Le cuivre métallique : propriétés physico-chimiques

Lampe en cuivre
Objet en cuivre

Facilement reconnaissable à sa couleur orangée, le cuivre est un métal de symbole chimique Cu. Historiquement, son utilisation remonte à plus de 5000 ans av. J.-C.. Son nom vient Chypre, pays où les Romains approvisionnaient dans les mines. La métallurgie du cuivre est la plus ancienne, devant tous les autres métaux.

Excellent conducteur thermique et électrique avec une bonne résistance à la corrosion, il figure parmi le top 3 après le fer et l’aluminium des métaux les plus exploités.

Le cuivre pouvait se trouver à l’état natif mais les gisement sont désormais épuisés. Actuellement, il est produit à partir de sulfures : la chalcopyrite CuFeS2 et la chalcosite Cu2S. Ces minerais sont traité en pyrométallurgie. La teneur des minerais en cuivre est assez faible et l’extraction complexe.

Les principaux producteurs mondiaux sont les Etats-Unis, la Russie, le Canada, le Chili et le Zaïre.

Le cuivre : excellente conductivité thermique

Symbole chimique : Cu
Nom anglais : copper
Masse molaire : 63.546 g/mol
Couleur : rouge orangé
Densité : 8.92 ( ce qui en fait un métal assez dense)
Point de fusion : 1083 °C
Point d’ébullition : 2567 °C
Nombre atomique : 29
Configuration électronique : 3d10 – 4s1

Il se présente principalement sous deux états d’oxydation :

  • 0 à l’état métallique
  • +II dans les composés cuivriques

Le cuivre a une grande conductivité thermique et électrique (seul l’argent a de meilleures propriétés thermiques et électriques)
Le cuivre entre notamment dans la composition des laitons où il est combiné avec le zinc et des bronzes (cuivre – étain) mais aussi dans les cupronickels et les cupro-aluminium.

Près de 70% de la production est utilisée à l’état métallique pour la fabrication de fils électriques, de plaques ou de tubes (plomberie).

Parmi les nombreux minerais de cuivre, on note la malachite et les azurites d’une belle couleur bleue.

Exposé à l’air, il s’oxyde lentement en formant une patine couleur verte caractéristique de certains édifices ou statues.

Son coût ne cesse d’augmenter et de nouveaux matériaux sont utilisés lorsque cela est possible. C’est notamment le cas en plomberie où les matériaux en polyéthylènes (PER) et multicouches tendent à le remplacer.

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