Varis

Varis (cuprum; Cu) – periodinės elementų sistemos I grupės cheminis elementas.^[1] Metalas. Normalusis elektrodo potencialas Cu²⁺/Cu + 0,337 V, Cu+/Cu-0,52 V. Gamtinis varis susideda iš 2 stabilių izotopų ⁶³Cu (69,1 %) ir ⁶⁵Cu (30,9 %).

Kitos reikšmės – Varis (reikšmės).

Varinės spalvos elementas

Šis straipsnis apie cheminį simbolį. Apie miestą Japonijoje skaitykite straipsnyje Cu (Mijė).

Varis (Cu)
Periodinė grupė	Metalas
Atomo numeris	29
Išvaizda	rausvas metalas
Atomo savybės
Atominė masė (Molinė masė)	63,546 а.m.v. (g/mol)
Atomo spindulys	135 (145) pm
Jonizacijos energija (pirmas elektronas)	745,5 kJ/mol (eV)
Elektronų konfigūracija	[Ar] 3d9 4s2
Cheminės savybės
Kovalentinis spindulys	138 pm
Jono spindulys	? pm
Elektroneigiamumas	1,9 (pagal Polingą)
Elektrodo potencialas	?
Oksidacijos laipsniai	+1, +2, rečiau +3
Termodinaminės savybės
Tankis	8,92 g/cm³
Šiluminė talpa	380 J/(K·mol)
Šiluminis laidumas	401 W/(m·K)
Lydymosi temperatūra	1357,6 K
Lydymosi šiluma	13,05 kJ/mol
Virimo temperatūra	2840 K
Garavimo šiluma	300,3 kJ/mol
Molinis tūris	7,11 cm³/mol
Kristalinė gardelė
Kristalinė gardelė	kubinė, tūriškai centruota
Gardelės periodas	? Å

Varis sudaro 4,7•10^-3% Žemės plutos masės. Gamtoje randamas grynuolių ir junginių pavidalu.

Varis 99,95 %

Varis – vienas iš pirmųjų žmogaus naudojamų metalų. 3500 pr. m. e. jį naudojo šumerai ir egiptiečiai. Bronzą mokėta lydyti 2800 pr. m. e. Vidurio Europoje varis pradėtas naudoti vėliau už geležį.

Senovėje vario rūdos buvo gaunamos Kipro saloje, todėl varis buvo vadinamas „cyprium“, o vėliau „cuprium“.^[2][3]

Charakteristikos

Vario liepsnos testas

Varis – grynuolių klasės mineralas. Gamtoje randamas varis turi geležies, sidabro, rečiau aukso priemaišų. Kristalai kubinės singonijos, kubų, rombinių dodekaedrų ir oktaedrų formos. Varis dažniausiai sudaro dendritus, plokštelių, lapelių, vielos pavidalo agregatus, konkrecijas. Blizgesys metalinis. Daugiausia susidaro hidroterminėmis ir egzogeninėmis sąlygomis. Randamas sulfidinėse ir kitose vario rūdose Rusijoje, Kazachstane, JAV, Čilėje, PAR.

Vario grynuolis

Varis yra raudonai rusvas, plona plėvelė – žalsvai melsva. Lydymosi temperatūra 1083 °C, virimo 2360 °C. Yra minkštas (kietumas pagal Brinelį HB 35), kalus. Geras šilumos ir elektros laidininkas: elektrinė varža 1,68-10^-8 Ω·m (didesnį elektrinį laidumą turi tik sidabras), specifinis šiluminis laidumas 394,28 W/m·K. Chemiškai nelabai aktyvus. Sausame ore beveik nesikeičia, drėgname apsitraukia patina – žalia bazinio vario karbonato danga. Kaitinamas ore, sudaro vario oksidus. Varis lengvai jungiasi su halogenais, siera ir selenu. Tirpsta azoto ir koncentruotoje sieros rūgštyje. Reaguodamas su cianidais arba amoniaku, sudaro kompleksinius junginius.

Varis gaunamas, pirometalurgijos būdu perdirbant sulfidines vario rūdas. Sulfidinis vario koncentratas (jame yra 12–45 % vario, 20–40 % sieros ir 10–35 % geležies) lydomas šachtinėje krosnyje 800–1400 °C temperatūroje, vario šteinas atskiriamas nuo šlako ir oksiduojamas deguonimi – gaunamas juodasis varis, turintis 97,5–99 % vario. Gryninamas elektrocheminiu rafinavimu.

Randamas ir grynuolių forma, todėl manoma, kad tai buvo pirmasis žmonių naudotas metalas, nes randama varinių įrankių iš 8700 m. pr. m. e.

Panaudojimas

Daugiau kaip 50 % vario suvartojama elektrotechnikos pramonėje (folija, laidai, kabeliai, elektriniai kontaktai, iš vario daromos šaldytuvų, šilumokaičių, vakuuminių prietaisų detalės (geras šilumos laidininkas, atsparus korozijai)). Varis vartojamas papuošalams gaminti ir dekoratyvinei apdailai. Vario junginiai vartojami pigmentų, insekticidų, mikrotrąšų, katalizatorių gamyboje. Pagal vartojimą varis yra trečias metalas (po geležies ir aliuminio).

Gaminiai iš vario

Ritė (el. laidumas)

Procesoriaus radiatorius (šiluminis laidumas)

Biologinė reikšmė

Varis yra būtinas daugelio organizmų, tarp jų ir žmonių, gyvybinėms funkcijoms. Kaip ir geležis, varis prisideda prie raudonųjų kraujo kūnelių gamybos ir kraujotakos sistemos, nervų, imuninės sistemos ir kaulų formavimosi. Augalai ima jį iš dirvožemio, žmogus ir gyvūnai gauna su maistu.

Žmogui per parą reikia ~0,9-2 mg vario. Daug vario turi ankštinių šeimos augalai, burokėliai, lapinės daržovės, jūros gėrybės, riešutai. Ląstelėse varis jungiasi su baltymais, kai kuriomis organinėmis rūgštimis, yra kai kurių fermentų, hemocianino, hemokupreino, nukleoproteidų komponentas, svarbus oksidacijai ir redukcijai, deguonies apykaitai, skatina kraujodarą kaulų čiulpuose. Dėl vario stokos varpiniai augalai serga chloroze, džiūsta vaismedžių šakų viršūnės, mažėja augalų atsparumas šalčiui, žmogaus ir gyvūnų organizme sutrinka geležies apykaita, kai kurios kitos fiziologinės funkcijos. Didelės vario dozės stuburiniams gyvūnams sukelia viduriavimą, sutrikdo kvėpavimą, širdies, kepenų darbą, sukelia anemiją.

Šaltiniai

1. Varis. Visuotinė lietuvių enciklopedija, T. XXIV (Tolj–Veni). – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2015. 690-691 psl.
2. Bronius Matulis, Vitalijus Janickis, Neringa Petrašauskienė. Chemijos pagrindai . Kaunas: Technologija, 2006, 248 p. ISBN 9955-25-108-5.
3. Įdomūs faktai apie Kiprą Nuoroda tikrinta 2014-07-21

Vikižodynas