Tính chất vật lí của đồng, ứng dụng, điều chế, hóa học phổ thông

Tính chất vật lí của Đồng:  Đồng là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và dát mỏng. đồng có độ dẫn điện và dẫn nhiệt rất cao (chỉ kém bạc). Độ dẫn điện của đồng giảm nhanh nếu có lẫn tạp chất. khối lượng riêng của đồng là 8,98 g/cm³; nhiệt độ nóng chảy là 1083⁰C

Tính chất vật lí của Đồng

– Đồng có mạng tinh thể lập phương tâm diện, màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi, dát mỏng. Dẫn điện và nhiệt tốt chỉ kém bạc, t⁰_nc = 1083⁰C, D = 8,98 g/cm³.

Trạng thái tự nhiên của Đồng

– Đồng có 29 đồng vị là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu là đồng vị bền, với ⁶³Cu chiếm khoảng 69% đồng có mặt trong tự nhiên. Đồng có thể tìm thấy như là đồng tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất.

– 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).

Vị trí của Đồng – Cu trong bảng HTTH

– Cấu hình e nguyên tử:

 ₂₉Cu: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹.

– Vị trí: ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.

– Cấu hình e của các ion:

Cu⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰ 

Cu²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹

Điều chế Đồng

– Hầu hết quặng thương mại là các loại đồng sulfua, đặc biệt là chalcopyrit (CuFeS₂) và ít hơn là chalcocit (Cu₂S). Các khoáng này được tách ra từ các quặng được nghiền để nâng hàm lượng lên 10–15% đồng bằng froth flotation hay bioleaching. Nung vật liệu này với silica trong flash smelting để loại sắt ở dạng xỉ.

– Quá trình này khai thác dễ dàng chuyển sắt sulfua thành dạng ôxit của nó, sau đó các ôxit này phản ứng với silica để tạo ra xỉ silicat nổi lên trên khối nóng chảy. Sản phẩm tạo racopper matte chứa Cu₂S sau đó được roasted để chuyển tất cả các sulfua thành ôxit.

2Cu₂S + 3O₂ → 2Cu₂O + 2SO₂↑

– Oxit đồng được chuyển thành đồng blister theo phản ứng nung

2Cu₂O \[\overset{t^{o}}{\rightarrow}\] 4Cu + O₂↑

Ứng dụng của Đồng

– Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, vì vậy nó được sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm: Dây điện; Que hàn đồng; Tay nắm và các đồ vật khác trong xây dựng nhà cửa; Động cơ, đặc biệt là các động cơ điện;.v.v.