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Sunday, August 12, 2018 11:26:42 AM






Utilisation du cuivre dans la vie quotidienne essay Cuivre. Cu (Z = 29) Il s'agit d'une très brève introduction à l'élément cuivre. Pour en savoir plus et obtenir des données supplémentaires, consulter la sitographie, la bibliographie et les autres documents joints. Le cuivre est un élément de transition. Le métal est un excellent conducteur de la chaleur et de l’électricité. Il très utilisé dans l’industrie et la distribution électriques. Les composés au degré d’oxydation II, où la sphère de coordination du cuivre est très flexible grâce à l’effet Jahn-Teller, connaissent de multiples applications, de la bouillie bordelaise à la biologie en passant par la chimie de coordination. Structure électronique de l’élément à l’état fondamental. Le cuivre a pour structure électronique (1s) 2 (2s) 2 (2p) 6 (3s) 2 (3p) 6 (3d) 10 (4s) 1 ou [Ar](3d) 10 (4s) 1 . Place dans la classification périodique. Le cuivre appartient à la 4 ème ligne et à la 11 ème colonne de la classification périodique. C’est la première ligne des éléments de transition et help me do my essay park colonne des métaux « nobles » - peu réactifs - cuivre, argent et or. Abondance dans la nature. Le cuivre est peu abondant (25 ème élément dans la croûte terrestre, 68 ppm) mais plus abondant que l’argent (0,005 ppm) et l’or (0,004 ppm) de numéros atomiques plus élevés. Il existe à l’état natif ou sous forme d’oxydes, de sulfures, de carbonates. Propriétés chimiques du métal. Le cuivre métal est peu réactif. Il s’oxyde cependant à l’état de cuivre(I) [Ar](3d) 10 ou de cuivre(II) [Ar](3d) 9. On peut donc s’en servir comme pièce de monnaie d’usage courant. Au contact de l’atmosphère (dioxygène, dioxyde de carbone), il donne le carbonate basique connu sous le nom de « vert de gris ». Il ne réagit pas avec les solutions acides non oxydantes. Son potentiel standard redox ((E° Cu2+/Cu = +0,34V) permet de l’utiliser dans des piles comme la pile Daniell (Cu/Zn, E=1,10V). Principaux états d'oxydation. Le cuivre existe essentiellement aux degrés d’oxydation 0 (métal), +I et +II. On le trouve de manière plus rare aux degrés d’oxydation –I et, +III et +IV. Dans l’eau, le seul degré d’oxydation stable est +II, dans l’ion cuivre(II) hydraté, [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ qui donne l’hydroxyde Cu(OH) 2 en milieu basique. Le cuivre(III) oxyde l’eau à l’état de dioxygène et l’ion cuivre(I) se dismute dans l’eau en cuivre(0) et cuivre(II). Cu(I) : [Ar](3d) 10diamagnétique. Cu(II) : [Ar](3d) 9paramagnétique, S=1/2, Cu(III) : [Ar](3d) 8K 3 CuF 6octaédrique, paramagnétique, S=1 ; les autres dérivés de géométrie plan carré sont diamagnétiques, S=0, [Cu(III)(biuret) 2 ] Les degrés d’oxydation I et II donnent de très nombreux complexes de coordination et d’intérêt biologique. Le cuivre (IV), [Ar](3d) 7est une curiosité : D. Kissel, R. Hoppe, On fluorides with tetravalent copper: Cs 2 [CuF 6 ], Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 198855940-48. Structure du métal. La structure du métal est cubique à faces centrées (a = 361.47 help me do my essay park, groupe d’espace Fm3m. Ceci explique la grande malléabilité et la ductilité du métal. Principaux composés. Le cuivre métallique, l’oxyde cuivreux Cu 2 O, l’oxyde cuivrique CuO, le sulfate de cuivre(II) CuSO 4 .5H 2 O, les oxydes supraconducteurs à haute température, par exemple YBa 2 Cu 3 O 6+∂les complexes moléculaires : Cu(II)(H 2 O) 6l’acétate de cuivre Cu(II) 2 (CH 3 CO 2 ) 4 .2H 2 O, les hémocyanines, les cytochromes a et a3 (transport d’électrons), les superoxydes dismutases (Cu-Zn SOD1), les protéines bleues … Principaux minerais. Chalcopyrite, CuFeS 2à The Determinants of Loans and Advances in the Nigerian Financial System Essay métallique et semblable à la pyrite FeS 2l’or des fous, mais un peu plus rouge. Minerai souvent peu concentré en cuivre (0,4-1%). Les chalcopyrites contiennent 50% du cuivre minéral. Bornite (Cu 5 FeS 4 ). Chalcocite, Cu 2 Sgris foncé. CovelliteCuSbleu indigo, supraconducteur naturel à 1,63K … Malachitecarbonate basique, Cu(CO 3 ) 2Cu(OH) 2vert. Groupe d’espace P 21/a; ou 2/m. L’azurite(Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2la cupriteOxyde cuivreux, Cu 2 Orouge. Turquoise : CuAl 6 (PO 4 ) 4 (OH) 8 .4H 2 Buy essay online cheap the occupational safety and health actpierre précieuse bleu céleste à veinage délicat. Gisements : Mexique, Etats-Unis, Moyen Orient (Iran, Sinaï). Et en cette année du centenaire du prix Nobel de Chimie de Marie Sklodowska Curie, un silicate, d’un joli vert, la cuprosklodowskite Cu(II)(H 3 O) 2 (UO 2 ) 2 (SiO 4 ) 2 .2H 2 O baptisé ainsi par H. Buttenbach en 1933. Principales propriétés physicochimiques. La structure électronique de l’état fondamental 3d 104s 1 et non 3d 94s 2 (comme le voudrait un remplissage simple des couches électroniques) est due aux répulsions inter-électroniques qui stabilisent les couches complètes ou demi-complètes qui permettent de stabiliser les couches complètes ou demi-complètes. Electronégativité 1,9 (Pauling). Le métal est électropositif (E° Cu2+/Cu = +0,34V). Stable dans les composés au degré d’oxydation(II). Oxydes et sulfures sont faciles à réduire à l’état métallique. Ceci explique que l’on puisse le trouver dans la nature à l’état natif. Les 10 électrons d 10 écrantent mal la couche 4s et donc la première énergie d’ionisation est plus faible que pour les métaux alcalins proches : les dérivés du cuivre seront plus covalents. La structure électronique en d 10 comme pour le Zn(II), permet une grande variété de géométrie des dérivés du Cuivre(I) et la structure en d 9 du cuivre(II) favorise de multiples géométries par déformation de la géométrie octaédrique des complexes (t 2g ) 6 (e g ) 3 où la dégénérescence orbitale (e g ) 3 provoque nécessairement une abaissement de symétrie (effet de M.M. Jahn et Teller) dont la nature exacte est inconnue a priori et resource for newspaper writers par les interactions faibles avec l’environnement, intransigeance et charme de l’effet Jahn-Teller. Elle donne aussi sa couleur rose saumon au métal, qui évolue vers la couleur « cuivre » grâce la formation d’une couche superficielle d’oxyde. Cette couleur agréable, comme le jaune de l’or, est rare parmi les métaux (qui help me do my essay park le plus souvent un reflet gris métallique). Elle est à l’origine de l’utilisation fréquente du cuivre dans les bijoux, les colifichets ou la décoration. Isotopes. Deux isotopes naturels stables : 63 Cu (69,17%, 34 neutrons)) et 65 Cu (30,83%, 36 neutrons) et de nombreux isotopes artificiels de masses atomiques comprises entre 57 et 80 dont 64 Cu et 67 Cu. Importance industrielle et économique. Le métal est très bon conducteur de l’électricité (le deuxième meilleur conducteur métallique après l’argent, 59,6×10 help me do my essay international adoption S·m -1 ). Cela est dû à l’électron 4s 1 qui assure la conduction. Le cuivre est malléable et ductile, on peut facilement le mettre en forme (fils, lames, couches minces pour l’électronique). Plus dur et doté de meilleures propriétés mécaniques que l’aluminium, moins cher que l’argent, il est utilisé massivement dans l’industrie : électrique (alimentation en électricité, bobinage, moteurs …), thermique (échangeurs), et aussi dans l’aquaculture (grillages), les canalisations, l’architecture (décoration), l’électronique. Il est utilisé comme fongicide et bactéricide. La couleur de ses dérivés (vert, bleu …) le font utiliser dans des pigments. Il donne naissance à de nombreux alliages notamment les laitons (alliage cuivre –zinc avec 5 à 45% de zinc) et les bronzes (alliage avec l’étain, 3 à 20% d’étain) et de très nombreux autres avec divers métaux. Le cuivre est produit à plus de 16000 tonnes par an dans le monde (Chili 34%, Pérou, Chine, Etats-Unis. ) (2010). Il est présent en général en faible pourcentage dans les minerais, qui sont traités de différentes manières s’il s’agit de sulfures, d’oxydes ou de minerais très pauvres (oxydation aidée par des bactéries - biolixiviation). Le cuivre très pur est préparé et raffiné par électrolyse. Très souvent, les minerais contiennent d’autres métaux de transition qui font l’objet d’extractions adaptées et contribuent à rentabiliser le traitement de minerais pauvres en cuivre – et la manipulation de quantités énormes de minerai. Eu égard à ses propriétés chimiques, le cuivre est facilement recyclé et purifié. La quantité recyclée est plus importante aujourd’hui que la partie extraite. Paradoxalement, ceci en fait une proie facile pour les bandits de grands chemins car le cuivre métallique est un métal familier. Il est partout dans nos poches (tous les pièces d’euros en contiennent sous forme de plusieurs alliages – couleurs rouge, jaune, argent –), sur nos dessus de cheminées et dans nos fosses d’orchestre « les cuivres », également sous forme d’alliages, mais « les alliages » sonnerait moins bien !, dans nos clochers bien sûr, dans nos équipements électroménagers, dans nos murs et nos plafonds et nos ordinateurs (fils), dans les rues et le long des voies ferrées … Le prix de revente est attractif … et les incidents de retard de train à la SNCF ou sur les RER parisiens sont désormais (trop ?) fréquemment attribués à des vols de cuivre conducteur ! Comme beaucoup de matières premières son prix est l’objet de grandes fluctuations dues au marché et à la spéculation … Importance biologique. Le cuivre est un métal essentiel à la vie. Le corps humain en contient 100 mg - derrière le fer (2,5-4g) et le zinc (2g). La dose quotidienne recommandée est de 1,5 à 3mg. On le trouve dans l’alimentation quotidienne. Comme tout produit essentiel à faible dose, il devient mortel à forte dose (dose létale, 15 mg par kg). Une carence entraine l’anémie, un excès la maladie de Wilson. On retrouve le cuivre (I et II) dans de nombreux systèmes biologiques où il transporte (dioxygène ou électrons) et où il catalyse : les hémocyanines (transport de dioxygène dans les mollusques), les cytochromes a et a3 (transport d’électrons) dans les chaines du vivant, les superoxydes dismutases (Cu-Zn SOD1), présentes dans pratiquement toutes les cellules d’eucaryotes – rôle antioxydant), les protéines « bleues » (centres catalytiques de très nombreuses réactions biologiques) …La couleur bleue provient dans ce cas non d’une transition d-d mais d’une transition ligang –métal (souvent cystéine-métal). Histoire, Date de la mise en évidence. Le cuivre est connu depuis des temps très anciens sur des sites très différents du globe : moyen orient, amérique du nord et du sud (Pérou, Chili), … Il est l’un des trois métaux utilisés depuis le plus longtemps (avec l’or que l’on trouve à l’état natif) et le fer (d’origine météoritique). Son utilisation est attestée en Anatolie 10000-6000 ans avant JC ainsi que la réduction de ses minerais au Moyen-Orient autour des années 5000-3500 avant JC (les dates changent avec l’avancée des recherches archéologiques). La fabrication et l’utilisation du bronze – alliage cuivre-étain, autour de 12%, plus dur que le cuivre - étaient connues en Inde, Mésopotamie et en Grèce. « L’âge du cuivre » (chalcolithique), trop bref, n’a pas fait recette, mais « l’âge du bronze » qui le suit de près est l’une des étapes métallurgiques qui ont marqué l’histoire de l’humanité et préparé l’âge du fer (le cuivre est plus facile à réduire que le fer – d’où sa présence in need of immigration reform essay l’état natif). Au risque d’être iconoclaste, on peut avancer que l’histoire de l’humanité peut être suivie et redécouverte – au moins par les chimistes à l’aide du diagramme d’Ellingham D rG ° = f(T) : les métaux (éléments) les plus faciles à réduire sont en haut et à gauche (Cu, Ag, Or), les plus difficiles sont de plus en plus profonds (aluminium qui a marqué le 19 ème siècle et le silicium, un des repères emblématiques de notre civilisation moderne). Origine du nom et du symbole : Le nom cuivre (copper en anglais, kupfer en allemand) provient du latin cuprum, évolution de aes cyprium – qui témoigne de ce que l’île de Chypre était riche de mines de cuivre et alimentait en cuivre l’empire romain. Le symbole Cu vient de cuprum (le C étant déjà utilisé par le carbone …). Particularités de l'élément. Le métal est très bon conducteur de l’électricité (le deuxième meilleur conducteur métallique après l’argent. Cela est dû à l’électron 4s 1 qui participe essentiellement à la conduction. Malléable et ductile, on peut facile le mettre en forme (fils, lames, couches minces). Plus dur et de meilleures propriétés mécaniques que l’aluminium il est utilisé massivement dans l’industrie l’électrique et thermique et dans de très nombreux objets de la vie courante. Ses dérivés de degrés d’oxydation I et II sont de géométrie variable et suffisamment de géométries flexibles pour être utilisés dans de nombreux domaines, y compris biologiques, faisant du cuivre un oligo-élément essentiel à need help writing my paper purpose vie. Le cuivre en un clin d'œil.

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