องค์ประกอบที่เก่าแก่ที่สุด: ทองแดง

องค์ประกอบที่เก่าแก่ที่สุด: ทองแดง

ทองแดง (Cuprum) เป็นธาตุโลหะ สัญลักษณ์ทางเคมี Cu ทองแดงอังกฤษ เลขอะตอม 29 มวลอะตอมสัมพัทธ์ 63.546 สถานะเวเลนซ์ทั่วไปของทองแดงคือ +1 และ +2

ทองแดงสามารถรีไซเคิลได้หลายครั้งโดยไม่ทำลายคุณสมบัติทางกล มันเป็นหนึ่งในโลหะที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์ค้นพบและใช้งาน มันอยู่กับเรามานานจนทุกวันนี้

คุณสมบัติทางกายภาพ:

ทองแดงบริสุทธิ์เป็นโลหะอ่อน พื้นผิวเป็นสีส้มแดงมีความแวววาวของโลหะเมื่อเพิ่งเจียระไน และสารเดี่ยวคือสีม่วงแดง จุดหลอมเหลวของทองแดงอยู่ที่ประมาณ 1,083.4 องศา และจุดเดือดประมาณ 2,567 องศา นอกจากนี้ยังสามารถรักษาเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้ ความหนาแน่นประมาณ 8.92~8.96 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งเป็นโลหะที่ค่อนข้างหนัก มีค่าการนำไฟฟ้าสูง รองจากเงินเท่านั้น มีค่าการนำความร้อนที่ดี รองจากเงินและทองเป็นอันดับสามเท่านั้น มีความเหนียวดีและสามารถยืดเป็นฟอยล์หรือเส้นใยบางๆ ได้โดยไม่แตกหัก เชื่อมง่ายและมีคุณสมบัติต้านแม่เหล็กและต้านเชื้อแบคทีเรีย

คุณสมบัติทางเคมี:

ทองแดงเป็นโลหะหนักที่ไม่ค่อยออกฤทธิ์มากนัก ไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศแห้งที่อุณหภูมิห้อง เมื่อถูกความร้อนจะทำให้เกิดคอปเปอร์ออกไซด์สีดำได้ หากยังคงเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงมาก จะเกิด Cu2O สีแดง หลังจากวางในอากาศชื้นเป็นเวลานาน ชั้นของ Verdigris (เบสคอปเปอร์คาร์บอเนต) จะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของทองแดง Verdigris สามารถป้องกันการกัดกร่อนของโลหะเพิ่มเติมได้ และองค์ประกอบของโลหะก็แปรผันได้ ปฏิกิริยาของเหล็กกับคอปเปอร์ซัลเฟตสามารถแทนที่ทองแดงได้ ทองแดงไม่ละลายในกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ ทองแดงสามารถทำปฏิกิริยากับคลอรีนได้ภายใต้สภาวะการติดไฟ ทองแดงและซัลเฟอร์จะทำปฏิกิริยาโดยตรงภายใต้สภาวะการให้ความร้อนจนเกิดเป็นคัพรัสซัลไฟด์ (Cu2S) ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ สารละลาย FeCl3 มักใช้ในการกัดทองแดงเพื่อสร้างวงจรพิมพ์ ตามลำดับการออกฤทธิ์ของโลหะ ธาตุในกลุ่มทองแดงจะตามไฮโดรเจนทั้งหมด ดังนั้นจึงไม่สามารถแทนที่ไฮโดรเจนในกรดเจือจางได้ แต่เมื่อมีอากาศ ทองแดงสามารถถูกออกซิไดซ์เป็นคอปเปอร์ออกไซด์ก่อน จากนั้นจึงทำปฏิกิริยากับกรดและค่อยๆ ละลายในกรดเจือจางเหล่านี้ ทองแดงจะถูกออกซิไดซ์และละลายโดยกรดออกซิไดซ์ เช่น กรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (ต้องใช้ความร้อน) ทองแดงสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาอินทรีย์บางชนิด เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอลกอฮอล์

สารประกอบทองแดง:

ทองแดง (I) มักเรียกว่า cuprous Cuprous คลอไรด์ (CuCl), Cuprous ออกไซด์ (Cu2O) และ Cuprous sulfide (Cu2S) ล้วนเป็นสารประกอบทองแดงชนิด monovalent ทั่วไป [Cu(NH3)2]2- คือไอออนเชิงซ้อนของคิวตรัสและแอมโมเนีย ไม่มีสีและออกซิไดซ์ได้ง่าย มันไม่สมส่วนในสารละลายที่เป็นกรดจนเกิดเป็น Cu(II) และ Cu

ทองแดง (II) เป็นสถานะวาเลนซ์ที่พบมากที่สุดของทองแดง สามารถสร้างเกลือที่มีประจุลบที่พบบ่อยที่สุด เช่น คอปเปอร์ซัลเฟตที่รู้จักกันดี ซึ่งมีอยู่ในรูปของสารปราศจากน้ำสีขาวและเพนตะไฮเดรตสีน้ำเงิน คอปเปอร์คาร์บอเนตพื้นฐานหรือที่เรียกว่าคอปเปอร์กรีน มีองค์ประกอบหลายรูปแบบ คอปเปอร์คลอไรด์และคอปเปอร์ไนเตรตก็เป็นเกลือทองแดงที่สำคัญเช่นกัน

ทองแดง (II) สามารถสร้างชุดของไอออนเชิงซ้อนได้ เช่น Cu(H2O)4 (สีน้ำเงิน), CuCl4 (สีเหลือง-เขียว), Cu(NH3)4 (สีน้ำเงินเข้ม) เป็นต้น และสีของพวกมันก็แตกต่างกันเช่นกัน
สารประกอบทองแดงทั่วไป

คอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4), คอปเปอร์อะซิเตต ((CH3COO)2Cu), คอปเปอร์ออกไซด์ (CuO) และคิวตรัสออกไซด์ (Cu2O), คอปเปอร์คลอไรด์ (CuCl2) และคิวรัสคลอไรด์ (CuCl), คอปเปอร์ไนเตรต (Cu(NO3)2), ทองแดง ไซยาไนด์ (Cu(CN)2), ทองแดงกรดไขมัน, คอปเปอร์แนฟทีเนต (C22H14CuO4) เป็นต้น