Le cuivre est l'un des tout premiers métaux utilisés dans l'histoire des hommes, d'où l'appellation « âge du bronze >>>
qui sonne sans doute mieux qu' «< âge de l'alliage de cuivre. >>
Doc.1
Le cuivre est assez mou pour être travaillé avec
des outils manuels ou de petites machines-outils
mais assez dur pour être transformé en objets
utiles, spécialement lorsqu'il est mélangé à l'étain
ou au zinc pour créer respectivement le bronze
ou le laiton. Son seul réel défaut est qu'il ternit
par oxydation au contact de l'air pour former de
l'hydroxycarbonate de cuivre, appelé aussi vert
de gris, de formule Cu2(OH)2CO3.
Doc. 2 L'élément cuivre
L'atome de cuivre est rattaché à
l'élément cuivre représenté ci-dessous:
29Cu
Numéro atomique
Dans le cas présent, le
nombre de masse A = 1 63
Le cuivre, élément chimique
1. Le cuivre est un élément présent dans la croûte terrestre à l'état natif mais aussi sous forme de composés.
Citer le nom d'un élément chimique très abondant dans l'atmosphère terrestre.
2. Quels sont les deux éléments chimiques les plus abondants dans l'univers ?
3. En t'aidant des documents, indiquer si le bronze est un métal pur ou un mélange.
/1 (MC)
/2 (MC)
/2 (LS)
4. Nommer un réactif et un produit de la réaction d'oxydation du cuivre (la réponse doit être claire).
/2 (LS)
5. Préciser, parmi les équations simplifiées suivantes, laquelle modélise la formation du vert de gris. Justifier la
réponse.
a.
/5 (LS)
(Donnée le 2 de (OH)2 traduit la présence de deux éléments hydrogène et deux éléments oxygène).
Cu(s) + O2(g) + CO2 (g) + 2H2O(g) → Cu₂(OH)2CO3 (s)
b. 2 Cu(s) + O2 (g) + CO2 (g) + H2O(g) → Cu2(OH)2CO3 (S)
Cu(s)+202 (g) + CO2 (g) + H2O(g) → Cu₂(OH)2CO3 (S)
C.
Le cuivre à l'échelle atomique
6. Combien de protons comporte un atome de cuivre ?
7. Combien d'électrons contient l'atome de cuivre ? justifier la réponse.
8. Quel est son nombre de masse (ou de nucléons)?
9. Calculer le nombre de neutrons dans le noyau de l'atome de cuivre.
Le bijou en cuivre
10. Un particulier confie à un joaillier un petit cylindre en cuivre de
diamètre 1 cm et de hauteur 7 cm afin que ce dernier le fonde et
lui fabrique un bijou en cuivre. Le joaillier lui remet un bijou de
volume identique à celui du cylindre.
A l'aide du document ci-contre, détermine si le bijou est en cuivre
pur.
/7 (LS)
On rappellera le volume d'un cylindre: V = ×R²xh
Doc.3
/1 (LS)
/2 (MC)
/1 (LS)
/2 (LS)
'
Le bijou en cuivre a une masse de 48,9 g.
Le cuivre pur a une masse volumique :
p = 8,9 g/cm³.