| Fiche | |
|---|---|
| Nom : | Cuivre |
| Symbole : | Cu |
| Numéro atomique : | 29 |
| Masse atomique : | 63,546 |
Cuivre
Caractéristiques et propriétés
Le cuivre (symbole Cu) est un élément de transition de couleur rouge-brun. Il possède un numéro atomique de 29, une masse atomique relative de 63,546 et une densité relative de 8,92. Son point de fusion est de 1083,4 °C, et son point d'ébullition atteint 2567 °C.
Le cuivre est malléable et ductile, ce qui signifie qu'il peut être facilement façonné en fils ou en plaques sans se casser. De plus, il est un excellent conducteur de chaleur et d'électricité, ce qui le rend indispensable dans de nombreuses applications industrielles.
Histoire et Extraction
Le cuivre est utilisé depuis des milliers d'années. Les Romains le connaissaient sous le nom de cuprum, un terme faisant référence à l'île de Chypre, un ancien centre de production du métal.
Le cuivre est extrait principalement de minéraux tels que :
- Cuprite (Cu2O)
- Azurite (2CuCO3.Cu(OH)2)
- Chalcopyrite (CuFeS2)
- Malachite (CuCO3.Cu(OH)2)
Le cuivre natif peut également être trouvé dans des poches isolées à certains endroits du monde. Les grandes mines situées aux États-Unis, au Chili, au Canada, en Zambie, en République Démocratique du Congo et au Pérou extraient des minerais contenant des sulfures, des oxydes et des carbonates de cuivre. Ces minerais sont généralement traités par fusion, lixiviation et électrolyse.
Applications Industrielles
Le cuivre métallique est principalement utilisé pour fabriquer des câbles et des fils électriques grâce à sa conductivité. Il est également employé dans la fabrication de ses alliages, tels que :
- Le laiton (alliage de cuivre et de zinc)
- Le bronze (alliage de cuivre et d'étain)
Ces alliages ont de nombreuses applications industrielles et artisanales.
Comportement chimique et réactivité
Le cuivre présente une résistance à l'attaque par l'eau. Cependant, dans des atmosphères humides, il forme lentement une couche superficielle verte caractéristique, connue sous le nom de patine. Cette patine protège le métal sous-jacent de la corrosion.
Le cuivre ne réagit pas avec des acides sulfurique ou chlorhydrique dilués, mais il réagit avec l'acide nitrique, formant des oxydes d'azote.
États d'Oxydation et Composés
Les composés du cuivre contiennent principalement l'élément dans les états d'oxydation +1 et +2.
- Les composés de cuivre(I) sont généralement blancs, tandis que l'oxyde de cuivre est de couleur rouge.
- Les sels de cuivre(II), quant à eux, sont souvent de couleur bleue en solution.
Le cuivre forme également un grand nombre de complexes de coordination, où il peut se lier à divers ligands.
Propriétés optiques
La couleur caractéristique du cuivre est pensée être le résultat du chevauchement des bandes d'énergie, ce qui donne au métal une teinte distinctive différant de celle des autres métaux.