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Cu 29

Copper (Cu)

transition-metal
周期: 4 族: 11 ブロック: d

Solid

標準原子量

63.546 u

電子配置

[Ar] 4s1 3d10

融点

1084.62 °C

沸点

2561.85 °C

密度

8933 kg/m³

酸化数

−2, 0, +1, +2, +3, +4

電気陰性度(Pauling)

1.9

第1イオン化エネルギー

7.72638 eV

発見年

データなし

原子半径

135 pm

詳細

名称の由来 Symbol from Latin: cuprum (island of Cyprus famed for its copper mines).
発見者 Known to the ancients.

Copper is a transition metal with high electrical and thermal conductivity, good ductility, and a chemistry dominated by the +1 and +2 oxidation states. It is one of the few metals found naturally in native form and has been worked since prehistory. Modern importance rests on electrical conductors, plumbing, heat exchangers, alloys, and catalytic or biological redox chemistry. Its surfaces oxidize slowly in air, often developing protective films rather than deep rusting.

Copper is reddish and takes on a bright metallic luster. It is malleable, ductile, and a good conductor of heat and electricity (second only to silver in electrical conductivity).

The name derives from the Latin cuprum for Cyprus, the island where the Romans first obtained copper. The symbol Cu also comes from the Latin cuprum. The element has been known since prehistoric times.

Archaeological evidence suggests that people have been using copper for at least 11,000 years. Relatively easy to mine and refine, people discovered methods for extracting copper from its ores at least 7,000 years ago. The Roman Empire obtained most of its copper from the island of Cyprus, which is where copper's name originated. Today, copper is primarily obtained from the ores cuprite (CuO2), tenorite (CuO), malachite (CuO3·Cu(OH)2), chalcocite (Cu2S), covellite (CuS) and bornite (Cu6FeS4). Large deposits of copper ore are located in the United States, Chile, Zambia, Zaire, Peru and Canada.

From the Latin word cuprum, from the island of Cyprus. It is believed that copper has been mined for 5,000 years.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
135 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
132 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
140 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
118 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
8933 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0071 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
1084.62 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
2561.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
401 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.385 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
24.44 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
面心立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.9 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
1.85
電子親和力
1.235 eV
第1イオン化エネルギー
7.72638 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
20.29246 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
36.841127 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
57.380198 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
79.800275 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−2, 0, +1, +2, +3, +4 全元素の酸化数を比較 →
価電子
11 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Ar] 4s1 3d10

熱力学的性質

融解熱
0.13743069 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
3.113437 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
3.496917 eV
原子化熱
3.496917 eV
原子化エンタルピー
3.496917 eV

原子核

陽子数
29 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
34 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
33 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
2 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Cu-63

存在度

存在度(地殻)
60 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
2.5 × 10−4 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
361 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 1 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-50-8 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2S1/2
InChI
InChI=1S/Cu
InChI Key
RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 29
電子 29
電荷 中性
電子配置 Cu: 3d¹⁰ 4s¹
電子配置
測定値
[Ar] 3d¹⁰ 4s¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
1/2 1↑
3d
10/10
総電子数: 29 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 29
中性子 34
電子 29
質量数 63
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 50 (50 強度データあり:50本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

6369.1500%6530.8500%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
63 安定62.92959772 ± 0.0000005669.1500%安定
65 安定64.9277897 ± 0.0000007130.8500%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(1084.62 °C)より1059.6 °C低い

融点 1084.62 °C
沸点 2561.85 °C
融点との差(下) 1059.6 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
1084.62 °C
沸点 文献値
2561.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.13743069 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
3.113437 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
3.496917 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
8933 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
8933 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全29件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Cu I 01003371003
Cu II +125575542557
Cu III +210000
Cu IV +36000
Cu V +45000
Cu X +928028
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Cu I 0365
Cu II +1468
Cu III +2390
Cu IV +3298
Cu V +4249
Cu VI +5255
Cu VII +65
Cu VIII +72
Cu IX +82
Cu X +931
NIST準位データの収録状況 →
29 Cu 63.546

Copper — 原子軌道可視化ツール

[Ar]4s13d10
エネルギー準位 2 8 18 1
酸化数 -2, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Copper — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
29 Cu 63.546

Copper — 結晶構造可視化ツール

Face-Centered Cubic · ピアソン記号 cF4
実験値
ピアソン記号 cF4
配位数 12
充填率 74.000%
Copper — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+12データなし46 pm
+14データなし60 pm
+16データなし77 pm
+24データなし56.99999999999999 pm
+24データなし56.99999999999999 pm
+25データなし65 pm
+26データなし73 pm
+36low54 pm

化合物

Cu
63.550 u
Cu+2
63.550 u
Cu+
63.550 u
Cu
62.930 u
Cu
63.930 u
Cu
59.937 u
Cu
66.928 u
Cu
60.933 u
Cu
61.933 u
Cu
65.929 u
Cu
64.928 u
Cu+2
63.930 u
Cu+2
66.928 u
Cu
67.930 u

同位体 (2)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
63 安定62.92959772 ± 0.0000005669.1500% ± 0.1500%安定
stable
65 安定64.9277897 ± 0.0000007130.8500% ± 0.1500%安定
stable
63 安定
原子質量(u) 62.92959772 ± 0.00000056
天然存在比 69.1500% ± 0.1500%
半減期 安定
崩壊形式
stable
65 安定
原子質量(u) 64.9277897 ± 0.00000071
天然存在比 30.8500% ± 0.1500%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

全1058件中50件を表示しています。 初期設定では、強度の測定値があるスペクトル線のみを表示します。

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
490.973351 nm160000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[9/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[11/2]*測定値NIST
493.16981 nm140000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[9/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[11/2]*測定値NIST
505.179209 nm120000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[9/2]*測定値NIST
495.37246 nm82000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[9/2]*測定値NIST
498.550498 nm70000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
506.545861 nm70000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
508.827603 nm57000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
740.43532 nm55000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[3/2]* → 3d9.(2D<5/2>).6s 2[5/2]測定値NIST
491.83778 nm54000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[9/2]*測定値NIST
505.890923 nm48000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
627.334763 nm47000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[7/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[9/2]測定値NIST
500.679978 nm46000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
506.709423 nm46000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
509.381536 nm41000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
621.69385 nm39000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[7/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[9/2]測定値NIST
600.01168 nm38000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[3/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[3/2]測定値NIST
501.26199 nm37000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[9/2]*測定値NIST
468.19935 nm36000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[1/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[1/2]*測定値NIST
481.29474 nm36000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[1/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[3/2]*測定値NIST
500.985058 nm35000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
485.498743 nm34000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[9/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[9/2]*測定値NIST
502.127849 nm32000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
507.230253 nm32000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
594.11951 nm31000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[3/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[5/2]測定値NIST
512.44753 nm30000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d8.(3F).4s.4p.(1P*) 3G*測定値NIST
467.170176 nm29000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[1/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[3/2]*測定値NIST
491.291987 nm29000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
520.7134 nm29000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[7/2] → 3d8.(1G).4s.4p.(3P*) 3H*測定値NIST
493.155505 nm28000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[3/2]*測定値NIST
404.34858 nm27000Cu IIemission3d9.4p 1F* → 3d8.4s2 1G測定値NIST
504.73477 nm27000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[7/2]*測定値NIST
630.10137 nm27000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).5p 2[5/2]* → 3d9.(2D<3/2>).5d 2[7/2]測定値NIST
490.142634 nm26000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
492.64232 nm26000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[3/2]*測定値NIST
493.722031 nm26000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
508.84896 nm25000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
615.42211 nm25000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[3/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[1/2]測定値NIST
621.98488 nm24000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).5p 2[5/2]* → 3d9.(2D<3/2>).5d 2[7/2]測定値NIST
526.99904 nm23000Cu IIemission3d9.4p 3P* → 3d8.4s2 1D測定値NIST
589.79758 nm23000Cu IIemission3d8.(3F).4s.4p.(3P*) 3G* → 3d9.(2D<5/2>).6s 2[5/2]測定値NIST
490.656612 nm21000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
508.397879 nm21000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[7/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
467.35774 nm20000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[1/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[1/2]*測定値NIST
494.3025 nm20000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[3/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[1/2]*測定値NIST
512.075319 nm20000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[3/2]*測定値NIST
644.85593 nm20000Cu IIemission3d9.4p 3D* → 3d8.4s2 3P測定値NIST
508.89421 nm19000Cu IIemission3d9.(2D<3/2>).4d 2[5/2] → 3d9.(2D<3/2>).4f 2[5/2]*測定値NIST
518.33664 nm19000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).4d 2[1/2] → 3d9.(2D<5/2>).4f 2[1/2]*測定値NIST
524.53423 nm19000Cu IIemission3d8.(3F).4s.4p.(3P*) 3F* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[9/2]測定値NIST
626.18464 nm19000Cu IIemission3d9.(2D<5/2>).5p 2[5/2]* → 3d9.(2D<5/2>).5d 2[7/2]測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
112 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
115 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
120 pm
共有結合半径(Bragg)
137 pm

ファンデルワールス半径

Batsanov
200 pm
Alvarez
238 pm
UFF
349.5 pm
MM3
226 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
217 pm
金属半径(C12)
128 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
71
Pettifor
72
Glawe
68

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Miedema
4
Robles–Bartolotti
4

分極率と分散

双極子分極率
46.5 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
0.5 a.u.
C₆
253 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
264 Ha·Bohr6

化学親和力

プロトン親和力
655.3 kJ/mol
気相塩基性
632.4 kJ/mol

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
7.12 cm3/mol
ミーデマ電子密度
3

供給リスクと経済性

生産集中度
34
相対供給リスク
4
埋蔵量の分布
28
政治的安定性(最大生産国)
68
政治的安定性(最大埋蔵国)
68

相転移と同素体

融点1357.77 K
沸点2833.15 K

酸化数の分類

+4 extended
+3 extended
−2 extended
+1 extended
0 extended
+2 main

専門参考データ

遮蔽定数 (7)
n軌道σ
1s0.6614
2p3.903
2s7.9802
3d15.7994
3p14.2694
3s13.4057
4s23.1576
結晶半径の詳細 (8)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
1II60
1IV74estimated,
1VI91estimated,
2IV71
2IVSQ71
2V79
2VI87
3VILS60
同位体の崩壊形式 (52)
同位体モード強度
52p—
53p—
54p—
55B+100%
55B+p—
56B+100%
56B+p0.4%
57B+100%
58B+100%
59B+100%
X線散乱因子 (504)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—1.30088
10.1617—1.33374
10.3261—1.36743
10.4931—1.40197
10.6628—1.43738
10.8353—1.47369
11.0106—1.51091
11.1886—1.54908
11.3696—1.58821
11.5535—1.62833

追加データ

Sources

Sources of this element.

Copper occasionally occurs natively, and is found in many minerals such as cuprite, malachite, azurite, chalcopyrite, and bornite.

Large copper ore deposits are found in the U.S., Chile, Zambia, Zaire, Peru, and Canada. The most important copper ores are the sulfides, the oxides, and carbonates. From these, copper is obtained by smelting, leaching, and by electrolysis.

参考文献 (1)

Isotopes in Forensic Science and Anthropology

Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.

The copper isotope-amount ratio n(65Cu)/n(63Cu) along with the silver isotope-amount ratio n(109Ag)/n(107Ag) and lead isotope-amount ratios n(206Pb)/n(204Pb), n(207Pb)/n(204Pb), and n(208Pb)/n(204Pb) have been used to determine the origin of European coins and the flow of goods in the historical world market. Metals from Peru and Mexico and those from European mining sites have distinct isotopic signatures that enable the origin of the metal to be determined based on the isotopic compositions of silver, copper, and lead in the coins. Silver from mines in Mexico and Peru in the 16 th century was used to mint coins but did not influence the European coin market until the 18 th century [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011)..

参考文献 (2)
  • [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011).
  • [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cu

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Copper

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Copper

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Copper

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Copper

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Copper

This section provides all form of data related to element Copper.

9 PubChem Elements
Copper

The element property data was retrieved from publications.

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データ検証済み:

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