まとめ
- 原子番号29、元素記号Cuで表される、赤みを帯びた光沢を持つ遷移金属。
- 銀に次ぐ極めて高い電気伝導性と熱伝導性を持ち、電線や電子基板、調理器具などのインフラを支える。
- 化学的に比較的安定しており、塩酸などの酸には反応しないが、加熱により酸素と結びつき黒色の酸化銅へと変化する。
解説
銅は、自由電子の密度が非常に高く、熱や電気を極めて効率よく伝える良導体です。その導電率は銀を100とした場合に約90に達し、アルミニウムや鉄を大きく上回るため、現代の電気配線や電子機器の回路、放熱効率を求めるヒートシンクなどに不可欠な素材となっています。また、加工性にも優れており、スズとの合金である青銅(ブロンズ)や亜鉛との合金である黄銅(真鍮)など、人類の文明を古くから支えてきた歴史を持ちます。
化学的な性質としては、塩酸や希硫酸などの酸に入れても水素を発生させないという、反応性の低さが特徴です。しかし、空気中で加熱すると炎を出さずにおだやかに酸化し、黒色の酸化銅(Ⅱ)へと変化します。この際、反応する銅と酸素の質量比は常に4:1(銅4gに対して酸素1gが結合し、5gの酸化銅ができる)という一定の割合になります。また、生物学的側面では、エビやカニなどの甲殻類の血液に含まれる「ヘモシアニン」の主成分であり、酸素と結びつくことで青色を呈する性質を持っています。
銅(どう)は、赤っぽい色をした金属です。みなさんの身の回りでは、電気を通すコードの中身や、10円玉、台所のなべなどに使われています。銅は、鉄やアルミニウムよりも熱を伝えるスピードがとても速いという特徴があります。そのため、お湯を早くわかしたい道具などにぴったりな材料なのです。
理科の実験では、銅を火で熱する勉強をします。銅を熱すると、空気の中にある酸素と結びついて、真っ黒な「酸化銅」という別の物質に変わります。また、銅は塩酸(えんさん)などの強い液体に入れても、あわ(水素)を出さないという、ほかの金属とはちがう珍しい性質も持っています。
実は、生き物の体の中にも銅はかくれています。わたしたち人間の血は鉄分が含まれているので赤いですが、エビやカニの血には銅が含まれているため、酸素と結びつくと青色に見えるのです。おすし屋さんで見かける甘エビの卵が青いのも、この銅の成分が関係しています。
10円玉が古くなると、少し黒ずんで見えますよね。これは銅が空気中の酸素と少しずつ結びついた証拠です。でも、レモン汁やタバスコをかけると、表面の汚れがとれて、新品のようなピカピカの赤色にもどるんですよ。おうちで実験してみるのもおもしろいですね!
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