【プロ講師解説】このページでは『遷移元素の1種である銅の性質や製法』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
銅の単体
②電気伝導性が高い
③赤色である
④イオン化傾向がH2より小さい
⑤柔らかい
銅の単体の性質として知っておいてほしいのは上の５つ。
順番に確認していこう。
①展性・延性がある
薄く広げることができる性質（例：金箔）
延性
長く延ばすことができる性質（例：銅線）
あらゆる金属は展性や延性をもつものが多いが、銅の単体は、その中でも特にその性質が強い。
②電気伝導性をもつ
金属は基本的に電気を通す性質（＝電気伝導性）をもつが、銅は特にこの性質が強い。
③赤色である
銅の単体は基本的に赤色をしている。
他の多くの金属は銀に近い色をしているので、これも銅の特徴的な性質として考えることができる。
※無機化学で頻出の色について詳しくは無機化学の色まとめ（イオン/化合物（沈殿）/ハロゲンなど）を参照
④イオン化傾向がH2より小さい
銅はイオン化傾向がH2より小さい。
したがって、酸化力の強い酸（希硝酸・濃硝酸・熱濃硫酸）や王水と反応して銅イオンとなることはできるが、水や希酸とは反応できない。
※イオン化傾向について詳しくはイオン化傾向（覚え方・定義・金属板の反応のしやすさ）を参照
⑤やわらかい
銅の単体は比較的柔らかめの金属なので（硬度を獲得するために）ニッケルやスズなど他の金属と混ぜて”合金”にして用いることがある。
| 合金 | 組成 |
|---|---|
| 黄銅 | Cu+Zn |
| 青銅 | Cu+Sn |
| 白銅 | Cu+Ni |
※高校化学でよく出るメッキや合金について詳しくはめっき・合金一覧を参照
銅の酸化物
酸化銅(Ⅰ)Cu2O → 赤色
銅の単体を空気中で酸化すると、黒色の酸化銅(Ⅱ)CuOが生じる。
Cu → CuO（黒色）
\]
ここでさらに高温にすると、赤色の酸化銅(Ⅰ)Cu2Oが生じる。
CuO → Cu_{2}O（赤色）
\]
Cu2Oはフェーリング反応によって生じる物質であり、アルデヒド基（-CHO）の検出に用いられる。
※フェーリング反応について詳しくは【銀鏡反応 & フェーリング反応】原理や反応式、沈殿、色変化など総まとめ！を参照
銅を含む塩
銅を含む塩として入試等で頻出なのは硫酸銅(Ⅱ)CuSO4である。
先ほど酸化物のところで登場したCuOは塩基性酸化物の一種であり、酸である硫酸H2SO4と以下のような反応を起こす。
CuO + H_{2}SO_{4} → H_{2}O + CuSO_{4}
\]
この反応により生じたCuSO4水溶液から結晶を析出させると、青色のCuSO4・5H2Oを得ることができる。
このCuSO4・5H2Oを加熱していくと、徐々にH2 Oがとれていって最終的に無水和物であるCuSO4の白色沈殿となる。
銅の製法
銅は、粗銅の精製と電解精錬を行うことによって工業的に作られる。
※製法の詳しい仕組みについて詳しくは銅の工業的製法「粗銅の精製・電解精錬」（仕組み・陽極泥・反応式など）を参照
銅に関する演習問題
銅の単体は、薄く広げることができる性質である【１】、長く延ばすことができる性質である【２】をもつ。
銅は電気を通す性質（＝【１】）が比較的大きい。
銅は基本的に【１】色である。
銅は比較的柔らかいため他の金属と混ぜて【１】として用いられることが多い。銅と亜鉛の【１】を【２】、銅とスズの【１】を【３】、銅とニッケルの【１】を【４】という。
銅の単体を空気中で酸化すると、黒色の【１】が生じる。ここでさらに高温にすると、赤色の【２】が生じる。【２】は【３】反応によって生じる物質であり、【４】の検出に用いられる。
【１】色のCuSO4・5H2Oを加熱していくと徐々にH2Oがとれていき最終的に無水和物であるCuSO4の【２】色沈殿となる。
銅を含む塩として入試等で頻出なのは硫酸銅(Ⅱ)CuSO4である。
酸化銅(Ⅱ)CuOは塩基性酸化物の一種であり、酸である硫酸H2SO4と以下のような反応を起こす。
CuO + H_{2}SO_{4} → H_{2}O + CuSO_{4}
\]
この反応により生じたCuSO4水溶液から結晶を析出させると、青色のCuSO4・5H2Oを得ることができる。
このCuSO4・5H2Oを加熱していくと、徐々にH2 Oがとれていって最終的に無水和物であるCuSO4の白色沈殿となる。
銅は工業的に【１】の精製と【２】を行うことで作られる。
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・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
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