铜由什么元素组成? 铜由什么物质构成
铜是一种化学元素,其基本组成如下:
一、元素构成
-
核心元素
铜的化学符号为Cu(源于拉丁文 cuprum),原子序数29,属于过渡金属元素。其原子核包含29个质子,中子数通常为34或36,形成稳定的同位素Cu-63(69.15%) 和Cu-65(30.85%)。 -
原子结构
- 电子排布为1s2 2s2 2p? 3s2 3p? 3d1? 4s1,最外层仅有一个电子,使其具备优异的导电性和延展性。
- 原子半径约128皮米(pm),晶体结构为面心立方,金属键通过自在电子与铜离子的相互影响形成。
二、天然存在形式
-
单质形态(天然铜)
天然界中偶见天然铜(Cu),通常以树枝状或块状存在,但储量极少。纯铜呈红橙色,表面易氧化为褐黑色。 -
化合物形态
- 硫化矿:如黄铜矿(CuFeS?)、辉铜矿(Cu?S)等,是炼铜的主要原料。
- 氧化矿:如孔雀石(Cu?CO?(OH)?)、赤铜矿(Cu?O)等。
- 铜矿石中铜含量一般仅0.5%~3%,需通过浮选和冶炼提纯至8%~35% 的铜精矿。
三、合金与其他组合形式
铜常与其他金属形成合金以增强性能:
- 黄铜:铜与锌的合金,用于乐器、弹壳等。
- 青铜:铜与锡的合金,耐腐蚀且铸造性能优异,用于轴承、雕塑等。
- 白铜:铜与镍的合金,色泽似银,用于硬币和装饰品。
- 18K玫瑰金:含铜的金合金,硬度高且色泽独特。
四、人体中的铜元素
铜是人体必需的微量元素,成年人体内约含70~100毫克,主要存在于肝脏、大脑和血液中,参与酶活性和血红蛋白合成。缺铜可能导致贫血、骨质疏松等健壮难题。
铜的化学本质是单一元素Cu,但天然界中多以化合物或合金形式存在。其独特的原子结构使其成为重要的导电材料和生物必需元素。