عنصر مس

مقدمه ای بر مس

این عنصر مس یک عنصر فلزی است که متعلق به گروه 11 جدول تناوبی است. به دلیل چکش خواری، رسانایی گرما و الکتریسیته و شکل پذیری بالا شناخته شده است. این ویژگی ها آن را به عنصری پرکاربرد در محصولات صنعتی تبدیل می کند. مس در طبیعت یافت می شود و هزاران سال است که از آن استفاده می شود. این نام از نام لاتین آن cuprum گرفته شده است.

مس در جدول تناوبی

عنصر مس دارای نماد مس و عدد اتمی 29 است. مس یک فلز واسطه است که در بالای گروه 11 جدول تناوبی به همراه نقره و طلا قرار دارد. با این حال، تمام عناصر گروه 11 دارای خواص شیمیایی کاملاً متمایز هستند. مانند نقره و طلا، مس نیز دارای شیمی آبی بسیار غنی است.

مس در بلوک d قرار دارد و پیکربندی الکترونی آن است [Ar]4s¹3 بعدی¹⁰. در سمت راست نیکل و سمت چپ روی در جدول تناوبی قرار دارد.

حقایق جالب درباره مس

1. مس خاصیت ضد میکروبی دارد. سطوح مسی در برابر انتقال ویروس SARS-CoV-2 محافظت می کند.
2. بیش از 570 آلیاژ مس وجود دارد. دو خانواده شناخته شده آلیاژ مس برنج و برنز هستند.
3. کلمه “مس” از توصیف اصلی آن به عنوان آمده است Cyprium aesبه معنی “فلز قبرس” است.
4. پنی ها در اصل از مس خالص ساخته می شدند. با این حال، آنها در حال حاضر حدود 97.5٪ روی با تنها یک پوشش مسی نازک هستند.
5. مجسمه آزادی رنگ سبز خود را از اکسید شدن پوشش مسی خود می گیرد.
6. مس رسانایی بسیار بالایی هم در گرما و هم الکتریسیته دارد.
7. مس برای همه موجودات زنده ضروری است زیرا جزء کلیدی یک مجموعه آنزیمی تنفسی است
8. مس خالص دارای رنگ قرمز مایل به نارنجی است، یکی از تنها فلزاتی است که نقره ای یا خاکستری نیست.
9. پودر مس را می توان به راحتی با افزودن فویل آلومینیوم و کمی نمک به محلول سولفات مس درست کرد.
10. استات مس را می توان به راحتی در خانه با افزودن مس به مخلوط سرکه و پراکسید هیدروژن 3 درصد تهیه کرد.
11. پنی ها در ایالات متحده از مسی بودند و در سال 1982 عمدتاً روی بودند.

خواص ضد میکروبی مس

در سال 2008، آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) مس را به عنوان اولین فلز ضد میکروبی معرفی کرد. علاوه بر این، این سازمان 300 سطح مس را به عنوان ضد میکروبی فهرست کرد. اصطلاح “کشتن تماسی” برای فرآیند غیرفعال شدن میکروب ها بر روی سطوح مسی ابداع شد. به گفته پروفسور کاساندرا دی. سالگادو، این اتفاق زمانی رخ می دهد که این عنصر “در بار الکتریکی غشای سلولی موجودات تداخل می کند.” محققان مشاهده کرده‌اند که اثر کشتن تماسی با افزایش محتوای مس (در آلیاژها)، افزایش دما و افزایش رطوبت نسبی افزایش می‌یابد.

کاربردهای مس در دنیای امروز

مس برای چه مواردی استفاده می شود؟

مس به دلیل خواص فلزی که دارد کاربردهای صنعتی مختلفی دارد. برخی از این محصولات عبارتند از میله و میله، سیم، لوله و لوله. آلیاژهای مس دارای خواص زیادی مانند مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر رسوب زیستی هستند. اینها مس را برای بسیاری از مصارف مانند محیط های دریایی مناسب و موثر می کنند.

مس نیز برای بدن انسان ضروری است. ما روزانه به حدود یک میلی گرم مس نیاز داریم. مس در بیشتر کشورها در سکه استفاده می شود

تاریخچه مس

بیایید در مورد اینکه چه کسی مس را کشف کرد صحبت کنیم. مس یکی از اولین عناصری بود که بشر از آن استفاده کرد و مصنوعات مسی آن به 9000 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد. در قرون اولیه انسان ها مس را به دلیل چکش خواری و دوام آن در ابزار و اهداف تزئینی استفاده می کردند. بنابراین صادقانه بگویم، هیچ کس نمی داند چه کسی مس را “کشف کرد”.

رومیان اولیه مس را مس می نامیدند aes Cyprium، به معنای “فلز قبرس” است، زیرا آنها قادر به استخراج مس در مقادیر زیادی در قبرس بودند. این نام در نهایت به کوتاه شد مس در لاتین، که در انگلیسی به “مس” تبدیل شد.

شیمی مس – واکنش ها و ترکیبات

خوردگی – اکسیداسیون مس

فلز مس با هوا و آب (رطوبت موجود در هوا) واکنش داده و کربنات مس را تشکیل می دهد.

2Cu + O₂ + CO₂ + اچ₂O → CuCO₃ + مس (OH)₂

پس اینجا چه اتفاقی می افتد؟ با گذشت زمان، فلز مس در هوا اکسید می شود و درخشندگی خود را از دست می دهد. مس اکسید مس (I) و سپس اکسید مس (II) را تشکیل می دهد که سپس به کربنات بازی مس تبدیل می شود. این لایه سبز رنگ a نامیده می شود پتینه، و به بهترین شکل بر روی مجسمه آزادی دیده می شود. توضیح خوبی داره اینجا. اگر آلودگی در هوا وجود داشته باشد (به عنوان مثال دی اکسید گوگرد)، سولفید مس و سولفات مس بازی نیز به عنوان بخشی از پتینه تشکیل می شوند.

مس + اکسیژن

فلز مس گرم شده در دماهای بالا می تواند با اکسیژن واکنش داده و اکسید مس (II) (CuO) را تشکیل دهد. سپس، اکسید مس (II) می تواند با گاز هیدروژن در دمای بالا واکنش داده و فلز مس و آب را تشکیل دهد.

2Cu + O₂ → 2CuO

CuO + H₂ → Cu + H₂O

اکسید مس (II).یک پودر سیاه نیز می تواند از تجزیه نیترات مس (II)، کربنات یا هیدروکسید تشکیل شود. هنگامی که تازه تولید می شود، به آسانی با اسیدها واکنش می دهد و نمک مس (II) مربوطه را تشکیل می دهد.

اکسید مس

اکسید مس (I).مس₂O بسته به اندازه ذرات زرد یا قرمز است. در طبیعت به عنوان ماده معدنی کوپریت یافت می شود. این می تواند از طریق اکسیداسیون آهسته مس، یا از طریق احیای محلول مس (II) با یک عامل کاهنده ملایم تشکیل شود. اکسید مس (I) محصول آزمایش Fehling و آزمایش بندیکت است که آزمایش کاهش قندها را انجام می دهد. قندهای کاهنده محلول پایه نمک مس (II) را کاهش می دهد و رسوب قرمز روشن مس را ایجاد می کند.₂O.

مس + آب و اسیدها

عنصر مس با آب واکنش نمی دهد. این امر آن را برای استفاده در محصولات صنعتی مانند لوله ها مناسب می کند. مس به وضوح با اسید هیدروکلریک، سولفوریک یا استیک واکنش نمی دهد. با این حال، افزودن پراکسید هیدروژن باعث واکنش مس می شود و اغلب ترکیبی از نمک های مس (I) و مس (II) را تشکیل می دهد.

مس به شدت با اسید نیتریک غلیظ واکنش می دهد و گاز سمی دی اکسید نیتروژن را ایجاد می کند. با اسید نیتریک رقیق، NO سمی کمتری تولید می شود.

هالیدهای مس

فلوئور: Cu + F₂ → CuF₂

کلر: مس + کلر₂ → CuCl₂

برم: Cu + Br₂ → CuBr₂

یدید مس (II) پایدار نیست و در عوض معمولاً ترکیبی از مس عنصری و یدید مس سفید (I) تولید می‌شود.

ترکیبات مس

مس معمولاً ترکیباتی به نام نمک مس (II) را تشکیل می دهد که در محلول به رنگ سبز مایل به آبی است. این نمک ها همچنین محلول در آب هستند و می توانند در مقادیر زیاد سمی باشند. بسیاری از موجودات زنده دارای مقادیر کمی از ترکیبات به عنوان مواد مغذی ضروری هستند. رنگ آبی مس در محلول آبی به دلیل تشکیل یون هگزاآکواپر (II) مس (H) است.₂O)₆²⁺.

سولفات مس

سولفات مس (II) یک ترکیب معدنی با فرمول CuSO است₄. در شکل پنتاهیدرات، این ترکیب یک نمک آبی روشن است که در یک واکنش گرمازا در آب حل می شود و قبل از ذوب شدن به شکل بی آب تجزیه می شود.

سولفات مس بی آب (II) جامد سفید رنگی است که از کم آبی پنتا هیدرات سولفات مس (II) تشکیل می شود. در بسیاری از آزمایشات نیز از سولفات مس (II) به عنوان یک معرف تحلیلی استفاده می شود.

جداسازی مس

افزودن یک فلز واکنش پذیرتر به محلول ترکیب مس می تواند به راحتی مس را جدا کند. به عنوان مثال، می توانید پودر مس را از فویل آلومینیومی یا کریستال های مس را از یک تکه روی درست کنید. در فیلم زیر پودر مس درست می کنیم

علاوه بر این، نانوذرات مس با استفاده از رویکرد کاهش شیمیایی سنتز شده‌اند. در آزمایش، محلول پنتا هیدرات سولفات مس (II)، نشاسته، اسید اسکوربیک و محلول هیدروکسید سدیم ترکیب شده و حرارت داده می شود. پس از سرد شدن، محققان می توانند رسوبات محلول نهایی را فیلتر کنند.

ویدیوی ACID-CITRIC.IR که نحوه جداسازی مس عنصری را نشان می دهد

ایالات اکسیداسیون مس

مس در حالت اکسیداسیون 1+ و 2+ وجود دارد که به یون مس (Cu⁺) و یون مس (Cu⁺²، و بسیار بندرت در حالت اکسیداسیون +3. یون مس، مس (II)، رایج ترین و پایدارترین یون است.

خواص فیزیکی مس

• نماد: مس
• نقطه ذوب: 1084.62^oسی
• نقطه جوش: 2595^oسی
• چگالی: 8.96 گرم بر سانتی متر³
• وزن اتمی: 20.180u
• عدد اتمی: 10
• الکترونگاتیوی: 1.90
• طبقه بندی: فلز واسطه
• فراوانی طبیعی مس در پوسته زمین: 0.0068%
• پیکربندی پوسته الکترونی: [Ar]4s¹3 بعدی¹⁰
• ایزوتوپ ها: مس-63، مس-65
• به طور طبیعی در مواد معدنی یافت می شود: آزوریت، مالاکیت، کالکوسیت، آکانتیت، کالکوپیریت، بورنیت
• سمیت: مقادیر زیاد مس می تواند سمی باشد

از کجا مس بخرم؟

شما به راحتی می توانید مس را به صورت آنلاین از مغازه ها که فلز می فروشند!