一、銅的電子結(jié)構(gòu)和價態(tài)
銅的原子序數(shù)是29，屬周期表中IB族。其電子層排列為［Ar］3d104s1，似乎類似于鉀的［Ar］4s1。但由于d電子的屏蔽作用遠弱于p電子，因而，銅的第一電離勢7.726Ev，而第二、三電離勢反又比鉀低約10eV。這既顯示銅是一個不十分活潑的金屬，在金屬活動順序中處于賤金屬與貴金屬之間，又表明其可能有多種價態(tài)。
銅常見的習化態(tài)為＋2和＋1。Cu（Ⅱ）為較穩(wěn)定的價態(tài)。在非常強氧化條件下才能生成Cu（Ⅲ）的化合物，如CuF3。
二、銅的化合物和配位化合物
銅的化合物有數(shù)百種之多，其中最具工業(yè)應(yīng)用價值的是硫酸銅、氧化銅以及氯化亞銅、氧化亞銅等。Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）都生成許多穩(wěn)定的配位化合物，其中Cu（Ⅱ）的氨配合物、Cu（Ⅰ）的氯配合物在濕法冶金上都有重要意義。
Cu（Ⅱ）配位數(shù)為4時一般是平面正方形配位，配位數(shù)為6時是畸變的八面體型構(gòu)型。Cu（Ⅰ）生成的配合物多為直線形。同時含有氮和氧給體的螯合配體如水楊酸肟、偶氮姻、8－羥基喹啉及其取代物與Cu2＋形成多種穩(wěn)定的螯合物，通常也具有平面四方形的結(jié)構(gòu)，正是在這些配體的基礎(chǔ)上發(fā)展了許多商業(yè)銅萃取劑。平面四方形的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)成了銅的分離化學基礎(chǔ)。
三、銅的生物功能和衛(wèi)生標準
有許多生物體中有含銅蛋白酶，有些腹足類、頭足類和甲殼類動物血漿中輸送氧的即是銅藍蛋白。人血清中血漿銅藍蛋白含8個銅原子，具有催化Fe2＋氧化的功能。一個人每日需攝入2.5～5mg銅，體內(nèi)有100～200mg銅，大多在肌肉中。
銅鹽對低等生物有很強的毒性，地面水限定含銅量0.1mg/L，工業(yè)廢水排放含銅量應(yīng)小于1mg/L。WHO建議飲用水允許含銅0.05～1.5mg/L。美國規(guī)定工作場所（時間加權(quán)平均）閾值為：粉塵1mg/m3，煙塵0.2mg/m3。
四、銅的物理性質(zhì)
銅的晶體為面心立方晶格，密度為8.96t/m3，熱導(dǎo)率為394W/（m·K），20℃時電阻率為1.6730μΩ/cm，電阻率在1～100℃的溫度系數(shù)為0.00681，熔點是1083℃，熔化潛熱為212kJ/kg，20℃時比熱容為384J/（kg·℃），沸點是2595℃，線膨脹系數(shù)為16.5×10－6℃－1，抗拉強度23×104kPa，彈性模量系數(shù)（10.2～12）×104MPa，剛性模量系數(shù)44000MPa。[1] [2] 下一頁 |
