logo alhimikov.net алхимиков.нет
главная контакты навигация по сайту гостевая книга
 

 

 

Медь и её свойства.

Медь является одним из самых «древних» металлов: считается, что люди начали использовать ее для изготовления орудий труда еще в IV тыс. до н.э. Распространение меди в древности объясняется тем, что она встречается в природе в самородном, т.е. металлическом, состоянии. В таком виде медь
находили в нашей стране на Урале, в Америке, Японии, Китае и некоторых других странах. На территории США был найден крупнейший из известных самородков-его масса составляла 420 т. Однако такие находки встречаются редко.
Медь довольно легко можно получить из природных соединений руд. Когда люди научились восстанавливать углем медные руды, а из полученного металла изготовлять бронзу-сплав меди с оловом, в истории человечества начался так называемый бронзовый век. Он продолжался приблизительно с конца IV тыс. до н.э. до начала I тыс. до н.э., когда началось использование железных орудий. В бронзовом веке медь играла важнейшую роль в развитии хозяйства. И в
астоящее время роль меди, ее сплавов и соединений в развитии промышленности и сельского хозяйства очень велика. Однако сейчас приходится сталкиваться со значительной нехваткой этого металла-запасы медных руд постепенно истощаются. Ведь медь занимает по распространению в природе лишь 23-е место среди всех элементов: ее массовая доля в земной коре равна 0,01%.
Медь - это химический элемент с порядковым номером 29, расположенный в I группе (побочной подгруппе) и 4-м периоде периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Латинское название меди cuprum и соответствующий ему символ Сu происходят от названия острова Кипр. Именно с этого острова в Средиземном море вывозили медь древние римляне и греки.
Что представляет собой металлическая медь? Это тяжелый розово-красный металл, мягкий и ковкий, плавится при температуре 1084,5°С, очень хорошо проводит электрический ток и теплоту: электрическая проводимость меди в 1,7 раза выше, чем алюминия, в 6 раз выше, чем железа, и лишь немного уступает электрической проводимости серебра.
Электронная формула атома меди имеет следующий вид: 1s 22s 22p 63s 23p63d104s 1.

Кристаллическая решётка

Кристаллическая решётка меди.

Химические свойства меди.

Образуя химические соединения, атом может отдавать один, два или три электрона, проявляя степень окисления соответственно +1, +2 и +3. При этом наиболее устойчивыми являются соединения меди (II), а наименее устойчивыми - соединения меди (III).
Медь относится к малоактивным металлам. Стандартный электродныйпотенциал меди равен +0,34 В, что определяет ее место в ряду стандартных электродных потенциалов: оно находится правее водорода. При обычных условиях она не взаимодействует с водой, растворами щелочей, соляной и разбавленной серной кислотой.
Однако в кислотах-сильных окислителях (например, азотной и концентрированной серной)-медь растворяется:
Сu + 8HN03 = 3Cu(N03 )2 + 2NO + 4Н20
разбавленная
Сu + 4HN03 = Cu(N03)2 + 2N02+ 2Н20
концентрированная
Сu+ 2H2S04 = CuS04 + S02 + 2 Н20
концентрированная

Как малоактивный металл медь обладает достаточно высокой стойкостью к коррозии, влажной атмосфере, содержащей углекислый газ, медь покрывается зеленоватым налетом карбоната меди:
2 Сu + O2 + С02 + Н20 =Сu (ОН)2 • СuС02.В большинстве известных соединений медь проявляет степень окисления + 2.
Соединения меди (II)-оксид СиО и гидроксид Си(ОН)2-довольно устойчивы. Этот гидроксид амфотерен,хорошо растворяется в кислотах:
Cu(OH)2 + 2НС1 = СuСl2 + 2Н20
и в концентрированных щелочах.
Гидроксид меди (II)-труднорасворимое в воде вещество голубого цвета. Приьнагреванииразлагается,образуя оксид меди (II) черного цвета:
Сu(ОН)2 =СuО + Н20
Темный цвет окисленных медных изделий обусловлен наличием на их поверхности этого оксида. Для ионов меди (II) Сu2+ характерно образование комплексных соединений, например K2[Cu(CN)4]-тетрацианокупрат (II) калия:
CuCl2 + 4KCN = К2 [Cu(CN)4] + 2КСl
Из других комплексных соединений меди (II) отметим соединение с аммиаком. Если к раствору хлорида меди (II) прилить небольшое количество раствора аммиака, то выпадет осадок гидроксида меди (II):
CuCl2 + 2NH3 + 2Н20 = Сu(ОН)2 + 2NH4Cl
Если добавить избыток аммиака, то гидроксид растворится с образованием комплексного соединения темно-синей окраски, характерной для аммиачного комплекса меди:
Си(ОН)2+ 4NH3 = [Cu(NH3)4] (ОН)2
Эта реакция является качественной на ион меди (II).
Растворимость гидроксида меди (II) в щелочах также связана с образованием комплексных соединений:
Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2 [Cu(OH)4]
Образованием комплексных сое­динений объясняется цвет растворов солей
меди (II). Почему, например, безводный сульфат меди (II)-вещество белого цвета, а раствор этой соли имеет голубую окраску? При растворении происходит химическое взаимодействие ионов соли с водой, и образуются так называемые аквакомплексы меди, имеющие голубую окраску:
CuS04 + 6Н20 = [Сu (Н20)6] SO4
Соединения меди (III), например Cu203 или KCu02, встречаются редко, они
малоустойчивы. Устойчивость соединений меди (I) выше, однако и они в водных растворах легко подвергаются диспролорциог нированию (реакции самоокисления-самовосстановления):
2Сu+ = Сu + Сu2+

Нахождение в природе.


Соединения меди (I) часто встречаются в природных веществах, В минерале куприте содержится оксид Cu20, в медном блеске (халькозине)-сульфид Cu2S.
Среди других природных соединений меди отметим халькопирит (медный колчедан) CuFeS2, ковелин CuS, малахит СuСО3 Сu(ОН)2.


Исходным сырьем для промышленного получения меди главным образом сульфидные руды.

руда

При этом считается рентабельным перерабатывать породы, содержащие более 1% металла. Процесс получения меди из сульфидных руд относят к пирометаллургическим (протекающим при повышенной температуре).

Получение меди.


Его можно упрощенно представить следующим образом: вначале сульфид меди (например, Cu2S) подвергают окислительному обжигу:
Cu2S + 202 =2CuO+S02
К образовавшемуся оксиду, меди (II) добавляют новую порцию сульфида. При
высокой температуре протекает реакция:
2CuO + Cu2S = 4 Сu + S02

 


>>>>Продолжение >>>>

 

* Для вас в нашей компании windows 10 стоимость лицензии для всех желающих. Качественно. | Тут вы найдете швейцарские часы adriatica по доступной цене. *
  Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов Каталог@Mail.ru - каталог ресурсов интернет
© «alhimikov.net» 2006-2008