電気配線
銅は電気配線に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
Mendeleev
周期表
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化学元素 · リファレンス
29Cu
銅
銅は原子番号29、元素記号Cuの元素です。周期表では第4周期・第11族・dブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Ar] 3d10 4s1です。
原子番号29
標準原子量63.546(3)
族11
周期4
ブロックd
電子配置[Ar] 3d10 4s1
電子構造
化学的性質を決めるもの
遷移金属ではd電子と外側のs電子が化学結合に関与し、複数の酸化状態や錯体をとりやすくなります。
銅の電子配置は[Ar] 3d10 4s1です。酸化状態、配位子、結晶構造の違いが、色、磁性、触媒作用、機械的性質などに反映されます。
化学形
化合物・イオン・材料
銅は金属や合金として使われるほか、Cu⁺・Cu²⁺の化合物、酸化物、硫化物、ハロゲン化物、配位錯体をつくります。酸化還元化学と高い電気伝導性が多様な用途につながります。
物理的性質
状態と相変化
室温での基準状態は固体です。掲載している密度は8.96 g/cm³です。融点は1 358 K (1 085 °C)です。沸点は2 835 K (2 562 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。
存在と用途
銅はどこにあり、何に使われるか
銅は鉱石から得られ、電気配線、配管、合金、電子機器に広く使われます。高い電気伝導性と加工性に加え、Cu⁺・Cu²⁺の化学も重要です。
具体例
実際の用途
配管
銅は配管に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
電子機器
銅は電子機器に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
周期表上の位置
周辺元素からわかること
銅は第4周期・第11族・dブロックにあります。周辺にはニッケル、亜鉛、パラジウム、銀などが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。
基礎データ
物理・原子データ
分類遷移金属
室温での状態固体
電子殻2 · 8 · 18 · 1
密度8.96 g/cm³
融点1 358 K (1 085 °C)
沸点2 835 K (2 562 °C)
ポーリング電気陰性度1.9
第一イオン化エネルギー745.5 kJ/mol
電子親和力119.2 kJ/mol
値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。
歴史
発見と同定
銅または銅を含む材料は古代から知られていました。古代の利用、化学元素としての認識、原子番号29による現代的な定義は、それぞれ異なる歴史段階です。
同位体
同位体組成と原子量
銅の標準原子量は63.546(3)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。
銅には少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。
安全性
取り扱いと曝露
銅の安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。