|----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|总体特性 |----- |
名称,
符号,
序号 |铜、Cu、29 |----- |系列 |
过渡金属 |----- |
族,
周期,
元素分区 |
11族,
4,
d |----- |
密度、
硬度 |8920 kg/m
3、3.0 |----- |
颜色和外表 |style="height:70px"|铜金属色
铜离子(II):蓝色 |----- |
地壳含量 |0.01 % |----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|原子属性 |----- |
原子量 |63.546
原子量单位 |----- |
原子半径(计算值) |135(145)
pm |----- |
共价半径 |138 pm |----- |
范德华半径 |140 pm |----- |
价电子排布 |[
氩]3d
104s
1 |----- |
电子在每
能级的排布 |2,8,18,1 |----- |
氧化价(氧化物) |
2,1(弱碱性) |----- |
晶体结构 |
面心立方晶格 |----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|物理属性 |----- |
物质状态 |
固态(
反磁性) |----- |
熔点 |1357.6
K(1084.4
°C) |----- |
沸点 |2840 K(2567 °C) |----- |
摩尔体积 |7.11
×10
-6m
3/mol |----- |
汽化热 |300.3
kJ/mol |----- |
熔化热 |13.05 kJ/mol |----- |
蒸气压 |0.0505
帕(1358K) |----- |
声速 |3570
m/s(293.15K) |----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|其他性质 |----- |
电负性 |1.9(
鲍林标度) |----- |
比热 |380
J/(kg·K) |----- |
电导率 |59.6×10
6/(米
欧姆) |----- |
热导率 |401 W/(m·K) |----- |
杨氏模数 |124 GPa |----- |第一
电离能||745.5 kJ/mol |----- |第二电离能||1957.9 kJ/mol |----- |第三电离能||3555 kJ/mol |----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|最稳定的同位素 |----- |colspan="2"|
|----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|核磁公振特性 |----- |colspan="2"|
| 63Cu | 65Cu |
|---|
| 核自旋 | 3/2 | 3/2 |
| 灵敏度 | 0.0931 | 0.114 |
|----- !colspan="2" bgcolor="#ffc0c0"|
在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压 铜是一种化学
元素,它的
化学符号是
Cu(
拉丁语Cuprum),它的
原子序数是29,是一种
过渡金属。
显着的特性
纯铜是一种坚韧、柔软、富有延展性的紫红色而有光泽的
金属,1克的铜可以拉成3000米长的细丝,或压成10多平方米几乎透明的铜箔。纯铜的
导电性和
导热性很高,仅次于
银,但比银要便宜得多。
铜的颜色很像
金,但发红,铜离子的颜色为蓝色。有剧毒,不过,用特定加工法加工的铜没有毒。
铜在乾燥空气中安定,可保持金属光泽。但在潮湿空气中,表面会生成一层铜绿(
碱式碳酸铜),保护内层的铜不再被氧化。
历史
铜是古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。
含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的
黄铜矿CuFeS
2,鲜绿色的
孔雀石CuCO
3Cu(OH)
2,深蓝色的
石青2CuCO
3Cu(OH)
2,
赤铜矿Cu
2O,
辉铜矿Cu
2S等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。另外,
斑铜矿也是很常见的铜矿石。
纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把
锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──
青铜。青铜比纯铜坚硬,使人们制成的劳动工具和武器有了很大改进,人类进入了
青铜时代,结束了人类历史上的
新石器时代。
应用
铜的最普遍用途在於制造
电线,通常现时所用的电线都是由纯铜制成,这是因为它的导电性和导热性都仅次於银,但却比银便宜得多。
而铜可用於制造多种合金,铜的重要合金有以下几种:
- 黄铜
黄铜是铜与锌的合金,因色黄而得名。黄铜的机械性能和耐磨性能都很好,可用於制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳等。黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。 - 航海黄铜
铜与锌、锡的合金,抗海水侵蚀,可用来制作船的零件、平衡器。 - 青铜
铜与锡的合金叫青铜,因色青而得名。青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能。用於制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。青铜还有一个反常的特性——“热缩冷胀”,用来铸造塑像,冷却後膨胀,可以使眉目更清楚。 - 磷青铜
铜与锡、磷的合金,坚硬,可制弹簧。 - 白铜
白铜是铜与镍的合金,其色泽和银一样,银光闪闪,不易生锈。常用於制造硬币、电器、仪表和装饰品。 - 十八开金(18K金)
6/24的铜与18/24的金的合金。红黄色,硬度大,可用来制作首饰、装饰品。
铜对人体的作用
缺乏铜会引起贫血,毛发异常、骨和动脉异常,脑障碍,若过剩会引起肝硬化,腹泻,呕吐,运动障碍和知觉神经障碍.
世界10大铜消费国之消费量
单位:千公吨
| 国别 | 1977 | 1982 | 1987 | 1992 |
| 美国 | 1986.6 | 1664.2 | 1276.7 | 2057.8 |
| 日本 | 1127.1 | 1243.0 | 1276.6 | 1613.2 |
| 德国 | 894.9 | 847.8 | 970.1 | 994.8 |
| 前苏联 | 1290.0 | 1320.0 | 1270.0 | 880.0 |
| 中国 | 346.0 | 398.0 | 470.0 | 590.0 |
| 法国 | 326.1 | 419.0 | 399.0 | 481.2 |
| 义大利 | 326.0 | 342.0 | 420.0 | 470.7 |
| 比利时 | 295.4 | 277.1 | 291.8 | 372.0 |
| 南韩 | 53.2 | 131.9 | 259.0 | 343.2 |
| 英国 | 512.2 | 355.4 | 327.7 | 269.4 |
| 十大国消费量 | 7157.5 | 6998.4 | 7810.9 | 8072.3 |
| 全球消费量 | 9059.9 | 9033.1 | 10413.6 | 10714.0 |