1. Varš

 

Lai gan pēc ķīmisko elementu izplatības Zemes garozā varš ieņem tikai 26. vietu, cilvēce šo metālu pazīst jau vairāk nekā 9000 gadu. Pazīstamākie vara minerāli ir halkopirīts $\mathit{Cu}{\mathit{FeS}}_2$, vara spīde ${\mathit{Cu}}_{2}S$, pusdārgakmens malahīts${[\mathit{Cu}(\mathit{OH})]}_2{\mathit{CO}}_3$. Sastopami arī vara tīrradņi; smagākais no tiem - 420 tonnas - atrasts 1857. gadā ASV.

Varu iegūst galvenokārt no sulfīdrūdām, jo aptuveni 80 % vara dabā sastopami savienojumos ar sēru. Sulfīdrūdas koncentrē un pēc tam apdedzina ar skābekli bagātinātā gaisā:

Jēlvara (satur aptuveni 1% piemaisījumu) iegūšanai rūpniecībā lieto savdabīgu pirometalurģijas metodi - bagātinātu vara sulfīdrūdu apdedzina nepietiekamā gaisa daudzumā. Iegūst ${\mathit{Cu}}_{2}O$ un ${\mathit{Cu}}_{2}S$ maisījumu, kuru karsē 1000$\mathrm{°}C$ temperatūrā. Noris šāda reakcija:

Iegūto jēlvaru rafinē (attīra), izmantojot elektrolītisko metodi.

Varš ir sarkanīgs, smags, samērā mīksts un plastisks metāls, tas ir viens no labākajiem siltuma un elektrības vadītājiem.

Varš ir ķīmiski neaktīvs metāls.

Ar gaisa skābekli varš sāk reaģēt 185$\mathrm{°}C$ temperatūrā, veidojot vara (II) oksīdu, bet augstākā temperatūrā rodas vara (I) oksīds ${\mathit{Cu}}_{2}O$. Taču bāziskā vara (II) karbonāta zaļais apsūbējums uz vara vai tā sakausējumu virsmas ilgstošā saskarē ar gaisu veidojas arī parastajos apstākļos.

Parastajos apstākļos svaigs vara pulveris reaģē ar visiem halogēniem. Sakarsēts varš deg hlorā, kā arī sēra un fosfora tvaikos, veidojot attiecīgi $\mathit{Cu}{\mathit{Cl}}_2$,  ${\mathit{Cu}}_{2}S$ un vara fosfīdus ${\mathit{Cu}}_{3}P$ un ${\mathit{Cu}}_3{P}_2$.

Ar ūdeņradi, oglekli un slāpekli varš nereaģē.

Uz varu iedarbojas oksidējošas skābes ($\mathit{HN}{O}_3$, $H_{2}S{O}_4$). Skābekļa klātbūtnē tas reaģē arī ar koncentrētu sālsskābi, veidojot vara (II) hlorīdu un ūdeni.

Ar sārmiem varš praktiski nereaģē, taču uz to iedarbojas amonjaka ūdens (amonjaka šķīdums ūdenī) skābekļa klātbūtnē, veidojot kompleksu savienojumu - tetraamīnvara (II) hidroksīdu:

Vairāk nekā 50% no visa iegūtā vara izlieto elektrotehnikā. To izmanto arī korozijaizsardzībā un vara sakausējumu iegūšanai. 

Vara (I) oksīds${\mathit{Cu}}_{2}O$ (sarkanbrūns pulveris) ir bāzisks oksīds, bet vara (II) oksīds$\mathit{CuO}$(melns pulveris) ir amfotērs savienojums, kam pārsvarā tomēr ir bāziskas īpašības. Analogas īpašības piemīt arī vara (I) hidroksīdam $\mathit{CuOH}$ (dzeltens) un vara (II) hidroksīdam $\mathit{Cu}{(\mathit{OH})}_2$ (zils).

$\mathit{CuOH}$ un ${\mathit{Cu}}_{2}O$ iegūst, reducējot vara (II) hidroksīdu ar aldehīdiem vai ar glikozes šķīdumu. Viegli sildot tikko iegūta vara (II) hidroksīda nogulšņu un glikozes šķīduma maisījumu, vara hidroksīda zilās nogulsnes sāk pārvērsties dzeltenā vara (I) hidroksīda nogulsnēs, kas, stiprāk karsējot veido sarkanas vara (I) oksīda nogulsnes.

Vara (II) hidroksīds reaģē ar skābēm, taču uz to iedarbojas stipri sārmu šķīdumi, veidojot kuprātus.

$\mathit{Cu}{(\mathit{OH})}_2$ šķīst arī amonjaka ūdenī - rodas tetraamīnvara (II) hidroksīds, kas šķīdumu krāso intensīvi zilā krāsā.

Vara (I) oksīdu lieto stikla un emalju iekrāsošanai.

Vara (II) oksīdu izmanto par oksidētāju organisko vielu sintēzēs.

Vara (I) sāļi ir maz pazīstami. Vara (I) hlorīds$\mathit{CuCl}$ ir balta kristāliska viela, kas nešķīst ūdenī.

Vara (II) sāļi ir stabili savienojumi. Tie visbiežāk veido kristālhidrātus zilā krāsā, bet šo sāļu šķīdumi, atkarībā no to koncentrācijas, ir dažādos zilās un zaļās krāsas toņos. Tas izskaidrojams ar krāsaina hidratēta vara jona ${[\mathit{Cu}{(H_{2}O)}_4]}^{2+}$ veidošanos.

No vara sāļiem vislielākā nozīme ir vara (II) sulfātam. Rūpniecībā to iegūst no varu saturošiem lūžņiem, iedarbojoties uz tiem ar sērskābes šķīdumu, kurā ievada gaisu, kas bagātināts ar skābekli.

Bezūdens vara (II) sulfāts  $\mathit{CuS}{O}_4$ ir balta, ļoti higroskopiska pulverveida viela, kas aktīvi absorbē mitrumu no gaisa, iegūstot aizvien spilgtāku debeszilu krāsu, tādēļ to izmanto ūdens klātbūtnes konstatēšanai šķidrās organiskās vielās, piemēram, spirtā.

Vara (II) sulfāta ūdens šķīdumam ir raksturīga debeszila krāsa. To ietvaicējot iegūst vara (II) sulfāta kristālhidrāta $\mathit{CuS}{O}_4\cdot 5H_{2}O$ gaišzilus kristālus.

Šāda sastāva vara (II) sulfātu sauc arī par vara vitriolu. Ja to karsē, tas pakāpeniski dehidratējas un 258$\mathrm{°}C$ temperatūrā pilnībā zaudē ūdeni, pārvēršoties baltā pulverveida vielā - bezūdens vara (II) sulfātā.

Vara (II) sulfātam un citiem ūdenī šķīstošiem vara sāļiem ir tendence hidrolizēties un veidot bāziskus vara sāļus, kas šķīdumu padara duļķainu.

 

Vara vitriolu izmanto metālu elektrolītiskai pārklāšanai ar varu (galvanostēģija), to lieto minerālkrāsu rūpniecībā, kā arī citu vara savienojumu iegūšanai. Vara vitriola šķīdumu ūdenī lieto par augu aizsardzības līdzekli - fungicīdu, lai apkarotu dažādas sēnīšu slimības. Ar to kodina sēklas, apmiglo laukus, piesūcina kokmateriālus.

No vara (II) sulfāta iegūst tetraamīnvara (II) hidroksīda šķīdumu. Tajā šķīst celuloze, tāpēc to izmanto celulozes apstrādē un mākslīgā zīda ražošanā.

 

Bāziskais vara (II) karbonāts ${[\mathit{Cu}(\mathit{OH})]}_2{\mathit{CO}}_3$ (dabā - pusdārgakmens malahīts) ir smaragdzaļa kristāliska viela, kas karsējot viegli sadalās. Malahītu izmanto par dekoratīvu materiālu arhitektūrā un dažādu mākslas priekšmetu izgatavošanā. Mazvērtīgo malahītu lieto vara, vara (II) oksīda un vara (II) hlorīda iegūšanai, to izmanto arī zaļu krāsu izgatavošanai un pirotehnikā.

 

${\mathit{Cu}}^{2+}$ jonu pazīšanai izmanto bezkrāsainu liesmu - tā krāsojas zaļa vai zilganzaļa.