Đồng

Tiêu đề: Đồng Fri Oct 23, 2009 9:48 pm

Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và số nguyên tử bằng 29.
Tổng quátTính chất nguyên tửTính chất vật lýThông tin khácChất đồng vị ổn định nhấtĐơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.

<table style="POSITION: relative" align=center border=0><tr><td style="FONT-SIZE: larger; BORDER-TOP-STYLE: none; BORDER-RIGHT-STYLE: none; BORDER-LEFT-STYLE: none; BORDER-BOTTOM-STYLE: none" align=middle>29</TD> <td style="BORDER-TOP-STYLE: none; BORDER-RIGHT-STYLE: none; BORDER-LEFT-STYLE: none; BORDER-BOTTOM-STYLE: none" align=middle>niken ← đồng → kẽm</TD></TR> <tr><td style="BORDER-TOP-STYLE: none; BORDER-RIGHT-STYLE: none; BORDER-LEFT-STYLE: none; BORDER-BOTTOM-STYLE: none" vAlign=top align=middle rowSpan=3>[[ \| ]] ↑ Cu ↓ Ag</TD></TR> <tr><td style="BORDER-TOP-STYLE: none; BORDER-RIGHT-STYLE: none; BORDER-LEFT-STYLE: none; BORDER-BOTTOM-STYLE: none" align=middle> Bảng đầy đủ </TD></TR></TABLE>
Tên, Ký hiệu, Số	đồng, Cu, 29
Phân loại	kim loại chuyển tiếp
Nhóm, Chu kỳ, Khối	11, 4, d
Khối lượng riêng, Độ cứng	8920 kg/m³, 3,0
Bề ngoài	kim loại màu đồng sáng
Khối lượng nguyên tử	63,546 đ.v.
Bán kính nguyên tử (calc.)	135 (145) pm
Bán kính cộng hoá trị	138 pm
Bán kính van der Waals	140 pm
Cấu hình electron	[Ar]3d¹⁰4s¹
e^- trên mức năng lượng	2, 8, 18, 1
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít)	2, 1 (bazơ nhẹ)
Cấu trúc tinh thể	hình lập phương
Trạng thái vật chất	Rắn
Điểm nóng chảy	1.357,6 K (1.984,3 °F)
Điểm sôi	2.840 K (4.653 °F)
Trạng thái trật tự từ	nghịch từ
Thể tích phân tử	7,11 ×10^-6 m³/mol
Nhiệt bay hơi	300,3 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy	13,05 kJ/mol
Áp suất hơi	0,0505 Pa tại 1.358 K
Vận tốc âm thanh	3.570 m/s tại 293,15 K
Độ âm điện	1,9 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng	380 J/(kg·K)
Độ dẫn điện	5,959x10⁷ /Ω·m
Độ dẫn nhiệt	401 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa	745,5 kJ/mol 1.957,9 kJ/mol 3.555 kJ/mol 5.536 kJ/mol 7.700 kJ/mol 9.900 kJ/mol 13.400 kJ/mol 16.000 kJ/mol 19.200 kJ/mol 22.400 kJ/mol 25.600 kJ/mol 35.600 kJ/mol 38.700 kJ/mol 42.000 kJ/mol 46.700 kJ/mol 50.200 kJ/mol 53.700 kJ/mol 61.100 kJ/mol 64.702 kJ/mol 163.700 kJ/mol 174.100 kJ/mol 184.900 kJ/mol 198.800 kJ/mol 210.500 kJ/mol 222.700 kJ/mol 239.100 kJ/mol 249.660 kJ/mol 1.067.358 kJ/mol 1.116.105 kJ/mol
Bài chính: Đồng vị đồng <table style="BORDER-RIGHT: rgb(170,170,170) 1px solid; BORDER-TOP: rgb(170,170,170) 1px solid; FONT-SIZE: 95%; BACKGROUND: rgb(249,249,249) 0% 50%; MARGIN: 0pt; BORDER-LEFT: rgb(170,170,170) 1px solid; BORDER-BOTTOM: rgb(170,170,170) 1px solid; BORDER-COLLAPSE: collapse; moz-background-clip: initial; moz-background-origin: initial; moz-background-inline-policy: initial" cellSpacing=0 cellPadding=4 width="100%" border=2><tr>iso TN t_½ DM DE M eV DP</TR> <tr><td>Cu⁶³</TD> <td>69,17%</TD> <td colSpan=4>Ổn định có 34 nơtron</TD></TR> <tr><td>Cu⁶⁵</TD> <td>30,83%</TD> <td colSpan=4>Ổn định có 36 nơtron</TD></TR></TABLE>

//

Thuộc tính

Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn). Đồng có lẽ là kim loại được con người sử dụng sớm nhất do các đồ đồng có niên đại khoảng năm 8700 trước công nguyên (TCN) đã được tìm thấy. Ngoài việc tìm thấy đồng trong các loại quặng khác nhau, người ta còn tìm thấy đồng ở dạng kim loại (đồng tự nhiên) ở một nơi.
Lịch sử

Đồng đã được ghi chép trong các tư liệu của một số nền văn minh cổ đại, và nó có lịch sử sử dụng ít nhất là 10.000 năm. Hoa tai bằng đồng đã được tìm thấy ở miền bắc Iraq có niên đại 8.700 năm TCN. Khoảng 5.000 năm TCN đã có những dấu hiệu của việc luyện, nấu đồng, việc tinh chế đồng từ các ôxít đơn giản của đồng như malachit hay azurit. Các dấu hiệu sớm nhất của việc sử dụng vàng chỉ xuất hiện vào khoảng 4.000 năm TCN.
Người ta còn tìm thấy các đồ vật bằng đồng nguyên chất và đồng đỏ ở các thành phố Sumeria có niên đại 3.000 năm TCN, và các đồ vật cổ đại của người Ai Cập bằng đồng và hợp kim của đồng với thiếc cũng có niên đại tương tự. Trong một kim tự tháp, một hệ thống hàn đồng đã được tìm thấy có niên đại 5.000 năm. Người Ai Cập đã phát hiện ra rằng nếu thêm một lượng nhỏ thiếc vào sẽ làm cho kim loại trở nên dễ đúc hơn, vì thế các hợp kim đồng đỏ đã được tìm thấy ở Ai Cập gần như là đồng thời cùng với đồng. Việc sử dụng đồng ở Trung Hoa cổ đại có niên đại ít nhất là 2.000 năm TCN. Vào khoảng 1200 năm TCN những đồ đồng đỏ hoàn hảo đã được sản xuất ở Trung Quốc. Cũng lưu ý rằng các số liệu ngày, tháng này chịu ảnh hưởng của các cuộc chiến tranh do đồng rất dễ nấu chảy và được tái sử dụng. Tại châu Âu, Oetzi the Iceman, thi thể một người đàn ông được bảo quản tốt có niên đại 3.200 TCN, đã được tìm thấy với chiếc rìu bịt đồng có độ tinh khiết của đồng là 99,7%. Nồng độ cao của asen trong tóc của ông ta có lẽ là do ông đã tham gia vào việc nấu đồng.
Việc sử dụng đồng đỏ đã phát triển trong thời đại của các nền văn minh được đặt tên là thời đại đồ đồng hay thời đại đồng đỏ. Thời kỳ quá độ trong các khu vực nhất định giữa thời kỳ đồ đá mới và thời kỳ đồ sắt được đặt tên là thời kỳ đồ đồng, với một số công cụ bằng đồng có độ tinh khiết cao được sử dụng song song với các công cụ bằng đá.
Đồng thau, một hợp kim của đồng với kẽm, được biết đến từ thời kỳ Hy Lạp nhưng chỉ được sử dụng rộng rãi bởi người La Mã.
Tên gọi

Trong thời của nền văn minh Hy Lạp, kim loại này được biết với tên gọi chalkos. Trong thời kỳ La Mã, nó được biết với tên aes Cyprium (aes là thuật ngữ Latinh chung để chỉ các hợp kim của đồng như đồng đỏ và các kim loại khác, và bởi vì nó được khai thác nhiều ở Síp). Từ những yếu tố lịch sử này, tên gọi của nó được đơn giản hóa thành Cuprum là tên gọi Latinh của đồng.
Trong thần thoại Hy Lạp - La Mã cũng như trong thuật giả kim, đồng có liên quan đến nữ thần Aphrodite (Vệ Nữ) vì vẻ đẹp rực rỡ của nó, việc sử dụng thời cổ đại của nó trong sản xuất gương, và sự liên hệ của nó với Síp, là quê hương của nữ thần. Trong thuật giả kim, ký hiệu của đồng cũng là ký hiệu cho sao Kim.
Ứng dụng

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.
Đúc tượng: Ví dụ tượng Nữ thần Tự Do, chứa 81,3 tấn (179.200 pao) đồng hợp kim.
Cuộn từ của nam châm điện.
Động cơ, đặc biệt là các động cơ điện.
Động cơ hơi nước của Watt.
Rơ le điện, dây dẫn điện giữa các bảng mạch và các chuyển mạch điện.
Ống chân không, ống tia âm cực và magnetron trong các lò vi ba.
Bộ dẫn sóng cho các bức xạ vi ba.
Việc sử dụng đồng trong các mạch IC đã trở nên phổ biến hơn để thay thế cho nhôm vì độ dẫn điện cao của nó.
Là một thành phần trong tiền kim loại.
Trong đồ nhà bếp, chẳng hạn như chảo rán.
Phần lớn các đồ dùng bằng niken trắng dùng ở bàn ăn (dao, nĩa, thìa) có chứa một lượng đồng nhất định.
Trong chế tạo đồ đựng thức ăn bằng bạc (hàm lượng bạc từ 92,5% trở lên), có chứa một số phần trăm đồng.
Là thành phần của gốm kim loại và thủy tinh màu.
Các loại nhạc khí, đặc biệt là các loại nhạc khí từ đồng thau.
Làm bề mặt tĩnh sinh học trong các bệnh viện hay các bộ phận của tàu thủy để chống hà.
Các hợp chất, chẳng hạn như dung dịch Fehling, có ứng dụng trong phân tích hóa học.
Đồng (II) Sulfat được sử dụng như là thuốc bảo vệ thực vật và chất làm sạch nước.

Vai trò sinh học

Đồng là nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho các loài động, thực vật bậc cao. Đồng được tìm thấy trong một số loại enzym, bao gồm nhân đồng của cytochrom c oxidas, enzym chứa Cu-Zn superoxid dismutas, và nó là kim loại trung tâm của chất chuyên chở ôxy hemocyanin. Máu của cua móng ngựa (cua vua) Limulus polyphemus sử dụng đồng thay vì sắt để chuyên chở ôxy.
Theo tiêu chuẩn RDA của Mỹ về đồng đối với người lớn khỏe mạnh là 0,9 mg/ngày.
Đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tương gọi là ceruloplasmin. Đồng được hấp thụ trong ruột non và được vận chuyển tới gan bằng liên kết với albumin.
Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ lại, mà không tiết ra bởi gan vào trong mật. Căn bệnh này, nếu không được điều trị, có thể dẫn tới các tổn thương não và gan.
Người ta cho rằng kẽm và đồng là cạnh tranh về phương diện hấp thụ trong bộ máy tiêu hóa vì thế việc ăn uống dư thừa một chất này sẽ làm thiếu hụt chất kia.
Các nghiên cứu cũng cho thấy một số người mắc bệnh về thần kinh như bệnh schizophrenia có nồng độ đồng cao hơn trong cơ thể. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa rõ mối liên quan của đồng với bệnh này như thế nào (là do cơ thể cố gắng tích lũy đồng để chống lại bệnh hay nồng độ cao của đồng là do căn bệnh này gây ra).
Trong tự nhiên

Đồng có thể tìm thấy như là đồng tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất. Các khoáng chất chẳng hạn 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).
Phần lớn đồng trích xuất được trong các mỏ lộ thiên trong các khoáng sản có ít hơn 1% đồng. Các ví dụ bao gồm: mỏ Chuquicamata ở Chilê và mỏ El Chino ở New Mexico.
Hợp kim

Có rất nhiều chủng loại hợp kim của đồng - Các gương đồng là hợp kim của 4 phần đồng với 1 phần thiếc, đồng thau (đồng vàng) là hợp kim của đồng với kẽm, và đồng đỏ là hợp kim của đồng với thiếc.
Hợp chất

Các trạng thái ôxi hóa chung của đồng bao gồm trạng thái đồng (I) ít ổn định Cu⁺¹; và trạng thái ổn định hơn đồng(II), Cu⁺², chúng tạo thành các muối có màu lam hoặc lục-lam. Dưới các điều kiện không bình thường, trạng thái Cu⁺³ có thể được tạo ra.
Cacbonat đồng (II) là một chất màu xanh lục, nó được hình thành trên các mái che phủ bằng đồng hay các mái vòm của một số công trình. Sulfat đồng (II) tạo thành các tinh thể ngậm nước có màu xanh lam CuSO₄.5H₂O có lẽ là hóa chất thông dụng nhất của đồng trong các phòng thí nghiệm. Khi hổn hợp với Ca(OH)2, nó được sử dụng như thuốc diệt nấm, được biết đến với tên gọi hỗn hợp Boóc đô (Bordeaux mixture).
Có hai ôxít đồng ổn định là ôxít đồng (II) (CuO) và ôxít đồng (I) (Cu₂O). Các ôxít đồng được sử dụng để tạo ra ôxít yttri bari đồng (YBa₂Cu₃O₇-δ) hay YBCO, nó là cơ sở cho rất nhiều chất siêu dẫn dị thường.
Các hợp chất khác: clorua đồng (I) CuCl, clorua đồng (II) CuCl₂, sulfua đồng (II) CuS.
Đồng vị

Có hai đồng vị ổn định là Cu⁶³ và Cu⁶⁵, cùng với một số đồng vị phóng xạ. Phần chủ yếu của các đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã ở mức độ phút hay nhỏ hơn, đồng vị phóng xạ bền nhất, Cu⁶⁴, có chu kỳ bán rã 12,7 giờ, có hai cách phân rã, tạo ra hai sản phẩm khác nhau.
Phòng ngừa

Mọi hợp chất của đồng là những chất độc. Đồng kim loại ở dạng bột là một chất dễ cháy. 30g sulfat đồng có khả năng gây chết người. Đồng trong nước với nồng độ lớn hơn 1 mg/lít có thể tạo vết bẩn trên quần áo hay các đồ vật được giật giũ trong nước đó. Nồng độ an toàn của đồng trong nước uống đối với con người dao động theo từng nguồn, nhưng có xu hướng nằm trong khoảng 1,5 - 2 mg/lít. Mức cao nhất có thể chịu được về đồng theo DRI trong chế độ ăn uống đối với người lớn theo mọi nguồn đều là 10 mg/ngày.