Cuivre - Définition

Introduction

Cuivre
Nickel ← Cuivre → Zinc —   29 Cu                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ↑ Cu ↓ Ag Table complète • Table étendue
Informations générales
Nom, Symbole, Numéro	Cuivre, Cu, 29
Série chimique	Métaux de transition
Groupe, Période, Bloc	11, 4, d
Masse volumique	8,96 g·cm-3 (20 °C)
Dureté	3
Couleur	Orange cuivré, métallique
N° CAS	7440-50-8
N° EINECS	231-159-6
Propriétés atomiques
Masse atomique	63,546 ± 0,003 u
Rayon atomique	135 pm (145 pm)
Rayon de covalence	1,32 ± 0,04 Å
Rayon de Van der Waals	140 pm
Configuration électronique	[Ar] 3d10 4s1
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 1
État(s) d'oxydation	2, 1
Oxyde	Faiblement basique
Structure cristalline	Cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire	Solide
Point de fusion	1 084,62 °C (congélation)
Point d'ébullition	2 562 °C
Énergie de fusion	13,05 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation	300,3 kJ·mol-1
Volume molaire	7,11×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur	0,0505 Pa à 1 084,45 °C
Vitesse du son	3 570 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité	1,9
Chaleur massique	380 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique	59,6×106 S·m-1
Conductivité thermique	401 W·m-1·K-1
Solubilité	sol. dans HNO3, HCl + H2O2, H2SO4 dilué + ions Hg(II), NH4OH + H2O2
Énergies d'ionisation
1re : 7,72638 eV	2e : 20,2924 eV
3e : 36,841 eV	4e : 57,38 eV
5e : 79,8 eV	6e : 103 eV
7e : 139 eV	8e : 166 eV
9e : 199 eV	10e : 232 eV
11e : 265,3 eV	12e : 369 eV
13e : 401 eV	14e : 435 eV
15e : 484 eV	16e : 520 eV
17e : 557 eV	18e : 633 eV
19e : 670,588 eV	20e : 1 697 eV
21e : 1 804 eV	22e : 1 916 eV
23e : 2 060 eV	24e : 2 182 eV
25e : 2 308 eV	26e : 2 478 eV
27e : 2 587,5 eV	28e : 11 062,38 eV
29e : 11 567,617 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD MeV 63Cu 69,17 % stable avec 34 neutrons 64Cu {syn.} 12,705 h ε (41 %) 1,675 64Ni 64Cu idem β- (40 %) 0,578 64Zn 64Cu idem β+ (19 %) 0,511 PA (38 %) ——— 0,00031 EA (36 %) ——— 0,00114 EA (16,8 %) ——— 1,346 γ (0,473 %) 64Ni 65Cu 30,83 % stable avec 36 neutrons 67Cu {syn.} 2,58 h β- 0,6 67Zn
Précautions
SIMDUT
Produit non contrôlé

Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à pêche. C'est un métal ductile possédant une conductivité électrique et thermique particulièrement élevées qui lui confèrent des usages variés. Il intervient également comme matériau de construction et entre dans la composition de nombreux alliages.

Le cuivre et ses alliages sont utilisés par l'Homme depuis des milliers d'années, les plus anciennes traces de fusion du cuivre dans des fours à vent ayant été découvertes dans le plateau iranien sur le site archéologique de Sialk III daté de la première moitié du V^e millénaire av. J.-C. — il y a donc près de sept mille ans. Dans la Rome antique, le cuivre était extrait principalement de mines situées dans l'île de Chypre, d'où le nom latin cuprum pour désigner ce métal, issu du grec ancien Κύπρος désignant l'île elle-même.

Les composés du cuivre se présentent sous plusieurs états d'oxydation, généralement +2, par lesquels ils confèrent une couleur bleue ou verte aux minéraux qu'ils constituent, comme par exemple la turquoise, ce qui les a fait utiliser de longue date comme pigments. Le cuivre est ainsi largement utilisé dans les arts décoratifs, à la fois sous forme métallique et sous forme de sels. Les ions cuivriques Cu²⁺ sont solubles dans l'eau, où ils ont, à basse concentration, un effet bactériostatique et fongicide,cet effet n'est valable que la première année car ensuite le cuivre se corrode petit à petit et subit de plus l'érosion due à la vitesse de l'eau. D'autre part le tube cuivre subit le Piting phénomène due à une eau très minéralisée, le Piting aboutit au percement du tube cuivre en de nombreux petits trous de la taille d'une tête d'épingle, ces trous laissent entrer les bactéries, c'est pourquoi il est de moins en moins utilisé dans les Hopitaux. en plus des dispositifs antibactériens et antimicrobiens par ailleurs intégrés dans ces bâtiments. À des concentrations plus élevées, l'ion Cu²⁺ se révèle également toxique pour les organismes supérieurs, mais à faible concentration, il est au contraire un nutriment essentiel au développement de ces organismes, y compris chez l'homme, où on le trouve très largement distribué dans les différents tissus, surtout dans le foie, les muscles et les os. Son rôle biologique provient de sa présence comme coenzyme et dans divers pigments.