Đồng là gì? Vai trò của đồng trong đời sống

Đồng là kim loại có thể chất mềm và dễ uốn, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Kim loại đồng là gì? Công dụng của đồng đối với ngành công nghiệp? Đồng có hóa trị bằng bao nhiêu? Tất cả các câu hỏi sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

1. Kim loại đồng là gì?

Đồng là nguyên tố kim loại có ký hiệu là Cu với số hiệu nguyên tử là 29. Nó là kim loại dẻo, có thể chất mềm, dễ uốn, có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Do đó, đồng thường được dùng để làm vật liệu xây dựng, thành phần của các hợp kim của nhiều kim loại khác nhau.

Kim loại đồng là gì?

Trong tự nhiên: Nó là một trong số ít kim loại tồn tại trong tự nhiên có thể dùng trực tiếp thay vì khai thác từ quặng.

Đồng đã được sử dụng từ lâu đời vào khoảng 8000 TCN. Đây là kim loại đầu tiên được nung chảy từ quặng vào khoảng 5000 TCN. Đồng thời, cũng là kim loại đầu tiên được đúc thành khối vào khoảng 4000 TCN và dược tạo thành hợp kim với các kim loại khác.

2. Các tính chất nổi bật của kim loại đồng

2.1. Tính chất vật lý

- Là kim loại màu ánh kim đỏ cam, có thể chất mềm, dễ uốn.

- Trọng lượng riêng: 8,98g/cm3.

- Nhiệt độ nóng chảy: 1357,77 K ​tương ứng với 1084,62 °C và ​1984,32 °F.

- Nhiệt độ sôi: 2835 K ​tương ứng với 2562 °C và ​4643 °F.

- Mật độ tại 0 độ C, 101,323 kPa: 8,94 g/cm3.

- Nhiệt độ nóng chảy: 13,26 kJ·mol−1.

- Nhiệt bay hơi: 300,4 kJ·mol−1.

- Độ cứng thấp, cụ thể như:

+ Theo thang Mohs: 3,0.

+ Theo thang Vickers: 369 MPa.

+ Theo thang Brinell: 874 MPa.

Tính chất của đồng

2.2. Tính chất hóa học

Trong dãy hoạt động hóa học, nó là kim loại kém hoạt động có tính khử yếu. Một số tính chất hóa học nổi bật của đồng có thể kể đến như:

- Tác dụng với phi kim:

+ Đốt cháy trong oxi sẽ tạo ra đồng II oxit, khi tiếp tục nâng nhiệt độ lên đến 800-1000 độ C sẽ tạo ra Đồng I oxit theo phương trình sau:

2Cu + O2 → CuO

CuO + O2 → Cu2O

+ Có tác dụng với halogen (Cl2, Br2), lưu huỳnh,...

Cu + Cl2 → CuCl2

Cu + S → CuS

- Phản ứng với axit:

+ Đối với dung dịch HCl, H2SO4 loãng, kim loại đồng không có phản ứng. Nhưng khi có mặt nguyên tố oxi thì Cu sẽ tác dụng với dung dịch HCl loãng:

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O

+ Tác dụng với H2SO4, HNO3:

Cu + 2H2SO4 đ → CuSO4 + SO2 + H2O

Cu + 4HNO3 đ → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

- Phản ứng với muối: Khử được kim loại đứng sau nó

 Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

3. Đồng được sản xuất bằng phương pháp nào?

Trong quặng, hàm lượng đồng chỉ chiếm khoảng 0,6%, đa phần quặng thương mại là các loại đồng sulfide, nhất là chalcopyrit (CuFeS2) và ít hơn là chalcocit (Cu2S). Các khoáng vật được chiết tách từ các quặng này bằng cách nghiền sẽ giúp là tăng hàm lượng lên 10-15% đồng. Để loại tạp chất sắt, người ta sẽ đem nung chúng với với silica trong flash smelting  thông qua cơ chế tạo xỉ silicat nổi trên bề mặt khối nóng chảy. Sản phẩm tạo thành copper matte chứa Cu2S được tiến hành roasted để chuyển tất cả các sulfide thành oxide:

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

Tiếp theo, đồng oxide sẽ được nung lên để tạo thành đồng blister:

2Cu2O → 4Cu + O2

4. Vai trò của đồng trong đời sống?

Đồng có kim loại dễ dát mỏng, có tính chất dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, cơ khí, cụ thể như:

- Dùng làm lõi dẫn điện trong các dây điện, dẫn điện giữa các bảng mạch và các chuyển mạch điện. 

- Là vật liệu trong tay nắm, các đồ vật khác trong xây dựng nhà cửa.

- Tổng hợp các hợp chất khác như hợp kim đồng với sắt, nhôm, niken...

- Cuộn từ của châm điện, có trong động cơ điện, rơ le diện.

- Có tỏng ống chân không, ống tia âm cực và magnetron trong các lò vi ban.

- Đồng được sử dụng nhiều trong các mạch IC thay thế cho nhóm vì có độ dẫn điện tốt hơn.

- Vật liệu chế tạo ra đồ dùng trong nhà bếp như: Chảo, thau,...

- Các đồ dùng ở bàn ăn làm bằng niken trắng như dao, nĩa, thìa đã có chứa 1 lượng đồng trong đó.

- Làm dụng cụ nhạc khí, bề mặt tính sinh học trong các bệnh viện hoặc các bộ phận của tàu thuỷ để chống hà.

Ứng dụng của đồng

- Là hợp chất có trong thuốc thử Fehling, có ứng dụng trong ngành hoá phân tích.

- Ngoài ra, nó còn được sử dụng làm chất sạch nước, thuốc bảo vệ thực ật, chất xúc tác cho các phản ứng oxi hóa không hoàn toàn, đổ huỷ công mỹ nghệ,...

- Về sinh học thì đồng là nguyên tố vi lượng đối với cơ thể, có trong một số loại enzyme. Nó tham gia vào quá trình tạo các tế bào hồng cầu và duy trì các tế bào thần kinh. Nếu thiếu hụt hay thừa nguyên tố vi lượng này thì cũng đều không tốt đối với sức khoẻ. 

Trên đây là những thông tin tổng quan về kim loại đồng cũng như ứng dụng của nó trong đời sống, sản xuất. Mong rằng bài viết trên giúp bạn hiểu rõ hơn về kim loại này, nếu còn điều gì băn khoăn hay thắc mắc, đừng ngần ngại để lại thông tin bên dưới bài viết để chúng tôi giải đáp.