguyên tử, chủ yếu ảnh hưởng bởi các electron phân lớp s thông qua các liên kết kim loại. Trái ngược với các kim loại mà phân lớp d không được lấp đầu bởi các electron, các liên kết kim loại trong đồng thiếu các đặc điểm của liên kết cộng hóa trị và chúng tương đối yếu. Điều này giải thích tại sao các tinh thể đồng riêng biệt có độ dẻo cao và độ cứng thấp. [8] Ở quy mô lớn, việc thêm vào các khuyết tật trong ô mạng tinh thể như ranh giới hạt, sẽ làm cản trở dòng vật liệu dưới áp lực nén từ đó làm tăng độ cứng của nó. Ví dụ, đồng thường được đưa ra thị trường ở dạng polycrystalline hạt mịn, dạng này có độ cứng lớn hơn dạng monocrystalline. [9]

Độ cứng thấp của đồng giúp giải thích một phần tính dẫn điện cao của nó(59.6×106 S/m) và cũng như tính dẫn nhiệt cao, các tính chất này được xếp hạng thứ 2 trong số những kim loại nguyên chất có tính chất tương tự ở nhiệt độ phòng. [10] (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn). Đặc điểm này là do điện trở suất đối với sự vận chuyển electron trong các kim loại ở nhiệt độ phòng chủ yếu bắt nguồn từ sự tán xạ của electron đối với dao động nhiệt của mạng tinh thể, mà điện trở xuất này tương đối yếu đối với cho một kim loại mềm. [8] Mật độ dòng thấm tối đa của đồng trong không khí ngoài trời vào khoảng 3,1×106 A/m2, vượt trên giá trị này nó bắt đầu nóng quá mức. [11] Cùng với những kim loại khác, nếu đồng được đặt cạnh kim loại khác, ăn mòn galvanic sẽ diễn ra. [12]

Cùng với lưu huỳnhvàng (cả hai đều có màu vàng), đồng là một trong 3 nguyên tố có màu tự nhiên khác với màu xám hoặc bạc. [13] Đồng tinh khiết có màu đỏ cam và tạp ra màu lam ngọc khi tiếp xúc với không khí. Màu đặc trưng này của đồng tạo ra từ sự chuyển tiếp electron giữa phân lớp 3d và phân lớp 4s – năng lượng chênh lệch do sự chuyển đổi trạng thái electrong giữa hai phân lớp này tương ứng với ánh sáng cam. Cơ chế xảy ra tương tự đối với màu vàng của vàng và lưu huỳnh. [8]

Hóa học

Sợi đồng không bị ôxy hóa (trái) và sợi đồng bị ôxy hóa (phải).
Tháp Đông của Royal Observatory, Edinburgh. Sự khác biệt giữa đồng được tân trang lại năm 2010 và màu lục nguyên thủy của đồng năm 1894 có thể thấy được rõ ràng.

Đồng tạo nhiều hợp chất khác nhau với các trạng thái ôxy hóa +1 và +2, mà thường được gọi theo thứ tự là cuprouscupric.Nó không phản ứng với nước, nhưng phản ứng chậm với ôxy trong không khí tạo thành một lớp ôxit đồng màu nâu đen. Ngược lại với sự ôxy hóa của sắt trong không khí ẩm, lớp ôxit này sau đó sẽ ngăn cản sự ăn mòn. Một lớp màu lục của verdigris (đồng cacbonat) thường có thể bắt gặp trên các công trình cổ có sử dụng đồng như Tượng Nữ thần tự do, tượng bằng đồng lớn nhất trên thế giới được xây dựng dùng repoussé and chasing. [14] Hydrogen sulfua và sulfua phản ứng với đồng tạo ra các hợp chất đồng sulfua khác nhau trên bề mặt. Trong trường hợp phản ứng với sulfua, ăn mòn đồng diễn ra khi đồng tiếp xúc với không khí có chứa các hợp chất sulfua. [15] Các dung dịch amoni chứa ôxy có thể tạo ra một phức chất hòa tan trong nước với đồng, khi phản ứng với ôxy và axit clohydric để tạo thành đồng clorua và hydro peroxit bị axit hóa để tạo thành các muối đồng(II). Đồng(II) clorua và đồng phản ứng với nhau tạo thành đồng (I) clorua. [16]

Đồng vị

Bài chi tiết: Đồng vị của đồng

Đồng có 29 đồng vị.63Cu and 65Cu là đồng vị bền, với 63Cu chiếm khoảng 69% đồng có mặt trong tự nhiên; cả hai đều có spin 3/2. [17] Các đồng vị còn lại có tính phóng xạ, trong đó đồng bị phóng xạ bền nhất là 67Cu với chu kỳ bán rã 61,83 giờ. [17] Bảy đồng vị kích thích đặc trưng nhất là 68mCu tồn tại lâu nhất với chu kỳ bán rã 3,8 phút. Các đồng vị với số khối lớn hơn 64 phân rã β-, ngược lại các đồng vị có số khối dưới 64 thì phân rã . Cu, có chu kỳ bán rã 12,7 giờ, phân rã theo cả hai cơ chế trên. [18]

62Cu và 64Cu có những ứng dụng đáng chú ý.64Cu chất được sử dụng trong chụp hình tia-X, và dạng tạo phức với chelate có thể được dùng trong điều trị ung thư.62Cu được dùng trong 62Cu-PTSM là một phương pháp vết phóng xạ trong chụp cắt lớp bằng positron. [19]

Phân bố

Đồng có thể tìm thấy như là đồng tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất. Đồng tự nhiên là một dạng polycrystal, với các tinh thể riêng lẻ lớn nhất đã được ghi nhận có kích thước 4,4×3,2×3,2 cm. [20] Khối đồng nguyên tố lớn nhất có cân nặng 420 tấn, được tìm thấy năm 1857 trên bán đảo Keweenaw ở Michigan, Hoa Kỳ. [21] Có nhiều dạng khoáng chứa đồng như cacbonat azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) là các nguồn để sản xuất đồng, cũng như là các sulfua như chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các ôxít như cuprit (Cu2O).

Phần lớn đồng trích xuất được trong các mỏ lộ thiên trong các khoáng sản có ít hơn 1% đồng. Các ví dụ bao gồm: mỏ Chuquicamata ở Chilê và mỏ El Chino ở New Mexico. Việt Nam có mỏ đồng Sinh Quyền ở Lào Cai.

Đồng có mặt trong vỏ Trái Đất với hàm lượng 50 ppm, [21] và có thể được tổng hợp trong các ngôi sao có khối lượng lớn. [22]

En otros idiomas
Afrikaans: Koper
Alemannisch: Kupfer
አማርኛ: መዳብ
Ænglisc: Coper
العربية: نحاس
aragonés: Arambre
armãneashti: Bâcâri
অসমীয়া: তাম
asturianu: Cobre
Avañe'ẽ: Kuarepoti pytã
Aymar aru: Anti
azərbaycanca: Mis
تۆرکجه: پاخیٛر
Bahasa Indonesia: Tembaga
Bahasa Melayu: Tembaga
বাংলা: তামা
Bân-lâm-gú: Tâng
Basa Jawa: Tembaga
Basa Sunda: Tambaga
башҡортса: Баҡыр
беларуская: Медзь
беларуская (тарашкевіца)‎: Медзь
भोजपुरी: ताँमा
བོད་ཡིག: ཟངས།
bosanski: Bakar
brezhoneg: Kouevr
български: Мед
буряад: Зэд
català: Coure
Cebuano: Tumbaga
Чӑвашла: Пăхăр
čeština: Měď
corsu: Ramu
Cymraeg: Copr
dansk: Kobber
Deutsch: Kupfer
ދިވެހިބަސް: ރަތުލޯ
Diné bizaad: Béésh łichíiʼii
Dorerin Naoero: Eborage
eesti: Vask
Ελληνικά: Χαλκός
English: Copper
español: Cobre
Esperanto: Kupro
estremeñu: Cobri
euskara: Kobre
فارسی: مس
Fiji Hindi: Tamba
føroyskt: Kopar
français: Cuivre
Frysk: Koper
furlan: Ram
Gaeilge: Copar
Gaelg: Cobbyr
Gàidhlig: Copar
galego: Cobre
贛語:
Gĩkũyũ: Copper
ગુજરાતી: તાંબુ
客家語/Hak-kâ-ngî:
хальмг: Зес
한국어: 구리
Հայերեն: Պղինձ
हिन्दी: ताम्र
hornjoserbsce: Kopor
hrvatski: Bakar (element)
Ido: Kupro
Ilokano: Gambang
interlingua: Cupro
Ирон: Æрхуы
íslenska: Kopar
italiano: Rame
עברית: נחושת
ಕನ್ನಡ: ತಾಮ್ರ
ქართული: სპილენძი
कॉशुर / کٲشُر: ترٛام
kaszëbsczi: Kòper
қазақша: Мыс
kernowek: Kober
Кыргызча: Жез
кырык мары: Вӹргеньӹ
Kiswahili: Shaba
коми: Ыргӧн
Kongo: Mutako
Kreyòl ayisyen: Kwiv
Kurdî: Mis
лакку: Дувсси
лезги: Цур
Latina: Cuprum
latviešu: Varš
Lëtzebuergesch: Koffer
lietuvių: Varis
Limburgs: Koper
Livvinkarjala: Vaski
la .lojban.: tunka
magyar: Réz
македонски: Бакар
മലയാളം: ചെമ്പ്
Māori: Konukura
मराठी: तांबे
მარგალური: ლინჯი
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Dè̤ng
Перем Коми: Ыргӧн
монгол: Зэс
မြန်မာဘာသာ: ကြေးနီ
Nederlands: Koper (element)
नेपाली: तामा
नेपाल भाषा: सीजः
日本語:
Napulitano: Ramma
Nordfriisk: Kööber
norsk: Kobber
norsk nynorsk: Kopar
occitan: Coire
ଓଡ଼ିଆ: ତମ୍ବା
oʻzbekcha/ўзбекча: Mis
ਪੰਜਾਬੀ: ਤਾਂਬਾ
پنجابی: تانبا
Papiamentu: Koper
پښتو: تامبه
Patois: Kapa
Piemontèis: Aram
Plattdüütsch: Kopper
polski: Miedź
português: Cobre
Ripoarisch: Koffer (Metall)
română: Cupru
Runa Simi: Anta
русский: Медь
русиньскый: Мідь
संस्कृतम्: ताम्रम्
sardu: Ràmine
Scots: Capper
Seeltersk: Kooper
shqip: Bakri
sicilianu: Ramu
Simple English: Copper
slovenčina: Meď
slovenščina: Baker
Soomaaliga: Kober
کوردی: مس
српски / srpski: Бакар
srpskohrvatski / српскохрватски: Bakar
suomi: Kupari
svenska: Koppar
Tagalog: Tanso
தமிழ்: செப்பு
татарча/tatarça: Бакыр
తెలుగు: రాగి
тоҷикӣ: Мис
ᏣᎳᎩ: ᎥᏣᏱ
Türkçe: Bakır
українська: Мідь
اردو: تانبا
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: مىس
Vahcuengh: Doengz
vèneto: Rame
vepsän kel’: Vas'k
Võro: Vask
文言:
Winaray: Tumbaga
吴语:
ייִדיש: קופער
Yorùbá: Bàbà
粵語:
Zazaki: Paxır
žemaitėška: Varis
中文:
Kabɩyɛ: Kwivri