copr
elfen gemegol
Copr (Cu), elfen gemegol, metel cochlyd, hynod hydwyth o Grŵp 11 (Ib) o'r tabl cyfnodol sy'n ddargludydd trydan a gwres anarferol o dda. Mae copr i'w gael yn y cyflwr metelaidd rhydd mewn natur. Defnyddiwyd y copr brodorol hwn gyntaf (c. 8000 BCE) yn lle carreg gan bobl Neolithig (Oes Newydd y Cerrig). Gwawriodd meteleg ym Mesopotamia wrth i gopr gael ei fwrw i siâp mewn mowldiau (tua 4000 BCE), ei leihau i fetel o fwynau â thân a siarcol, a'i aloi'n fwriadol â thun fel efydd (c. 3500 BCE). Daeth y cyflenwad Rhufeinig o gopr bron yn gyfan gwbl o Cyprus. Gelwid ef felaes Cyprium, " metal of Cyprus," wedi ei dalfyrru icypriwma llygrwyd yn ddiweddarach icwpanrwm. Gweld hefydefydd.
| rhif atomig | 29 |
|---|---|
| pwysau atomig | 63.546 |
| ymdoddbwynt | 1,083 gradd (1,981 gradd F) |
| berwbwynt | 2,567 gradd (4,653 gradd F) |
| dwysedd | 8.96 ar 20 gradd (68 gradd F) |
| falens | 1, 2 |
| cyfluniad electron | 2-8-18-1 neu (Ar)3d104s1 |
Digwyddiad, defnyddiau, ac eiddo
copr
Copr o Benrhyn Keweenaw, Michigan, UDA
Mae copr brodorol i'w gael mewn llawer o leoliadau fel mwyn sylfaenol mewn lafâu basaltaidd a hefyd wedi'i leihau o gyfansoddion copr, fel sylffidau, arsenidau, cloridau a charbonadau. (Ar gyfer priodweddau mwynolegol copr,gwy tabl o elfennau brodorol.) Mae copr i'w gael wedi'i gyfuno mewn llawer o fwynau, megis calcocyt, calcopyrit, anwyd, cwpanrit, malachit, ac asurit. Mae'n bresennol yn lludw gwymon, mewn llawer o gwrelau môr, yn yr afu dynol, ac mewn llawer o folysgiaid ac arthropodau. Mae copr yn chwarae'r un rôl trafnidiaeth ocsigen yn hemocyanin molysgiaid gwaed glas a chramenogion ag y mae haearn yn ei wneud yn hemoglobin anifeiliaid gwaed coch. Mae'r copr sy'n bresennol mewn bodau dynol fel elfen hybrin yn helpu i gataleiddio ffurfiant haemoglobin. Dyddodiad copr porffyri ym Mynyddoedd yr Andes yn Chile yw'r dyddodiad mwyaf hysbys o'r mwynau. Erbyn dechrau'r 21ain ganrif Chile oedd prif gynhyrchydd copr y byd. Mae cynhyrchwyr mawr eraill yn cynnwys Periw, Tsieina, a'r Unol Daleithiau.
Kitwe: open-pit copper mine
Mwynglawdd copr pwll agored, Kitwe, Zambia.
Cynhyrchir copr yn fasnachol yn bennaf trwy fwyndoddi neu drwytholchi, ac yna electrodeposition o hydoddiannau sylffad yn dilyn. Ar gyfer triniaeth fanwl o gynhyrchu copr,gwprosesu copr. Mae'r rhan fwyaf o'r copr a gynhyrchir yn y byd yn cael ei ddefnyddio gan y diwydiannau trydanol; cyfunir y rhan fwyaf o'r gweddill â metelau eraill i ffurfio aloion. (Mae hefyd yn dechnolegol bwysig fel gorchudd electroplatiedig.) Cyfresi pwysig o aloion lle mae copr yn brif gyfansoddyn yw pres (copr a sinc), efydd (copr a thun), ac arian nicel (copr, sinc, a nicel, na. arian). Mae yna lawer o aloion defnyddiol o gopr a nicel, gan gynnwys Monel; mae'r ddau fetel yn gwbl gymysgadwy. Mae copr hefyd yn ffurfio cyfres bwysig o aloion ag alwminiwm, a elwir yn efydd alwminiwm. Mae copr Beryllium (2 y cant Be) yn aloi copr anarferol yn yr ystyr y gellir ei galedu trwy driniaeth wres. Mae copr yn rhan o lawer o fetelau arian. Ymhell ar ôl i'r Oes Efydd basio i'r Oes Haearn, copr oedd yr ail fetel o ran defnydd a phwysigrwydd haearn o hyd. Erbyn y 1960au, fodd bynnag, roedd alwminiwm rhatach a llawer mwy helaeth wedi symud i'r ail safle yng nghynhyrchiant y byd.
| gwlad | cynhyrchu mwynglawdd 2016 (tunelli metrig)* | % o gynhyrchu mwyngloddiau'r byd | cronfeydd wrth gefn a ddangoswyd 2016 (tunelli metrig)* | % o gronfeydd wrth gefn arddangos y byd |
|---|---|---|---|---|
| *Amcangyfrif. | ||||
| **Oherwydd talgrynnu, nid yw'r manylion yn adio i'r cyfanswm a roddwyd. | ||||
| Ffynhonnell: Adran Mewnol yr Unol Daleithiau, Crynodebau Nwyddau Mwynau 2017. | ||||
| Chile | 5,500,000 | 28.4 | 210,000,000 | 29.2 |
| Periw | 2,300,000 | 11.9 | 81,000,000 | 11.3 |
| Tsieina | 1,740,000 | 9.0 | 28,000,000 | 3.9 |
| Unol Daleithiau | 1,410,000 | 7.3 | 35,000,000 | 4.9 |
| Awstralia | 970,000 | 5.0 | 89,000,000 | 12.4 |
| Congo (Kinshasa) | 910,000 | 4.7 | 20,000,000 | 2.8 |
| Zambia | 740,000 | 3.8 | 20,000,000 | 7.4 |
| Canada | 720,000 | 3.7 | 11,000,000 | 1.5 |
| Rwsia | 710,000 | 3.7 | 30,000,000 | 4.2 |
| Mecsico | 620,000 | 3.2 | 46,000,000 | 6.4 |
| gwledydd eraill | 3,800,000 | 19.6 | 150,000,000 | 20.8 |
| cyfanswm y byd | 19,400,000** | 100** | 720,000,000 | 100** |
ceblau copr
Ceblau trydan copr. Oherwydd dargludedd trydanol uchel copr, caiff ei ddefnyddio'n helaeth yn y diwydiant trydanol. (mwy)
Copr yw un o'r metelau mwyaf hydwyth, heb fod yn arbennig o gryf neu'n galed. Mae cryfder a chaledwch yn cael eu cynyddu'n sylweddol gan weithio oer oherwydd ffurfio crisialau hir o'r un strwythur ciwbig wyneb-ganolog sy'n bresennol yn y copr anelio meddalach. Mae nwyon cyffredin, megis ocsigen, nitrogen, carbon deuocsid, a sylffwr deuocsid yn hydawdd mewn copr tawdd ac yn effeithio'n fawr ar briodweddau mecanyddol a thrydanol y metel solet. Mae'r metel pur yn ail yn unig i arian mewn dargludedd thermol a thrydanol. Mae copr naturiol yn gymysgedd o ddau isotop sefydlog: copr-63 (69.15 y cant) a chopr-65 (30.85 y cant).
Cwis Britannica
Ffeithiau y Dylech Chi eu Gwybod: Cwis Tabl Cyfnodol
Oherwydd bod copr yn gorwedd o dan hydrogen yn y gyfres electromotive, nid yw'n hydawdd mewn asidau gydag esblygiad hydrogen, er y bydd yn adweithio ag asidau ocsideiddio, fel asid sylffwrig nitrig ac poeth, crynodedig. Mae copr yn gwrthsefyll effaith yr atmosffer a dŵr y môr. Fodd bynnag, mae amlygiad i aer am gyfnodau hir yn arwain at ffurfio gorchudd amddiffynnol gwyrdd tenau (patina) sy'n gymysgedd o hydroxocarbonad, hydroxosulfate, a symiau bach o gyfansoddion eraill. Mae copr yn fetel cymharol fonheddig, ac nid yw asidau gwanedig anocsidiol neu anghymhleth yn effeithio arno yn absenoldeb aer. Fodd bynnag, bydd yn hydoddi'n rhwydd mewn asid nitrig ac mewn asid sylffwrig ym mhresenoldeb ocsigen. Mae hefyd yn hydawdd mewn amonia dyfrllyd neu botasiwm cyanid ym mhresenoldeb ocsigen oherwydd ffurfiant cymhlygion cyano sefydlog iawn wrth ddiddymu. Bydd y metel yn adweithio ar wres coch ag ocsigen i roi ocsid cwpanig, CuO, ac, ar dymheredd uwch, ocsid cwpanog, Cu2O. Mae'n adweithio ar wresogi â sylffwr i roi sylffid cuprous, Cu2S.
Prif gyfansoddion
Mae copr yn ffurfio cyfansoddion yn y cyflyrau ocsidiad +1 a +2 yn ei gemeg arferol, er o dan amgylchiadau arbennig gellir paratoi rhai cyfansoddion o gopr trifalent. Dangoswyd nad yw copr trifalent yn goroesi mwy nag ychydig eiliadau mewn hydoddiant dyfrllyd.
cwprit
Cuprite o Namibia.
Mae cyfansoddion copr(I) (cwpraidd) i gyd yn diamagnetig a, gydag ychydig eithriadau, yn ddi-liw. Ymhlith y cyfansoddion diwydiannol pwysig o gopr(I) mae cuprous ocsid (Cu2O), clorid cwpanog (Cu2Cl2), a sylffid cwpanog (Cu2S). Mae cuprous ocsid yn grisial neu'n bowdr brown coch neu gochlyd sy'n digwydd mewn natur fel y cuprite mwynol. Fe'i cynhyrchir ar raddfa fawr trwy leihau mwynau copr ocsid cymysg â metel copr neu drwy electrolysis hydoddiant dyfrllyd o sodiwm clorid gan ddefnyddio electrodau copr. Mae'r cyfansoddyn pur yn anhydawdd mewn dŵr ond yn hydawdd mewn asid hydroclorig neu amonia. Defnyddir cuprous ocsid yn bennaf fel pigment coch ar gyfer gwrthffowlio paent, sbectol, gwydredd porslen, a serameg ac fel ffwngleiddiad hadau neu gnwd.
Mae clorid cuprous yn solet gwyn i lwyd sy'n digwydd fel y nantokite mwynau. Fe'i paratoir fel arfer trwy rydwytho copr(II) clorid gyda chopr metelaidd. Mae'r cyfansoddyn pur yn sefydlog mewn aer sych. Mae aer llaith yn ei drawsnewid yn gyfansoddyn ocsigenedig gwyrdd, ac wrth ddod i gysylltiad â golau caiff ei drawsnewid yn gopr(II) clorid. Mae'n anhydawdd mewn dŵr ond mae'n hydoddi mewn asid hydroclorig crynodedig neu mewn amonia oherwydd bod ïonau cymhleth yn ffurfio. Defnyddir clorid cuprous fel catalydd mewn nifer o adweithiau organig, yn enwedig y synthesis o acrylonitrile o asetylen a hydrogen cyanid; fel asiant dad-liwio a dad-sylffwreiddio ar gyfer cynhyrchion petrolewm; fel asiant denitrating ar gyfer seliwlos; ac fel cyfrwng cyddwyso ar gyfer sebonau, brasterau ac olewau.
Mae sylffid cuprous yn digwydd ar ffurf powdr du neu lympiau ac fe'i darganfyddir fel y calcocit mwynol. Mae llawer iawn o'r cyfansoddyn yn cael ei gael trwy wresogi sylffid cwpanog (CuS) mewn ffrwd o hydrogen. Mae sylffid cuprous yn anhydawdd mewn dŵr ond yn hydawdd mewn amoniwm hydrocsid ac asid nitrig. Mae ei gymwysiadau yn cynnwys defnydd mewn celloedd solar, paent goleuol, electrodau, a rhai mathau o ireidiau solet.
Mae cyfansoddion copr(II) o werth masnachol yn cynnwys cwpanig ocsid (CuO), clorid cwpanig (CuCl2), a sylffad cwpanig (CuSO4). Mae Cupric ocsid yn bowdr du sy'n digwydd fel y tenorit mwynau a'r paramelaconite. Cynhyrchir symiau mawr trwy rostio mwynau copr ocsid cymysg mewn ffwrnais ar dymheredd islaw 1,030 gradd (1,900 gradd F). Gellir hydoddi'r cyfansoddyn pur mewn asidau ac alcali cyanidau. Defnyddir cupric ocsid fel pigment (glas i wyrdd) ar gyfer sbectol, gwydredd porslen, a gemau artiffisial. Fe'i defnyddir hefyd fel asiant desulfurizing ar gyfer nwyon petrolewm ac fel catalydd ocsideiddio.
Mae clorid cwpanig yn bowdr melynaidd i frown sy'n amsugno lleithder o'r aer yn hawdd ac yn troi'n hydrad glas gwyrddlas, CuCl2∙2H2O. Mae'r hydrad yn cael ei baratoi'n gyffredin trwy basio clorin a dŵr mewn tŵr cyswllt sy'n llawn copr metelaidd. Ceir yr halen anhydrus trwy gynhesu'r hydrad i 100 gradd (212 gradd F). Fel clorid cuprous, defnyddir clorid cwpanaidd fel catalydd mewn nifer o adweithiau organig - ee, wrth glorineiddio hydrocarbonau. Yn ogystal, mae'n gwasanaethu fel cadwolyn pren, mordant (sefydlog) wrth liwio ac argraffu ffabrigau, diheintydd, ychwanegyn porthiant, a pigment ar gyfer gwydr a cherameg.
Mae sylffad cwpanig yn halen a ffurfiwyd trwy drin ocsid cwpanaidd ag asid sylffwrig. Mae'n ffurfio grisialau mawr, glas llachar sy'n cynnwys pum moleciwl o ddŵr (CuSO4∙5H2O) ac fe'i gelwir mewn masnach fel glas fitriol. Mae'r halen anhydrus yn cael ei gynhyrchu trwy gynhesu'r hydrad i 150 gradd (300 gradd F). Defnyddir sylffad cwpanig yn bennaf at ddibenion amaethyddol, fel plaladdwr, germicid, ychwanegyn porthiant, ac ychwanegyn pridd. Ymhlith ei fân ddefnyddiau mae fel deunydd crai wrth baratoi cyfansoddion copr eraill, fel adweithydd mewn cemeg ddadansoddol, fel electrolyt ar gyfer batris a baddonau electroplatio, ac mewn meddygaeth fel ffwngleiddiad, bactericide, ac astringent a gymhwysir yn lleol.
Mae cyfansoddion copr(II) pwysig eraill yn cynnwys cupric carbonad, Cu2(OH)2CO3, sy'n cael ei baratoi trwy ychwanegu sodiwm carbonad i ddatrysiad o sylffad copr ac yna hidlo a sychu'r cynnyrch. Fe'i defnyddir fel asiant lliwio. Gydag arsenig mae'n ffurfio cupric acetoarsenite (a elwir yn gyffredin yn wyrdd Paris), cadwolyn pren a phryfleiddiad.
