Mg Cu Li Zn,那就让化学元素周期表告诉你什么叫做「铜锂锌」!——《完全图解元素与周期表》

  • 铜Cu (Copper)
  • 元素名称由来:拉丁语为古代铜的生产地「赛普勒斯岛」(Cuprum)。
  • 发现时的小插曲:自古以来即为人所熟知的元素之一。
  • 主要的化合物:硫酸铜(CuSO 4)、氢氧化铜(Cu(OH)2)、氧化铜(CuO)、氯化铜(CuCl2)
  • 主要的同位素:63 Cu(69.15%)、65 Cu(30.85%)

铜是在古早以前就融入人类生活的元素之一。考古学家在伊拉克北部发现大约在西元前8800 年左右,推测应该是由自然铜制成的小铜珠。

铜即使延展得很薄也不易遭破坏,具有良好的延展性。此外,在导热性和电导率方面都是仅次于银,名列第二高,因此常被用来制作调理锅和电线等

铜与其他金属混合所成的合金种类非常多,像是青铜、黄铜等都是。黄铜是纯铜(俗称紫铜)与锌的合金,常是打造佛具、管乐器的材料。此外,铝与铜的合金耐腐蚀性强,被用来制作装饰品。

日常生活中常见的铜制品

铜与我们每天所使用的硬币息息相关,在目前流通的1、5、10、20、50 圆币共5 种面额的硬币材质中,都含有铜。其中1 圆硬币是铜(92%)、镍(6%)、铝(2%)的合金。

而5、10 圆铜币皆为铜镍合金,含镍25%。而20 圆铜币的材质是外环铜质(含镍2% 及铝6%)、内饼铜质(含镍25%),新版的50 圆币铜币则是含镍2% 及铝6%。

因为铜的导热性很好,因此是制作调理锅、煮水壶、平底锅的材料。以铜制的平底锅为例,不是仅接触火焰的部位会热,整个锅底都会均匀受热,因此具有食物较不易烧焦的优点。

改变人类生活的「青铜器」

据研究,铜的出现改变了以石器为主要工具之古代人类的生活。铜中混入锡所成的「青铜」,与铜单质相较,硬度明显提高。青铜在较低温的情况下也能熔化,因此就算以当时人的技术,也能将熔化的青铜液倒入铸模中,制成各式各样形状的物品。

依地区和时代的不同,使用青铜制作的物品可谓琳朗满目,食器、货币、饰品、乐器等等皆是。照片是从日本出土的「铜铎」,大约2000 年前弥生时期制作的青铜器。考古学家推测可能是使用于祭祀的礼器,但是并不十分了解其真正用途。

同样是金属,为什么铜的颜色跟别种金属不一样?

同样是金属,金、银、铜的颜色却完全不同。铜的颜色是泛红的「赤金色」,为什么铜会呈现出这样的颜色呢?

一般而言,金属的结构是金属原子规律排列的晶体。排列如此井然有序的金属原子呈将最外层电子予以释放的离子状态。被释放的电子因可以在金属离子间自由活动,因此称为「自由电子」。

自由电子会将几乎所有的光都反射出去。但是根据金属种类的不同,也有某特定波长的光不会反射,而会被吸收的情形发生。铜的自由电子会吸收波长500 奈米(1 奈米为10 亿分之1 米)左右的光,换言之就是会吸收由蓝到绿的光。结果,铜反射的光,红色的比率升高,看起来就呈「赤金色」了。

金属藏在手机「锂」

  • 锂Li (Lithium)
  • 元素名称由来:希腊语「石头」(Lithos)之意。
  • 发现时的小插曲:是在分析「透锂长石」(petalite)这种矿物时发现的。
  • 主要的化合物:LiOH、Li 2 O、Li 2 CO 3
  • 主要的同位素:6 Li(7.59%)、7 Li(92.41%)

锂跟氢、氦一样都是在宇宙诞生之初就已经被制造出来的元素。锂蕴藏在矿石和矿泉中,元素名称源自希腊语的「石头」(lithos),它同时也是金属中质量最轻的。

一提到锂,大家脑海中立即浮起的可能就是「锂离子电池」。锂离子电池因为重量轻且容量大、充电效率高,因此笔记型电脑、手机等都使用锂离子电池做为行动电源。另外,双极性疾患(bipolar disorder,俗称躁郁症)的治疗药「碳酸锂」(锂盐)也是锂的用途之一。

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