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Cuivre ( Cu )

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Description générale :  

Connu des civilisations anciennes.

Le cuivre est un métal de couleur rougeâtre malléable et ductile. C'est un excellent conducteur thermique et électrique et a une bonne résistance à la corrosion. On le trouve dans les minerais de sulfure et sous forme de carbonate, d'arséniure et de chlorure (la quantité dans la croûte terrestre est de 50 ppm). L'extraction du métal est produite par cuisson du minerai pour obtenir l'oxyde, suivie par une réduction et une purification par électrolyse. Cet élément est inerte aux acides non-oxydants mais réagit aux agents oxydants. Il s'altère dans l'air en donnant cette couleur caractéristique vert patine du carbonate. Chauffé à rouge le cuivre se combine à l'oxygène pour produire du CuO et du Cu2O à température élevée.

La conductivité électrique du cuivre pur arrive deuxième derrière celle de l'argent, d'où son application principale dans l'industrie électrique. Le cuivre est aussi à la base de nombreux alliages importants (par exemple, le laiton, le bronze et le bronze d'aluminium) et a toujours été utilisé pour frapper la monnaie, tout comme l'argent et l'or, mais le cuivre étant plus commun il est moins précieux. C'est l'un des premiers métaux que l'homme ait jamais travaillé et on pense que des mines de cuivre existent depuis plus de 5000 ans.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
63 69.2
65 30.8
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,5
Numéro atomique 29
Poids atomique ( amu ) 63,546
Potentiel d'ionisation No. eV
1 7.73
2 20.29
3 36.8
4 55.2
5 79.9
6 103
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,128
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 3,8
Structure de cristal FCC
Structure électronique Ar 3d1O 4s1
Valences indiquées 1, 2

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,343
Dureté - Vickers 49 87
Module d'élasticité cubique ( GPa )     137,8
Module de tension ( GPa )     129,8
Résistance à la traction ( MPa ) 224 314
Résistance Izod ( J m-1 ) 58 68
Tension de fluage ( MPa ) 54 270

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 8,96
Point d'ébullition ( C ) 2567
Point de fusion ( C ) 1083

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 4796
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 205
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 385
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 17,0
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 401

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) +0,76
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 1,69
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0043

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