Баҡыр

29	Никель ← Баҡыр → Цинк
Cu; ↓; Ag	Элементтарҙың периодик системаһы 29Cu
Ябай матдәнең тышҡы күренеше
	һығылмалы металл алтын-алһыу төҫ менән
Атом үҙенсәлектәре
Исеме, символы, номеры	Баҡыр/медь/cuprum (Cu), 29
Атом массаһы ; (моляр массаһы)	63,546(3) а. м. б. (г/моль)
Электрон конфигурация	[Ar] 3d10 4s1
Атом радиусы	128 пм
Химик үҙенсәлектәре
Ковалент радиус	117 пм
Ион радиусы	(+2e) 73 (+1e) 77 (K=6) пм
Электроотиҫкәрелек	1,90 (Полинг шкалаһы)
Электрод потенциалы	+0,337 В/ +0,521 В
Окисланыу дәрәжәһе	3, 2, 1, 0
Ионлашыу энергияһы ; (первый электрон)	745,0 (7,72) кДж/моль (эВ)
Ябай матдәнең термодинамик үҙенсәлектәре
Тығыҙлыҡ (н. ш.)	8,92 г/см³
Иреү температураһы	1356,55 K (1 083,4 °С)
Ҡайнау температураһы	2840,15 K
Иреү йылылығы	13,01 кДж/моль
Парға әйләнеү йылылығы	304,6 кДж/моль
Моляр йылы һыйышлығы	24,44 Дж/(K·моль)
Моляр күләм	7,1 см³/моль
Ябай матдәнең кристалл рәшәткәһе
Рәшәткә структураһы	куб ҡыр-үҙәкле
Рәшәткә параметры	3,615 Å
Дебай температураһы	315 K
Башҡа характеристикалар
Йылы үткәреүсәнлек	(300 K) 401 Вт/(м·К)

29	Баҡыр
Cu 63,546
3d¹⁰4s¹

Баҡыр — химик элементтарҙың периодик таблицаһында атом һаны буйынса 29-сы элемент, беренсе группаның өҫтәмә төркөмөндә, дүртенсе периодында урынлашҡан. Cu (лат. cuprum) символы менән билдәләнә. Һығылмалы алтын-ал төҫлө металл (оксид плёнкаһы булмағанда ал төҫтә). Кешелек боронғо замандан ҡуллана.

Тарихы һәм исеменең килеп сығышы

Руданан айырып алыуы сағыштармаса еңел һәм иреү температураһы түбән булғанға кеше үҙләштергән иң беренсе металдарҙың береһе. Боронғо заманда аҡ ҡурғаш менән ҡатнашмаһы — бронза ҡорал эшләү өсөн ҡулланылған.

Латинса исеме Cuprum баҡыр табылған Кипр утрауы исеменән килә.

Тарихы

Баҡыр — мәғдәндән табыуы еңел һәм иреү температураһы түбән булған өсөн кешелек үҙләштергән беренсе металл. Тәбиғәттә алтын, көмөш һәм тимергә ҡарағанда самородок хәлендә йышыраҡ осрай. Төркиәнең Чатал-Хююк районында табылған бағырҙан эшләнгән боронғо әйберҙәр һәм руданы иреткәндә барлыҡҡа килгә торған шлак — боронғо кешеләр баҡыр иреткәнен дәлилләй.^[3]. Ҡулланыу әйберҙәре баҡырҙан эшләнгән баҡыр быуат таш быуатты алыштыра. Семенов С.А. хеҙмәттәштәре менән үткәргән эксперименттар баҡырҙан эшләнгән эш ҡоралдары ағасты сабыу, юныу, быраулау кеүек эштәр башҡарыу өсөн таш ҡоралдан ҡалыша, һөйәк эшкәртеү өсөн шул уҡ ваҡыт талап ителә^[4].

Ҡоралдар эшләү өсөн баҡырҙы ҡурғаш иретмәһе ҡуллана башлайҙар, шулай итеп баҡыр быуатын бронза быуаты алыштыра. Ҡурғаш менән баҡыр иретмәһен (бронзаны) беренсе тапҡыр 3000 йыл элек Яҡын Көнсығышта алалар. Бронзаның ныҡлыға һәм яҡшы сүкелеүсәнлеге кешеләрҙе йәлеп итә һәм бронзанан һунар һәм эш ҡоралдары, һауыт-һаба, биҙәүестәр эшләй башлайҙар. Был әйберҙәр барыһы ла археологик ҡаҙыныу эштәре барышында табыла. Хеҙмәт ҡоралдарын етештереү өлкәһендә бронза быуатты тимер быуат алыштыра.

Иң тәүҙә баҡырҙы сульфидтарҙан түгел, алдан яндырыу талап итмәгән малахит рудаһынан алғандар. Бының өсөн балсыҡ һауытҡа мәғдән менән күмер тултырғандар, һауытты соҡорға ҡуйып ҡатнашманы яндырғандар. Яныу ваҡытында бүленеп сыҡҡан угар газ малахиттағы баҡырҙы ирекле баҡырға тиклем кире ҡайтарған:

{\mathsf {2CO+(CuOH)_{2}CO_{3}\rightarrow 2Cu+3CO_{2}+H_{2}O}}

Кипр утрауында баҡыр рудниктары һәм баҡыр иретмәһе етештереү беҙҙең эраға тиклем 3 мең йыллыҡта уҡ бурлыҡҡа килгән.

Рәсәй һәм сиктәш илдәр территорияһында баҡыр рудниктары беҙҙең эраға тиклем ике мең йыл элек барлыҡҡа килгән (баҡыр рудниктары ятҡылығының иң билдәле — Ҡарғалы), шулай уҡ Кавказ аръяғында, Себер, Алтай, Украина территорияһында рудниктар бар.

XIII—XIV быуаттарҙа баҡыр ҡойоу сәнәғәте үҫеш ала. Мәскәүҙә XV быуатта Пушкалар эшләү һарайы нигеҙләнә, унда бронзанан төрлө калибрлы ҡоралдар ҡойолған. Ҡыңғырауҙар ҡойорға бик күп баҡыр сарыф ителә. Бронзанан Батша пушка (1586 й.), Батша ҡыңғырау (1735 й.), Баҡыр һыбайлы (1782 й.) кеүек ҡойоу сәнғәте әҫәрҙәре ҡойола. Японияла ҙур Будда һыны ҡойола (Тодать-дзи храмы) (752 йыл).

Электр асылыу менән XVIII—XIX быуаттарҙа баҡыр сымы һәм уның менән бәйле изделиелар етештереү күләме арта. XX быуатта электр сымдарын алюминдан эшләһәләр ҙә, электротехникала баҡыр әһәмиәтен юғалтмай.^[5].

Тәбиғәттә таралышы

Ер ҡабығында баҡыр миҡдарының уртаса миҡдары — (4,7-5,5)·10⁻³% (масса буйынса)^[2]. Диңгеҙ һәм йылға һыуында баҡыр кимәле күпкә аҙыраҡ: 3·10⁻⁷% һәм 10⁻⁷% (масса буйынса )^[2].

Тәбиғәттә баҡыр берләшмәләр составында һәм самородок хәлендә осрай. Халькопирит CuFeS₂ сәнәғәт өсөн әһәмиәтле CuFeS₂, был минерал шулай уҡ колчедан, халькозин Cu₂S һәм борнит Cu₅FeS₄ исемдәре менән билдәле. Һәм улар янында башҡа баҡыр минералдар ҙа осрай: ковеллин CuS, куприт Cu₂O, азурит Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, малахит Cu₂CO₃(OH)₂. Баҡыр самородок хәлендә лә осрай, йыйылған баҡыр массаһы 400 тоннаға еткән осраҡтар бар.^[6]. Баҡыр сулфиды нигеҙҙә уртаса температуралы гидротермаль ағымдарҙа барлыҡҡа килә. Шулай уҡ баҡыр ятҡылыҡтары ҡомташ, сланцы кеүек ултырма тау тоҡомдарында ла осрай.

Бындай типтағы ятҡылыҡтарҙың иң билдәлеһе — Байкал аръяғы крайындағы Удокан баҡыр ятҡылығы, Ҡаҙағстанда Еҙҡаҙған ятҡылығы, Үҙәк Африкала баҡыр бүлкәте һәм Германияла Мансфельд ятҡылығы.

Башҡа баҡырға иң бай ятҡылыҡтар Чили (Эскондида һәм Кольяуси) һәм АҠШ-та (Моренси) урынлашҡан^[7]. Баҡыр мәғдәне, башлыса, асыҡ юл менән табыла. Рудала баҡыр мәҡдары 0,3 до 1,0 % тирәһе.

Физик үҙенсәлектәре

Баҡыр — алтын-ҡыҙыл тәҫтәге һығылмалы металл, һауала тиҙ оксид пленкаһы менән ҡаплана, оксид пленкаһы үҙенә хас торған һарғылт-ҡыҙыл төҫтә. Баҡырҙың үтә күренмәле йоҡа пленкалары йәшел-зәңгәр-һыу төҫтә була.

Һоро-көмөш төҫтә булған башҡа металдарҙан айырмалы булараҡ, осмий, цезий, алтын, баҡырҙың үҙенә генә хас төҫө бар. Был төҫ атомдың тулы өсөнсө һәм ярым тулы дүртенсе электрон орбиталары араһында үткәүел булыуы менән аңлатыла: орбиталар араһында булған энергетик айырма яҡтылыҡтың хәнәүәт (ҡыҙығылт-һары) төҫөндәге тулҡын оҙонлоғона тура килә.

Баҡыр ҡырҙары үҙәкләштерелгән куб барлыҡҡа килтерә , арауыҡ решеткәһе F m3m, a = 0,36150 нм, Z = 4.

Баҡыр юғары йылы үткәреүсәнлеккә эйә^[8] һәм электрүткәреүсәнлек буйынса металдар араһында көмөштән ҡалышып икенсе урында килә. 20 °C-та сағыштырмаса электр үткәреүсәнлеге: 55,5-58 МСм/м^[9]. Баҡырҙың ҡаршылыҡтың термик коэффициенты юғары: киң температура диапозонында 0,4 %/°С һәм температураға аҙ бәйләнгән. Баҡыр диамагнетик металл.

Баҡыр металдар менән бер нисә иретмәһе барлыҡҡа килтерә: латунь — цинк менән, бронза — ҡурғаш һәм башҡа элементтар менән, мельхиор — никель һәм башҡа металдар менән.

Баҡырҙың атом тығыҙлығы (N0) = $8,52\centerdot 10^{28}$ (атом/м³).

Баҡыр изотаптары

Төп мәҡәлә: Баҡыр изотаптары

Тәбиғәттә бағыр ике стабиль изотоп хәлендә осрай — ⁶³Cu (изотоп таралышы 69,1 %) һәм ⁶⁵Cu (30,9 %). Шулай уҡ ике тиҫтәнән артыҡ стабиль булмаған изотобы билдәле, шулар араһында иң оҙаҡ йәшәүсеһе — ⁶⁷Cu, изотаптың ярым тарҡалыу периоды 62 сәғәт^[10].

Иҫкәрмәләр

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (инг.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 7. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
↑ Спиридонов, 1989, с. 5-8
↑ Спиридонов, 1989, с. 20-22
↑ Спиридонов, 1989, с. 172
↑ [ Медь самородная] — Ҙур совет энциклопедияһында мәҡәлә
↑ Крупнейшие мономинеральные месторождения (рудные районы, бассейны) 2010 йыл 19 июнь архивланған.
↑ при 20 °С: 394,279 Вт/(м·К), йәғни 0,941 кал/(см·сек·°С)
↑ Электротехнический справочник. Т. 1. / Составитель И. И. Алиев. — М. : ИП РадиоСофт, 2006. — C. 246. — ISBN 5-93037-157-1
↑ Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.

[iupac_atomic_weights-1] Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (инг.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02

[ХЭ-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 7. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.

[Спиридонов—1989——5-8-3] Спиридонов, 1989, с. 5-8

[Спиридонов—1989——20-22-4] Спиридонов, 1989, с. 20-22

[Спиридонов—1989——172-5] Спиридонов, 1989, с. 172

[6] [ Медь самородная] — Ҙур совет энциклопедияһында мәҡәлә

[7] Крупнейшие мономинеральные месторождения (рудные районы, бассейны) 2010 йыл 19 июнь архивланған.

[8] при 20 °С: 394,279 Вт/(м·К), йәғни 0,941 кал/(см·сек·°С)

[алиев-9] Электротехнический справочник. Т. 1. / Составитель И. И. Алиев. — М. : ИП РадиоСофт, 2006. — C. 246. — ISBN 5-93037-157-1

[10] Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]