Explica amb detall els usos i mètodes de síntesi del coure, incloent-hi els seus usos, propietats físiques, etc.
Resum: El coure és un element del grup 1B del 4t període de la taula periòdica dels elements, i és un important metall pesat no fèrric. El símbol de l'element és Cu, el nombre atòmic és 29 i la massa atòmica relativa és 63,546. El coure és sòlid a temperatura ambient, la nova secció transversal és de color vermell violeta i s'oxida fàcilment quan s'escalfa. El coure té una excel·lent conductivitat elèctrica i tèrmica, bona resistència a la corrosió, baixa resistència a la deformació i pot suportar un alt grau de deformació en fred sense esquerdes. És un important material de metalls no fèrrics pesants, utilitzat principalment en electrònica, enginyeria elèctrica, maquinària, sectors industrials com la construcció i el transport. Hi ha centenars de compostos de coure, però no es produeixen molts a escala industrial. El més important d'ells és el sulfat de coure pentahidrat, o vitriol de gall (CuSO4·5H2O), seguit de la mescla bordelesa (Cu(OH)2·CuSO4), metaarsenite de coure (Cu(AsO2)2), acetat de coure [Cu(CH3COO) 2] complex, cianur de coure (CuCN), clorur de coure (CuCl2), òxid de coure (Cu2O ), òxid de coure (CuO), carbonat de coure bàsic i naftenat de coure, etc. Les sals de coure es poden utilitzar com a fungicides agrícoles. El sulfat de coure es pot utilitzar com a emètic i com a antídot tòpic per a les cremades de fòsfor groc.
El coure és un element del grup 1B del període 4 de la taula periòdica dels elements, un important metall pesat no fèrric. El símbol de l'element és Cu, el nombre atòmic és 29 i la massa atòmica relativa és 63,546. El coure és sòlid a temperatura ambient, la nova secció transversal és de color vermell violeta i s'oxida fàcilment quan s'escalfa. El coure té una excel·lent conductivitat elèctrica i tèrmica, bona resistència a la corrosió, baixa resistència a la deformació i pot suportar un alt grau de deformació en fred sense esquerdes. És un important material de metalls no fèrrics pesants, utilitzat principalment en electrònica, enginyeria elèctrica, maquinària, sectors industrials com la construcció i el transport. Hi ha centenars de compostos de coure, però no es produeixen molts a escala industrial. El més important d'ells és el sulfat de coure pentahidrat, o vitriol de gall (CuSO4·5H2O), seguit de la mescla bordelesa (Cu(OH)2·CuSO4), metaarsenite de coure (Cu(AsO2)2), acetat de coure [Cu(CH3COO) 2] complex, cianur de coure (CuCN), clorur de coure (CuCl2), òxid de coure (Cu2O ), òxid de coure (CuO), carbonat de coure bàsic i naftenat de coure, etc. Les sals de coure es poden utilitzar com a fungicides agrícoles. El sulfat de coure es pot utilitzar com a emètic i com a antídot tòpic per a les cremades de fòsfor groc.
El coure és un dels primers metalls descoberts i utilitzats pels humans. Fa uns 10,000 anys, els humans van conèixer el coure natural i el van martellejar en petits cons o claus. Els primers artefactes de bronze descoberts fins ara són els rascadors, cisells i punxons descoberts a Tepehiya, Iran, que daten d'uns 3800 aC. El ganivet de bronze d'estany descobert l'any 1978 al lloc de Majiayao Chemicalbook a Dongxiang, província de Gansu, és el primer dispositiu de bronze descobert a la Xina fins ara. La seva edat és d'uns 2750 aC, la qual cosa demostra que la Xina és el primer usuari d'Un dels països de bronze. La Xina va dominar la tecnologia de la fosa de coure en forn d'eix des del 770 aC. El primer any de Song i Yuanfeng (1078), la producció de coure va arribar a les 7300t i la tecnologia metal·lúrgica del coure ha assolit un nivell considerable.
propietats físiques
El coure és un excel·lent conductor de l'electricitat i la calor després de la plata. La conductivitat elèctrica i la conductivitat tèrmica del coure a temperatura ambient són el 94% i el 73,2% de la plata respectivament. La configuració externa de la capa electrònica dels àtoms de coure és [Ar]3d104s1. Quan el coure forma un compost, pot perdre un electró a l'òrbita 4s i un electró a l'òrbita 3d al mateix temps. Per tant, el coure té principalment dos estats de valència: +1 i +2. L'estat d'oxidació del coure és principalment +2 a temperatura ambient i els compostos de baixa valenta són estables a altes temperatures. El coure té dos isòtops naturals estables, 63Cu i 65Cu. El 63Cu conté 29 protons i 34 neutrons, i el 65Cu conté 29 protons i 36 neutrons. Se sap que el coure té 9 isòtops inestables. El coure pot existir de manera estable a l'aire sec a temperatura ambient, però quan es col·loca en un aire humit que conté CO2 durant molt de temps, es generarà carbonat de coure alcalí verd, comunament conegut com pàtina. L'equivalent electroquímic del coure divalent és 0,329 mg/C. El coure no pot substituir l'hidrogen en solucions aquoses àcides, i no és soluble en àcid clorhídric i àcid sulfúric sense oxigen dissolt, però és soluble en àcid nítric que té un efecte oxidant. El coure reacciona molt lentament amb les solucions alcalines, però reacciona fàcilment amb l'amoníac per formar un complex. El coure és fàcilment soluble en àcids orgànics com l'àcid acètic. Les sals de coure solubles són generalment tòxiques. L'estructura cristal·lina del coure és una xarxa cúbica centrada en la cara. El coure pur té una ductilitat molt bona i es pot processar en filferros molt fins i làmines primes. El coure és un excel·lent conductor elèctric i tèrmic, i la seva conductivitat elèctrica i tèrmica és la segona només per darrere de la plata entre els metalls. La presència de traces d'impureses reduirà considerablement la conductivitat del coure.
La finalitat principal
Com que el coure té moltes propietats excel·lents, s'utilitza àmpliament en diversos sectors industrials. Fins a la dècada de 1960, el coure va ser el segon lloc després del ferro en importància i consum. Després dels anys 60, l'alumini va deixar pas al tercer lloc amb recursos més abundants i preus més econòmics. La proporció del consum de coure a la Xina a finals de la dècada de 1980 es mostra a la taula 2. A tot el món, més de la meitat de la producció de coure s'utilitza a la indústria elèctrica i electrònica, com ara la fabricació de cables, cables, motors i altres transmissió d'energia i telecomunicacions. equipament. Després de la dècada de 1980, alguns dels usos del coure en telecomunicacions van ser substituïts per fibres òptiques. El coure també és un material important per a la indústria de defensa. Com que el coure té una bona conductivitat elèctrica, s'utilitza àmpliament a la indústria elèctrica. Per fabricar filferros i cables es requereix coure pur (contingut superior al 99,95%), que es perfecciona per electròlisi del coure blister. El coure pot formar molts aliatges importants amb zinc, estany, alumini, níquel, beril·li, etc. El llautó (aliatge de coure-zinc) i el bronze (aliatge de coure-estany) s'utilitzen per fabricar coixinets, pistons, interruptors, canonades d'oli, intercanviadors de calor, etc. El bronze d'alumini (aliatge de coure-alumini) té una forta resistència a les vibracions i es pot utilitzar per fer peces de fosa que requereixen força i tenacitat. L'aliatge de monel entre els aliatges de coure-níquel és famós per la seva resistència a la corrosió i s'utilitza principalment en la fabricació de vàlvules, bombes i equips de vapor d'alta pressió. El coure blanc és un aliatge de coure-níquel amb bones propietats mecàniques i resistència a la corrosió, i s'utilitza en la fabricació de maquinària de precisió. El bronze de beril·li (aliatge de coure que conté beril·li) té propietats mecàniques que superen les de l'acer d'alta qualitat i s'utilitza àmpliament en la fabricació de diversos components mecànics, eines i equips de ràdio. Els compostos de coure són matèries primeres importants per a pesticides, fungicides, pigments, galvanoplastia, bateries galvàniques, colorants i catalitzadors. El coure lliure d'oxigen s'utilitza en guies d'ones, tubs de buit i components de transistors, segells de vidre i metall, cables coaxials i l'estabilització de bobinatges magnètics superconductors a causa de la seva alta puresa i manca de problemes de fragilitat d'hidrogen. El coure resistent s'utilitza per fabricar barres de coure, contactors, diversos tipus de conductors, components de radar, interruptors i contactes, etc. Els dos tipus de coure anteriors tractats amb plata s'utilitzen per fabricar dispositius que requereixen resistència al suavització, com ara bobinatges de transformadors. , generadors i grans generadors síncrons. El coure desoxidat amb fòsfor s'utilitza principalment per fabricar tubs per a frigorífics i aparells d'aire condicionat, rectificadors, canonades d'aigua o canonades de gas (quan es requereix conductivitat elèctrica i tèrmica, rendiment de soldadura o rendiment de soldadura forta). El coure de tall lliure s'utilitza principalment per fabricar productes roscats i altres puntes de soldadura, pinces, terminals i components d'interruptor.
