사람들이 생각하는 금속 구리는 자홍색이므로 금속 구리를 적동, 적동, 적동이라고 부릅니다. 화학 매뉴얼과 교과서에서는 금속 구리의 색상을 빨간색, 보라색-빨간색, 장미색-빨간색 및 갈색-빨간색으로 설명합니다. 이러한 설명은 모두 금속 구리의 가장 기본적인 색상인 빨간색을 설명한다는 점에서 유사합니다. 그러나 구리가 노란색일 수도 있다고 믿는 책도 있습니다. 최근에는 A. 시간. Galero 등은 American Journal of Chemical Education(이하 Gavin)에 논문을 썼으며 Cu가 노란색이고 Cu의 연한 붉은색은 공기 중에서 쉽게 생성되는 Cu2O에 의해 발생한다고 믿었습니다. 여기에는 세 가지 이유가 있습니다. ① 인청동은 노란색입니다. ② Cu2O 매트릭스의 특수 현미경 사진에서 노란색 바늘 모양의 Cu 결정을 볼 수 있습니다. ③ 적색 열로 예열된 구리 스트립은 메탄올이나 아세톤 증기에서 밝은 색상을 나타낼 수 있습니다. . 이러한 관점에서 볼 때, 금속동의 색상은 여전히 논란의 여지가 있는 문제이며 이를 명확히 할 필요가 있다. 저자는 개빈의 분석을 통해 이 문제에 대한 자신의 견해를 이야기하고자 한다. Gavin의 저자는 인청동의 노란색을 금속 구리의 원래 색상과 금속 주석 및 알루미늄의 흰색을 혼합하여 생성된 중간 색상으로 간주하며 이 합금의 형성을 단순히 노란색 안료의 혼합으로 간주합니다. 그리고 흰색 안료는 부적절합니다. 실제로 두 금속이 동일한 구조를 갖고 다양한 비율로 서로 용해되더라도 그 합금이 중간색을 나타낼 수 있는 경우는 많지 않습니다. 대부분의 합금 시스템에서 새로운 결정 구조의 출현 가능성으로 인해 합금의 색상이 예기치 않게 변경되는 경우가 많습니다. 예를 들어, 특정 흰색 금속을 Au에 첨가하면 형성되는 합금의 색상은 금속에 따라 달라집니다. Fe를 첨가하면 파란색이 되고, Al을 첨가하면 보라색이 됩니다. 어떤 경우에는 추가된 백색 금속의 양만으로도 합금이 완전히 다른 색상을 나타낼 수 있습니다. Au에 소량의 Ag를 추가하면 합금이 노란색으로 유지되고, 25% Ag를 추가하면 합금이 녹색으로 변합니다. 또 다른 예로 Cu와 Zn의 합금인 황동은 노란색을 띠지만, Au에 Cu와 Zn을 첨가하면 합금이 흰색으로 변합니다. 합금의 색상을 기준으로 구성금속의 색상을 유추하는 것은 신뢰성이 없음을 알 수 있다. 일반적으로 우리가 금속의 색이라고 부르는 것은 자연광 아래서 육안으로 직접 관찰한 색을 말합니다. 저자가 본 컬러 사진은 어떻게 촬영되었는지, 복사되었는지 여부에 관계없이 결국 가공된 컬러 이미지이므로 Cu가 노란색이라는 결론을 내리는 강력한 증거로 사용될 수 없습니다. Gavin의 세 번째 근거를 검증하기 위해 저자는 표면이 매끄러운 3개의 구리판(두께는 각각 0.5, 1.5, 3.0mm, 너비와 길이는 2cm, 4.5cm), 결정화 접시 대신 150mL 비이커, 알코올을 사용했습니다. 개빈의 실험은 토치를 열원으로 사용하여 반복되었습니다. 다음은 실험의 세부 과정이다. 제거되지 않은 산화막(Cu2O)과 짙은 자홍색 표면의 동판을 램프 불꽃 위에 올려 놓고 빨갛게 달궈질 때까지 가열한 후 불꽃을 방치합니다(동판 표면이 검은색임) 그리고 소량의 메탄올(액층 두께 약 3mm)에 빠르게 걸어두면 포름알데히드의 톡 쏘는 냄새가 날 수 있습니다. 이것을 5회 반복합니다. 처음 4번의 작업(매번 뜨거운 구리 조각은 약 20초 동안 컵 안에 머문다) 후에 컵 안의 메탄올은 따뜻해졌고, 빨갛게 달궈진 구리 조각이 컵 안에 떠 있을 때 메탄올 증기의 농도는 더 커졌습니다. 다섯 번째로 컵을 사용하면 적열 구리 시트의 표면이 더 높은 농도의 메탄올 증기에 의해 연한 보라색-빨간색으로 나타납니다. 이는 다음과 같은 반응이 발생하기 때문입니다. CH3OH CuO=HCHO H2O Cu. 반응은 발열성이며, 구리 시트는 짧은 시간 동안 고온에 노출된 후 남아 있습니다. 이 기간 동안 구리 시트는 때때로 적열 상태에서 진한 빨간색으로 변하고 때로는 연한 보라색으로 변했지만 결코 밝은 노란색으로 나타나지 않았습니다. 개빈이 말했다. 이후 동판의 온도가 점차 낮아지면서 일부 표면에서는 갈적색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 보라색 등의 색상이 서서히 나타나다가 대부분의 표면은 적갈색으로 나타났다. 실온으로 냉각해도 다양한 색상이 변하지 않습니다. 위 실험에서 메탄올 대신 에탄올을 사용해도 비슷한 결과를 얻을 수 있다. 아세톤은 그렇지 않습니다. Gavin의 실험 결과는 신뢰할 수 없음을 알 수 있습니다.
저자는 붉게 달궈진 구리판을 메탄올이나 에탄올에 담가서 구리판 표면의 CuO를 연한 자적색 Cu로 환원시킨 다음 이를 램프 불꽃 위에 올려 가열하면 황금색 노란색이 퍼지는 것을 발견했습니다. 램프가 가열되면 즉시 램프 불꽃을 끄고 메탄올이나 에탄올이 담긴 비이커에 걸어 두십시오. 크고 아름다운 무지개 같은 색상이 구리 시트 표면에 나타납니다. 이 색상은 위의 실험에서 보인 색상과 같습니다. 노란색의 양은 가열 강도 및 온도와 관련이 있습니다. 온도가 높을수록 노란색이 덜하고 완전히 검은색이 될 때까지 청자색이 더 많이 나타납니다. 추가 테스트에 따르면 이 색상의 형성은 뜨거운 구리 시트가 환원 분위기에 있는지 여부와 관련이 없는 것으로 나타났습니다. 전기로에서 가열해도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 핵심은 표면의 산화막을 제거하는 것입니다. 구리 시트. 착색된 표면의 동판을 차가운 묽은 황산(100%)에 담그면 착색된 표면층이 빠르게 용해되어 Cu의 연한 보라색-빨간색을 드러냅니다. CuO가 흑색 이외의 색상을 나타낼 수 있다는 기록이 없고, Cu2O가 결정립의 크기에 따라 다양한 색상을 나타낼 수 있다는 사실을 고려하여 저자는 당초 이 유색물질층이 새로운 표면일 수 있다고 생각했다. 너무 높지 않은 구리 시트는 O2와 반응하여 형성됩니다. 메탄올이나 에탄올(기체 또는 액체)을 사용하여 적열된 CuO를 환원시키는 위의 실험 외에도 CuO의 수소 환원, 철 못 또는 CuSO4 용액에 담근 아연 시트와 같은 교육 실험에서도 Cu의 보라색을 볼 수 있습니다. Cu 등을 빨간색으로 대체합니다. 만약 이 실험에서 보이는 보라색-빨간색이 모두 Cu2O의 색이라면, 다음 실험에서 드러난 금속 구리의 색은 의심의 여지가 없다고 해야 할 것입니다. 날카로운 목공 끌을 사용하여 구리 블록의 표면을 세게 긁어냅니다. 갓 긁힌 구리 블록의 표면은 여전히 보라색-빨간색입니다. 이것을 칼로 금속 나트륨이나 칼륨을 절단하는 것과 같다고 생각하십시오. Na와 K는 모두 매우 활동적인 금속이지만 표면은 공기 중의 O2에 의해 빠르게 산화되지만 새로 절단된 표면에서는 아직 절단할 시간이 있습니다. 그들이 무엇인지 분명히 알 수 있습니다. Cu는 Na 및 K에 비해 매우 안정적인 금속이며, 상온에서 Na2O 및 K2O를 생성하는 속도가 Na 및 K에 비해 공기 중에서 적자색 Cu2O로 산화되는 속도가 훨씬 느립니다. 구리가 갓 긁힌 표면의 보라색-빨간색은 Cu2O의 색상이 아닌 Cu의 실제 색상임을 확신합니다. 정리하자면, 저자는 "Cu는 노란색이고 Cu의 연한 붉은색은 공기 중에서 쉽게 생성되는 Cu2O에 의해 발생한다"는 Gavin의 결론은 O2 산화에 의해 생성된 Cu2O 막은 모두 자홍색이며, 그러나 후자는 점점 더 어둡습니다. 분말화된 금속 구리의 색상은 Cu2O의 색상과 매우 유사하여 둘을 구별하기가 어렵습니다.