Vario simbolis yra “Cu”. Periodinėje elementų lentelėje jis IB grupės ketvirtajame periode. Jo atominė masė lygi 63.546, vario oksidacijos laipsniai junginiuose +1 ir +2, o atominė masė lygi 29.
Varis- grynuolių klasės mineralas. Turi geležies, sidabro, rečiau aukso priemaišų. Gamtoje žinoma apie 240 mineralų, kurių sudėtyje yra vario junginių.Pramonės rūdas sudaro 17 mineralų, iš kurių svarbiausi yra šie: chalkopiritas- CuFeS2, chalkozinas- Cu2S, kovelinas- CuS, kupritas- Cu2O, tenoritas, arba melakonitas,- CuO, malachitas- Cu2(OH)2(CO3), chalkantitas- CuSO4 • 5H2O, azuritas- Cu3(CO3)2(OH)2. Pramoninės vario rūdos turi1-3%(dideliuose telkiniuose- apie 0.3%)vario.
Varis- vienas iš pirmųjų žmogaus naudojamų metalų.
Dažniausiai naudojami vario lydiniai su alavu, cinku, aliuminiu, chromu, nikeliu, siliciu. Pagal svarbiausią legiruojantį elementą skirstom tokie vario lydiniai: žalvaris( legiruojantis elementas- cinkas), bronza(legiruojantieji elementai- alavas, aliuminis, švinas, chromas, silicis) ir vario-nikelio lydiniai.
Chemiškai nelabai aktyvus. Kaitinamas ore sudaro oksidus- CuO ir Cu2O. Pakaitas varis lengvai jungiasi su chloru, siera.
Varis yra būtinas augalams, žmogui, gyvūnams.
Vario fizikinės savybės
Varis yra blizgantis, minkštas (kietumas pagal Moso skalę 3.0), rudai raudono atspalvio metalas. Lengvai kalamas (po kalimo pasidaro kietesnis, po grūdinimo- suminkštėja). Gerai praleidžia elektros srovę ir šilumą (pagal laidumą- antrasis po sidabro). Varį lengva lieti ir suvirinti, tačiau reikia saugoti, kad jo paviršius neapsitrauktų oksido plėvele. Tankis 8.94g/cm³, t (lydymosi)= 1084.5 °C, t (virimo)= 2540 °C.
Vario biologinė reikšmė
Varis reikalingas augalams, gyvūnams ir žmogui. Dėl vario stokos džiūsta vaismedžių šakų viršūnės, mažėja augalų atsparumas šalčiui, žmogaus ir gyvūnų organizme sutrinka geležies apykaita. Daug vario turi ankštiniai augalai, burokėliai, lapinės daržovės. Vario druskos yra naudingos ir daugiausia naudojamos žemės ūkio kenkėjams bei ligų sukėlėjams naikinti.
Vario cheminės savybės
Vario oksidacijos laipsniai junginiuose +1, +2, būdingesnis +2. Veikiamas aplinkos varis kinta:
2Cu + O2 + H2O + CO2 Cu2(OH)2CO3
Jei ore yra sieros(IV) oksido, tai pamažu vyksta tokia reakcija:
8Cu + 5O2 + 6H2O + 2SO2 2[CuSO4 • 3Cu(OH)2]
Dėl to variniai arba iš vario lydinių padaryti daiktai apsitraukia melsvai žalia apnaša- patina. Jei aplinkoje yra H2S, susidaro juoda apnaša, susidedanti išCu2S ir CuS.
Sausame ore kambario temperatūroje varis nereaguoja su deguonimi, tačiau kaitinamas ore apsitraukia CuO ir Cu2O sluoksniu Įkaitinto iki raudonumo (400-600°C) vario paviršiu dengiasi CuO sluoksneliu, kuris >1100°C temperatūroje skyla:
4CuO 2Cu2O + O2
Palyginti lengvai varis reaguoja su halogenais, siera, selenu:
Cu + Cl2 Cu Cl2 [ChDBK VIII-8-5b, 5c, p. 92-93]
įkait. Rudi smulkūs
Kristaliukai
Cu + S Cu2S [ChDBK IX-2-2c, p. 114]
įkait. garai pilkai juodi
blizgantys kristalai
Su praskiesta druskos ir sieros rūgštimi nereaguoja.
Reaguoja su koncentruota sieros, taip pat su koncentruota bei praskiesta azoto rūgštimi:
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + H2O
Cu + 4HNO3 (konc.) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O [ChDBK IX-4-5g, p. 152]
3Cu + 8HNO3 (prask.) 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O [ChDBK IX-4-5h, p. 153]
Jei yra deguonies, varis tirpsta vandeniniame amoniako tirpale:
4Cu + O2 +8NH3 + 2H2O 4[Cu(NH3)2]+ + 4OH-
Varis tirpsta geležies(III) chloride:
Cu + 2FeCl3 CuCl2 + 2FeCl2
Varis žmonijos istorijoje
Septynis metalus- auksą, sidabrą, gyvsidabrį, varį, alavą, šviną ir geležį įprasta vadinti priešistoriniais. Vienas pirmųjų metalų su kuriuo susipažino žmogus, tikriausiai buvo varis. Matyt, iš gamtoje randamų grynuolių buvo padaryti pirmieji darbo įrankiai. Šis metalas gana greitai paplito dėl kalumo. Be to, jį paprasčiau negu kitus metalus buvo galima gauti iš daug vario turinčių rūdų. Akmens amžių pamažu pakeitė žalvario amžius, kuris truko apie 1000 metų. Jis buvo tarytum akmens amžiaus tąsa, mat akmuo ir varis gana ilgai buvo naudojami kartu. Ne visur tuo pačiu metu akmeninius įrankius pakeitė bronziniai ir žalvariniai. Anksčiausiai bronza pasirodė Mezopotamijoje (VI t-metis pr. Kr.). IV tūkstantmečio pr. Kr. Bronzinių įrankių rasta Egipte, vėliau juos pradėta gaminti Indijoje(III t-mečio pr. Kr pabaigoje), Kinijoje (nuo II t-mečio pr. Kr. vidurio). Europoje žalvario amžiaus pradžia laikomas III a. pr. Kr. Vidurys.
Lietuvoje žalvario amžius skirstomas į du laikotarpius: senąjį(XVI-XII a. pr. Kr.) ir naująjį (XI-VI a. pr. Kr.).
VARIO LYDINIAI
Svarbiausi vario lydiniai yra žalvaris ir bronza.
Žalvaris-vario lydinys su cinku (svarbiausias legiruojantysis elementas). Lydinys yra stipresnis, plastiškesnis negu grynas varis, atsparus dilimui. Lengvai liejamas ir deformuojamas. Lydinys ,kuriame yra iki 15% cinko ir 0.5% aliuminio, yra atsparus korozijai , gražios spalvos, lengvai
emaliuojamas ir auksuojamas.Dar galima įdėti aliuminio, kuris padidina stiprumą, kietumą, atsparumą korozijai; alavo kuris padidina atsparumą korozijai jūros vandenyje; švino kuris sumažina kietumą, lydinį lengviau pjauti.
Bronza yra vario lydinys su alavu ir kitais cheminiais elementais (išskyrus cinką ir nikelį). Pagal cheminio elemento kiekį lydinyje ji būna alavinė, aliumininė, švininė , berilinė, silicinė, chrominė. Bronza turi mažą trinties koeficientą- atsparu dilimui.
Aliumininė bronza turi 5-11% Al. Ji stipresnė už alavinę, pakankamai atspari korozijai, tačiau sunkiau apdorojama.Įdėjus į iš lydinį nikelio ir geležies jis tampa dar stipresnis.