Valdzinošais elements Vara

Vara elements

Ievads elementā Vara

Theelements varšir metāla elements, kas pieder 11. grupai periodiskajā tabulā. Tas ir pazīstams ar savu kaļamību, siltuma un elektrības vadītspēju un augstu elastību. Šīs īpašības padara to par plaši izmantotu elementu rūpnieciskajos izstrādājumos. Varš ir sastopams dabā un ir izmantots tūkstošiem gadu. Tas ir nosaukts pēc tā latīņu nosaukuma cuprum.

Varš periodiskajā tabulā

Elementam varš ir simbols Cu un atomskaitlis 29. Varš ir pārejas metāls, kas ir periodiskās tabulas 11. grupas augšgalā kopā ar sudrabu un zeltu. Tomēr visiem 11. grupas elementiem ir diezgan atšķirīgas ķīmiskās īpašības. Tāpat kā sudrabam un zeltam, arī varam ir ļoti bagāta ūdens ķīmija.

Varš atrodas d-blokā, un tā elektronu konfigurācija ir [Ar]4s¹3d¹⁰. Periodiskajā tabulā tas atrodas pa labi no niķeļa un pa kreisi no cinka.

Jautri fakti par varu

Vara piemīt pretmikrobu īpašības. Vara virsmas aizsargā pret SARS-CoV-2 vīrusa pārnešanu.

Ir vairāk nekā 570 vara sakausējumu; 2 vispazīstamākās vara sakausējumu ģimenes ir misiņš un bronza.

Vārds "varš" nāk no tā sākotnējā apraksta kāCyprium aes, kas nozīmē "metāls no Kipras".

Pennies sākotnēji tika izgatavotas no tīra vara; tomēr tagad tie ir aptuveni 97,5% cinka ar tikai plānu vara pārklājumu.

Brīvības statuja iegūst zaļo krāsu, jo vara pārklājums oksidējas.

Elementam vara ir ārkārtīgi augsta siltuma un elektrības vadītspēja.

Varš ir būtisks visiem dzīviem organismiem, jo ​​tas ir elpceļu enzīmu kompleksa galvenā sastāvdaļa

Tīram vara ir sarkanīgi oranžā krāsā, kas ir viens no vienīgajiem metāliem, kas nav sudrabains vai pelēks

Vara pulveri var viegli pagatavot, vara sulfāta šķīdumam pievienojot alumīnija foliju un nedaudz sāls

Vara acetātu var viegli pagatavot mājās, pievienojot varu etiķa un 3% ūdeņraža peroksīda maisījumam

1982. gadā ASV pennies pārsvarā no vara kļuva par cinku.

Vara pretmikrobu īpašības

2008. gadā Vides aizsardzības aģentūra (EPA) nosauca varu par pirmo pretmikrobu metālu. Turklāt organizācija uzskaitīja 300 vara virsmas kā pretmikrobu līdzekļus. Termins "kontakta nogalināšana" tika radīts mikrobu inaktivācijas procesam uz vara virsmām. Saskaņā ar profesores Kasandras D. Salgado teikto, tas notiek, jo elements "traucē organismu šūnu membrānu elektrisko lādiņu". Pētnieki ir novērojuši, ka kontakta nogalināšanas efektivitāte palielinās, palielinoties vara saturam (sakausējumos), paaugstinoties temperatūrai un palielinoties relatīvajam mitrumam.

Vara pielietojums mūsdienu pasaulē

Kam izmanto varu?

Vara ir dažādi rūpnieciski pielietojami tā metālisko īpašību dēļ. Daži no šiem produktiem ietver stieņus un stieņus, stieples, caurules un caurules. Vara sakausējumiem ir daudzas īpašības, piemēram, izturība pret koroziju un izturība pret bioloģisko piesārņojumu; tie padara varu piemērotu un efektīvu daudziem lietojumiem, piemēram, jūras vidē.

Varš ir būtisks arī cilvēka ķermenim. Katru dienu mums vajag apmēram miligramu vara. Varš tiek izmantots monētās lielākajā daļā valstu

Vara elementa vēsture

Parunāsim par to, kurš atklāja varu. Varš bija viens no pirmajiem elementiem, ko izmantoja cilvēki, un vara artefakti datēti ar 9000. gadu pirms mūsu ēras. Agrīnās paaudzes cilvēki vara izmantoja darbarīkos un dekoratīvos nolūkos tā kaļamības un izturības dēļ. Tātad, godīgi sakot, neviens nezina, kurš "atklāja" varu.

Agrīnie romieši sauca par varuaes Cyprium, kas nozīmē "metāls no Kipras", jo viņi varēja iegūt varu lielos daudzumos Kiprā. Galu galā nosaukums tika saīsināts līdzCupriumlatīņu valodā, kas angļu valodā kļuva par "vara".

Vara ķīmija – reakcijas un savienojumi

Korozija – vara oksidēšanās

Vara metāls reaģē ar gaisu un ūdeni (gaisa mitrumu), veidojot vara karbonātu.

2Cu + O₂+ CO₂ + H₂O → CuCO₃+ Cu(OH)₂

Tātad, kas šeit notiek? Laika gaitā vara metāls oksidēsies gaisā un zaudēs savu spīdumu. Varš veido vara (I) oksīdu un pēc tam vara (II) oksīdu, kas pēc tam pārvēršas vara bāziskā karbonātā. Šo zaļgano slāni sauc par apatina, un tas vislabāk redzams uz Brīvības statujas. Šeit ir jauks skaidrojums. Ja gaisā ir piesārņojums (piemēram, sēra dioksīds), tad kā daļa no patīnas veidosies arī vara sulfīds un bāziskais vara sulfāts.

Varš + skābeklis

Karsēts vara metāls augstā temperatūrā var reaģēt ar skābekli, veidojot vara (II) oksīdu (CuO). Pēc tam vara (II) oksīds var reaģēt ar ūdeņraža gāzi augstā temperatūrā, veidojot vara metālu un ūdeni.

2Cu + O₂→ 2CuO

CuO + H₂→ Cu + H₂O

Vara (II) oksīds, melns pulveris, var veidoties arī vara (II) nitrātam, karbonātam vai hidroksīdam sadaloties. Svaigi ražots, tas viegli reaģē ar skābēm, veidojot atbilstošo vara (II) sāli.

Vara oksīds

Vara (I) oksīds, Cu₂O ir dzeltens vai sarkans, atkarībā no daļiņu izmēra. Dabā tas ir atrodams kā minerāls kuprīts. To var veidot, lēni oksidējot varu vai reducējot vara (II) šķīdumu ar vieglu reducētāju. Vara(I) oksīds ir Fēlinga testa un Benedikta testa produkts, kas pārbauda reducējošos cukurus. Samazinot cukurus, tiks samazināts vara (II) sāls bāzes šķīdums, radot spilgti sarkanas Cu nogulsnes₂O.

Varš + ūdens un skābes

Elements varš nereaģē ar ūdeni; tas padara to piemērotu izmantošanai rūpnieciskos izstrādājumos, piemēram, caurulēs. Varš nereaģē ar sālsskābi, sērskābi vai etiķskābi. Tomēr ūdeņraža peroksīda pievienošana izraisīs vara reakciju, bieži veidojot vara (I) un vara (II) sāļu maisījumu.

Varš enerģiski reaģē ar koncentrētu slāpekļskābi, radot indīgu slāpekļa dioksīda gāzi. Ar atšķaidītu slāpekļskābi veidojas mazāk toksisks NO.

Vara halogenīdi

Fluors: Cu + F₂→ CuF₂

Hlors: Cu + Cl₂→ CuCl₂

Broms: Cu + Br₂→ CuBr₂

Vara (II) jodīds nav stabils, un tā vietā parasti tiek ražota elementārā vara un baltā vara (I) jodīda kombinācija. Pārējie vara halogenīdi ir stabilāki.

Vara savienojumi

Varš parasti veido savienojumus, kas pazīstami kā vara (II) sāļi, kas šķīdumā ir zili zaļā krāsā. Šie sāļi ir arī ūdenī šķīstoši un lielos daudzumos var būt indīgi. Daudziem dzīviem organismiem ir neliels daudzums savienojumu kā būtiskas barības vielas. Vara zilā krāsa ūdens šķīdumā ir saistīta ar heksaakvavara(II) jona Cu(H) veidošanos.₂O)₆²⁺.

Vara sulfāts

Vara (II) sulfāts ir neorganisks savienojums ar formulu CuSO₄. Pentahidrāta formā savienojums ir spilgti zils sāls, kas eksotermiskā reakcijā izšķīst ūdenī un pirms kušanas sadalās bezūdens formā.

Bezūdens vara (II) sulfāts ir balta cieta viela, kas veidojas no vara (II) sulfāta pentahidrāta dehidratācijas. Daudzos testos kā analītisko reaģentu izmanto arī vara (II) sulfātu.

Vara izolācija

Reaktīvāka metāla pievienošana vara savienojuma šķīdumam var viegli izolēt varu. Piemēram, jūs varat izgatavot vara pulveri no alumīnija folijas vai vara kristālus no cinka gabala. Zemāk esošajā videoklipā mēs izgatavojam vara pulveri

Turklāt vara nanodaļiņas ir sintezētas, izmantojot ķīmiskās reducēšanas pieeju. Eksperimentā vara (II) sulfāta pentahidrāta šķīdumu, cieti, askorbīnskābi un nātrija hidroksīda šķīdumu apvieno un karsē. Kad tas atdziest, pētnieki izfiltrē nogulsnes no gala šķīduma.