Đồng là gì? Vai trò của đồng trong đời sống

Đồng là kim loại mềm, dẻo, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Kim loại đồng là gì? Ứng dụng của đồng trong công nghiệp? Đồng có hóa trị bao nhiêu? Mọi thắc mắc sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

1. Kim loại đồng là gì?

Đồng là nguyên tố kim loại có ký hiệu Cu, số nguyên tử 29. Đồng là kim loại dẻo, mềm, dẻo, có tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Vì vậy, đồng thường được sử dụng làm vật liệu xây dựng và là thành phần hợp kim của nhiều kim loại khác nhau.

Kim loại đồng là gì?

Trong tự nhiên: Đây là một trong số ít kim loại xuất hiện tự nhiên có thể được sử dụng trực tiếp thay vì khai thác từ quặng.

Đồng đã được sử dụng từ thời cổ đại khoảng 8000 năm trước Công nguyên. Đây là kim loại đầu tiên được nấu chảy từ quặng vào khoảng năm 5000 trước Công nguyên. Đồng thời, kim loại đầu tiên được đúc thành khối vào khoảng năm 4000 trước Công nguyên và được hợp kim với các kim loại khác.

2. Đặc tính vượt trội của kim loại đồng

2.1. Tính chất vật lý

– Là kim loại màu đỏ cam, trạng thái vật lý mềm, dẻo.

– Khối lượng riêng: 8,98g/cm3.

– Nhiệt độ nóng chảy: 1357,77 K tương ứng với 1084,62°C và 1984,32°F.

– Nhiệt độ sôi: 2835 K tương ứng với 2562°C và 4643°F.

– Mật độ ở 0 độ C, 101,323 kPa: 8,94 g/cm3.

– Nhiệt độ nóng chảy: 13,26 kJ·mol−1.

– Nhiệt hóa hơi: 300,4 kJ·mol−1.

– Độ cứng thấp, cụ thể:

+ Theo thang Mohs: 3.0.

+ Theo thang đo Vickers: 369 MPa.

+ Theo thang đo Brinell: 874 MPa.

Tính chất của đồng

2.2. Tính chất hóa học

Trong chuỗi phản ứng hóa học, nó là một kim loại không hoạt động, có tính khử yếu. Một số tính chất hóa học nổi bật của đồng bao gồm:

– Tác dụng với phi kim:

+ Đốt trong oxy sẽ tạo ra oxit đồng II, khi tiếp tục nâng nhiệt độ lên 800 – 1000 độ C sẽ tạo ra oxit đồng I theo phương trình sau:

2Cu + O2 → CuO

CuO + O2 → Cu2O

+ Tác dụng với các halogen (Cl2, Br2), lưu huỳnh,…

Cu + Cl2 → CuCl2

Cu + S → CuS

– Phản ứng với axit:

+ Đối với dung dịch HCl, H2SO4 loãng thì kim loại đồng không phản ứng. Nhưng khi có mặt nguyên tố oxi thì Cu sẽ phản ứng với dung dịch HCl loãng:

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O

+ Tác dụng với H2SO4, HNO3:

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + pha loãng 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

– Phản ứng với muối: Có thể loại bỏ kim loại đằng sau nó

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

3. Đồng được sản xuất bằng phương pháp nào?

Trong quặng, hàm lượng đồng chỉ khoảng 0,6%, hầu hết quặng thương mại là đồng sunfua, đặc biệt là chalcopyrite (CuFeS2) và ở mức độ thấp hơn là chalcocite (Cu2S). Khoáng chất được chiết xuất từ ​​các loại quặng này bằng cách nghiền sẽ giúp tăng hàm lượng đồng lên 10-15%. Để loại bỏ tạp chất sắt, người ta sẽ nung chúng với silica trong quá trình nấu chảy nhanh thông qua cơ chế tạo xỉ silicat nổi trên bề mặt khối nóng chảy. Sản phẩm đồng mờ chứa Cu2S được rang để chuyển hóa tất cả sunfua thành oxit:

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

Tiếp theo, oxit đồng sẽ được nung nóng để tạo thành vỉ đồng:

2Cu2O → 4Cu + O2

4. Vai trò của đồng trong cuộc sống là gì?

Đồng là kim loại dễ uốn, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và cơ khí, cụ thể:

– Dùng làm lõi dẫn điện trong dây dẫn điện, dẫn điện giữa các bảng mạch và công tắc điện.

– Là vật liệu làm tay cầm và các đồ vật khác trong xây dựng nhà ở.

– Tổng hợp các hợp chất khác như hợp kim đồng với sắt, nhôm, niken…

– Cuộn dây từ của nam châm điện, có trong động cơ điện và rơle.

– Được tìm thấy trong các ống chân không, ống tia âm cực và máy phát cao tần trong lò vi sóng.

– Đồng được sử dụng rộng rãi trong các mạch IC để thay thế các nhóm vì nó có tính dẫn điện tốt hơn.

– Vật liệu làm đồ dùng nhà bếp như: Chảo, thau,…

– Các dụng cụ trên bàn ăn làm bằng niken trắng như dao, nĩa, thìa có chứa một lượng nhỏ đồng.

– Chế tạo nhạc cụ, bề mặt sinh học trong bệnh viện hoặc các bộ phận của tàu thủy để chống bám bẩn.

Ứng dụng của đồng

– Là hợp chất có trong thuốc thử Fehling, có ứng dụng trong hóa phân tích.

– Ngoài ra còn được dùng làm chất lọc nước, thuốc bảo vệ thực phẩm, chất xúc tác cho các phản ứng oxy hóa không hoàn toàn, phá hủy đồ thủ công,…

– Về mặt sinh học, đồng là nguyên tố vi lượng cho cơ thể, được tìm thấy trong một số enzym. Nó tham gia vào việc tạo ra các tế bào hồng cầu và duy trì các tế bào thần kinh. Việc thiếu hay thừa nguyên tố vi lượng này đều không tốt cho sức khỏe.

Trên đây là những thông tin tổng quát về kim loại đồng cũng như những ứng dụng của nó trong đời sống và sản xuất. Hy vọng bài viết trên giúp bạn hiểu rõ hơn về kim loại này. Nếu có bất kỳ thắc mắc hay thắc mắc nào, đừng ngần ngại để lại thông tin của bạn bên dưới bài viết để chúng tôi giải đáp.