Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

29Cu

Χαλκός

Το στοιχείο «Χαλκός» έχει ατομικό αριθμό 29 και σύμβολο Cu. Βρίσκεται στην περίοδο 4, στην ομάδα 11 και στον τομέα d. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Ar] 3d10 4s1.

Ατομικός αριθμός29

Σχετική ατομική μάζα63.546(3)

Ομάδα11

Περίοδος4

Τομέαςd

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Ar] 3d10 4s1

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Χαλκός» ανήκει στα στοιχεία του d-τομέα. Τα ηλεκτρόνια d και s έχουν κοντινές ενέργειες, γι’ αυτό είναι δυνατές διαφορετικές βαθμίδες οξείδωσης και ποικιλία ενώσεων συναρμογής.

Η ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Ar] 3d10 4s1 πρέπει να εξετάζεται μαζί με τη βαθμίδα οξείδωσης. Όταν αφαιρούνται ηλεκτρόνια, αλλάζουν η κατοχή των τροχιακών d, το χρώμα, ο μαγνητισμός και η χημική δραστικότητα.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Το στοιχείο «Χαλκός» σχηματίζει ενώσεις των οποίων οι ιδιότητες εξαρτώνται από τη βαθμίδα οξείδωσης και τον τύπο δεσμού. Ανάλογα με τη θέση του στον περιοδικό πίνακα, σημαντικές οικογένειες μπορεί να είναι οξείδια, αλογονίδια, υδρίδια, άλατα ή ενώσεις συναρμογής.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 8.96 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 1 358 K (1 085 °C). Το σημείο βρασμού είναι 2 835 K (2 562 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Χαλκός

Στη Γη, το στοιχείο «Χαλκός» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Ηλεκτρικές καλωδιώσεις, Υδραυλικές εγκαταστάσεις και Ηλεκτρονική.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Ηλεκτρικές καλωδιώσεις

Το στοιχείο «Χαλκός» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ηλεκτρικές καλωδιώσεις», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Υδραυλικές εγκαταστάσεις

Το στοιχείο «Χαλκός» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Υδραυλικές εγκαταστάσεις», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Ηλεκτρονική

Το στοιχείο «Χαλκός» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ηλεκτρονική», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Χαλκός» βρίσκεται στην περίοδο 4 και στην ομάδα 11. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαμέταλλο μετάπτωσης

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 18 · 1

Πυκνότητα8.96 g/cm³

Σημείο τήξης1 358 K (1 085 °C)

Σημείο βρασμού2 835 K (2 562 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.9

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού745.5 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια119.2 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Το στοιχείο «Χαλκός» ή υλικά που το περιέχουν ήταν γνωστά από την αρχαιότητα, πολύ πριν από τη σύγχρονη χημεία. Η πρακτική χρήση, η χημική ταυτοποίηση και ο σύγχρονος ορισμός με βάση τον ατομικό αριθμό είναι διαφορετικά ιστορικά στάδια.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 63.546(3). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Χαλκός» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Χαλκός» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.