Kémiai elem · adatlap

29Cu

Réz

A réz 29 rendszámú kémiai elem (Cu), a 4. periódus 11. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ar] 3d10 4s1.

Rendszám29

Standard atomtömeg63.546(3)

Csoport11

Periódus4

Meződ

Elektronkonfiguráció[Ar] 3d10 4s1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a réz kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Ar] 3d10 4s1 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A réz fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 8.96 g/cm³. Az olvadáspont 1 358 K (1 085 °C). A forráspont 2 835 K (2 562 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A réz előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a réz többek között a következő területeken jelenik meg: Elektromos vezetékek, Vízvezetékek és Elektronika.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Elektromos vezetékek

A réz vezetőanyagként használható, mert nagy elektromos vezetőképességet jól megmunkálható mechanikai tulajdonságokkal egyesít.

Vízvezetékek

A réz csövekben, szerelvényekben vagy korrózióálló vízvezeték-anyagokban használható.

Elektronika

A réz olyan elektronikai alkatrészekben vagy anyagokban használható, ahol fontos a vezetőképesség, a félvezető viselkedés, az optikai válasz vagy a kémiai stabilitás.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A réz a 4. periódus 11. csoportjában található. A bemutatott környezetben nikkel és cink között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; ezüst közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 1

Sűrűség8.96 g/cm³

Olvadáspont1 358 K (1 085 °C)

Forráspont2 835 K (2 562 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.9

Első ionizációs energia745.5 kJ/mol

Elektronaffinitás119.2 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A réz használata az ókorig nyúlik vissza, jóval a modern kémia előttre. Anyagként való korai alkalmazása, kémiai azonosítása és a rendszámon alapuló modern meghatározása külön történeti szakaszhoz tartozik.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 63.546(3). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A réz legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A réz veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi réz, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.