ما هي كثافة النحاس

النحاس هو عنصر كيميائي يرمز له بـ Cu ورقمه الذري 29، وهو معدن ناعم ومرن وقابل للتوصيل الحراري والكهربائي بشكل كبير. يتميز سطح النحاس الخالص النقي بلون وردي برتقالي، ويستخدم النحاس كموصل للكهرباء والحرارة، وكمادة بناء، وكعنصر من سبائك معدنية مختلفة، مثل الفضة الإسترلينية التي تستخدم في صنع المجوهرات، ويتم استخدامه في صناعة الأجهزة المعدنية والقطع النقدية، والكونتانان الذي يستخدم في مقاييس الضغط ومزدوجات الحرارة لقياس درجة الحرارة .

ماهو النحاس

النحاس هو واحد من المعادن القليلة التي يمكن أن توجد بشكل معدني قابل للاستخدام مباشرة في الطبيعة، أي المعادن الأصلية، وهذا أدى إلى استخدامه من قبل الإنسان في مراحل مبكرة جدا في عدة مناطق، ابتداء من عام 8000 قبل الميلاد، وبعد آلاف السنين، أصبح النحاس أول معدن يتم صهره من خامات الكبريتيد ويصب في قوالب، وكذلك أصبح أول معدن يتم صهره مع معدن آخر وهو القصدير لإنتاج البرونز، وفي العصور الرومانية، تم استخراج النحاس بشكل رئيسي في قبرص.

كثافة النحاس وخصائصه الكميائية

1- كثافة النحاس هي : 8.96 عند 20 درجة مئوية.
2- العدد الذري للنحاس : 29.
3- وزن النحاس الذري هو : 63.546.
4- درجة انصهار النحاس : 1.083 درجة مئوية.
5- درجة غليان النحاس : 2.567 درجة مئوية.

استخدامات النحاس

تعتبر أملاح النحاس المركبات الشائعة التي غالبا ما تستخدم لنقل الألوان الزرقاء أو الخضراء إلى المعادن مثل الآزوريت والملاكت والفيروز. استخدمت هذه المركبات على نطاق واسع في التاريخ كأصباغ، ويستخدم النحاس في المباني عادة للتسقيف ويتأكسد ليكون الطبقة الخضراء أو الباتينا. ويستخدم النحاس أيضا في الفن الزخرفي، سواء كشكل معدني أو في المركبات كأصباغ. وتستخدم مركبات النحاس كمضادات للجراثيم ومبيدات فطرية ومواد حافظة للأخشاب .

يعد النحاس ضروريا لجميع الكائنات الحية كمعدن غذائي ناشئ، لأنه يشكل مكونا أساسيا في مركب الإنزيم السيتوكروم، كما أنه يشكل جزءا من الصباغ الدموي في الرخويات والقشريات، ويحل محل الهيموغلوبين المعقد للحديد في الأسماك والفقاريات الأخرى، وفي البشر يتواجد النحاس بكميات كبيرة في الكبد والعضلات والعظام، ويحتوي جسم الكبار على ما بين 1.4 و 2.1 ملغ من النحاس لكل كيلوغرام من وزن الجسم .

ترتيب النحاس في الجدول الدوري

يحتفظ النحاس بلونه الوردي اللامع بعد ذوبانه عندما يتفوق الضوء الكافي على اللون البرتقالي المتوهج. يتواجد النحاس والفضة والذهب في المجموعة 11 في الجدول الدوري، وتتميز هذه المعادن الثلاثة بوجود إلكترون واحد على قمة قشرة إلكترونية دائرية ممتلئة وبالليونة العالية والتوصيل الكهربائي والحراري. تقل المساهمة النسبية للقذائف الدليلة الممتلئة في هذه العناصر في التفاعلات بين الذرات، والتي تهيمن عليها الإلكترونات s في الروابط المعدنية، وعلى عكس المعادن التي تحتوي على قذائف غير ممتلئة، تفتقر الروابط المعدنية في النحاس إلى الخاصية التساهمية وهي ضعيفة نسبيا، وتفسر هذه الملاحظة الصلابة المنخفضة والمرونة العالية لبلورات النحاس الفردية .

عند المستوى الماكروسكوبي، يعوق إدخال العيوب الممتدة إلى الشبكة البلورية مثل حدود الحبيبات تدفق المادة تحت الضغط المطبق، ويزيد من صلابتها، ولذلك يتم توفير النحاس عادة في شكل بلورات دقيقة متعددة الحبيبات، والتي تكون لها قوة أكبر من الأشكال الأحادية البلورية. وتفسر نعومة النحاس جزئيا بتوصيله الكهربائي العالي والموصلية الحرارية العالية، وذلك لأن المقاومة لنقل الإلكترون في المعادن عند درجة حرارة الغرفة تنبع بشكل رئيسي من تشتت الإلكترونات على الاهتزازات الحرارية للشبكة، وهي ضعيفة نسبيا في المعدن الناعم، ويبدأ الحد الأقصى لكثافة تيار النحاس المسموح به في الهواء الطلق في التغير عند درجة حرارة مفرطة .

يعتبر النحاس هو أحد العناصر المعدنية القليلة ذات اللون الطبيعي غير الرمادي أو الفضي، والنحاس النقي هو أحمر برتقالي ويحصل على تشويه محمر عند تعرضه للهواء، وينتج اللون المميز للنحاس ، عن طريق التحولات الإلكترونية بين القذائف الذرية ثلاثية الأبعاد المملوءة ثلاثية الأبعاد ونصف الفارغة، فإن فرق الطاقة بين هذه القذائف يتوافق مع الضوء البرتقالي، كما هو الحال مع المعادن الأخرى ، وإذا تم وضع النحاس في اتصال مع معدن آخر ، فسوف يحدث تآكل كلفاني .