النحاس(copper)
>>>>>>>>>>>>>>>>
النحاس يرمز له (نح) فلزCopper يرمز له بـ (Cu) عدده الذري 29, ووزنه الذري 63,54 ، كثافته 8,95 ، ونقطة أنصهاره 1083 درجة مئوية, ونقطة غليانه 2310 درجة مئوية, وتكافؤه 1و2.
يوجد في الطبيعة بصورة منفردة او متحدة على شكل أكاسيد, ينقى بالتحليل الكهربائي, والنحاس مادة لينة القوام قابلة للطرق تتفاعل مع الجو مكونة نوع من الصدأ يعرف بأوكسيد النحاس لونها أخضر وهي مادة سامة, والنحاس عموما بطئ التفاعل مع الحوامض المخففة.
يعتبر النحاس من اقدم المعادن التي اكتشفها الانسان القديم و طوعا لاستخداماته المختلفة.
النحاس مادة جيدة للتوصيل الحراري والتوصيل الكهربائي, لذا تصنع منه المبادلات الحرارية والاسلاك والتوصيلات الكهربائية, كذلك يستخدم النحاس في صنع البطاريات والعدات الكهربائية والصناعية وأوعية الطهي.
يدخل النحاس في تركيب العديد من السبائك حيث يضاف مثلا للذهب بكميات قليلة لاعطاء الذهب الصلادة الكافية في تصنيع المخشلات, وتصنع منه العملات المعدنية كعملة نحاسية أو يدخل ضمن السبائك, يدخل في صناعة البرونز, وكذلك قي صناعة الأعتدة الحربية, وبعض الأجهزة والمعدات الموسيقية.
الوصف
معدن ذو لون أصفر ضارب إلى الحمرة, وهو يقع في الفصيلة IB (أو الفصيلة 11) في الجدول الدوري. وتشمل هذه الفصيلة معدني الفضة والذهب إضافة إلى النحاس[الجدول الدوري]؛ تحوي ذرته في طبقتها الإلكترونية الخارجية إلكتروناً S واحداً مع إشباع المدارات d في الطبقة الداخلية، فيكون أحادي التكافؤ، مثل عناصر الفصيلة IA إلا أن إلكتروناً من الطبقة d ما قبل الأخيرة يصبح إلكترون تكافؤ لتقارب سويات طاقة الإلكترونات d والإلكترونات الخارجية S، فيأخذ النحاس إضافة إلى درجة الأكسدة +1 درجة الأكسدة +2 وهي درجة الأكسدة الأثبت، وتصبح عندئذ الطبقة الداخلية فيه غير مكتملة، ويدخل في عداد المعادن الانتقالية
خواصه الفيزيائية واستعمالاته
النحاس معدن ذو لون أصفر، عدده الذري 29، وزنه الذري 63.54، درجة انصهاره 1083.4 ْ، ودرجة غليانه 2595 ْس، القساوة (للألماس = 10) تساوي 3.0، نصف قطر ذرته 1.28 أنغستروم، المقاومة الحجمية الكهربائية (أي مقاومة مكعب من النحاس طول ضلعه 1سم) هي 1.6730 × 10-6 أوم. سم عند درجة حرارة 20 ْس، وتزداد مقاومة النحاس بارتفاع درجة الحرارة. له نظيران موجودان في الطبيعة هما 63Cu (نواته تحوي 29 بروتوناً و34 نتروناً)، و65Cu (نواته تحوي 29 بروتوناً و36 نتروناً). وله تسعة نظائر مشعة لها الأعداد الكتلية : 58، 59، 60، 61، 62، 64، 66، 67، 68.
خواصه الكيمياوية
للنحاس البنية الإلكترونية: s1s2s22p63s23p64s13d10d؛ أي إنه يحوي إلكتروناً واحداً في المدار الخارجي s، مثل المعادن القلوية[القلويات]. فالبوتاسيوم ذو العدد الذري 19 والذي يقع في الدور نفسه الذي يوجد به النحاس له البنية الإلكترونية s1s22s22p63s23p64s1s. لكن الفرق شاسع بين نشاط البوتاسيوم والنحاس؛ فالنحاس لا يستطيع إزاحة الهدروجين من الحموض، وهو لا يتأثر بأكسجين الهواء.
يتأكسد أيون النحاس الأحادي بسهولة إلى أيون نحاس +2. ويمكن تثبيت النحاس +1 بتكوين مركّبات قليلة الانحلال، مثل CuCl أو مركّبات معقدة [المعقّد] مثل NaCuCl2.
أيون النحاس Cu2+ اللامائي لا لون له، ولكن الأيون المميّه أزرق. يترسب Cu(OH)2 بإضافة هدروكسيد الأمونيوم NH4OH إلى محلول Cu2+، ويعود هذا الراسب فينحل لتشكل معقد نشادري:
لا ينحل هدروكسيد النحاس بزيادة من أساس قوي لأنه ليس أمفوتيرياً (مذبذباً).
أهم أملاح النحاس كبريتات النحاس خماسية الماء CuSO4.5H2O التي تسمى الزاج الأزرق، وبتسخينها عند الدرجة 100 ْس تتحول إلى CuSO4.H2O ويخسر ماءه جميعه عند الدرجة 250 ْس. وهي تستعمل كثيراً مبيداً للحشرات والفطور لأن أيون النحاس سام لهذه الأحياء
الأهمية الغذائية للنحاس
يحتوي الجسم على كمية من النحاس لا تقل عن 100 ملجم؛ تساعد في الوقاية من فقر الدم المعروف بالأنيميا ، كما يدخل في تركيب بعض الأنزيمات ، ونقصه يؤدي إلى اضطراب النمو ، وفقر الدم ويمكن الحصول عليه من اللحوم وصفار البيض والفواكه والخضار.
الاستخدامات الصناعية للنحاس ومركباته
من استخدامات النحاس المهمة صناعة أسلاك الكهرباء إذ يستهلك حوالي 40% من النحاس المنتج في العالم سنوياً في هذا المجال ، ونظراً لارتفاع الحرارة النوعية للنحاس فإنه يستعمل كوسيط لنقل الحرارة في عمليات التسخين والتبريد.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق