Copper
Переходный металл период 4 группа 11 d-блок открыт: Ancient
Как химический элемент
Свойства атома — они не зависят от того, в каком веществе он находится.
- Атомный номер
- 29
- Атомная масса
- 63.55 а. е. м.
- Электронная конфигурация
- [Ar]4s1 3d10
- Электроотрицательность
- 1.9 по Полингу
- Атомный радиус
- 140 пм
- Энергия ионизации
- 7.726 эВ
- Сродство к электрону
- 1.228 эВ
- Степени окисления
- +2, +1
Как простое вещество
Свойства вещества, которое эти атомы образуют при обычных условиях.
- Состояние при 25 °C
- Твёрдое
- Температура плавления
- 1357.77 K (1 084,62 °C)
- Температура кипения
- 2835 K (2 561,85 °C)
- Плотность
- 8.933 г/см³
Медь была первым металлом, который человек начал выплавлять из руды, и она же дала название целой эпохе: бронзовый век — это век сплава меди с оловом. Сегодня медь остаётся вторым по значению техническим металлом после железа, и по той же причине, что и тогда, — сочетание доступности с полезными свойствами.
Главное из этих свойств — электропроводность: по ней медь уступает только серебру, но стоит несопоставимо дешевле.
Где встречается
Самородная медь встречается, но основную часть добывают из сульфидных руд — халькопирита CuFeS₂, халькозина Cu₂S, борнита. Есть и окисленные руды: малахит, азурит, куприт.
Малахит стоит отметить отдельно: это основный карбонат меди, и его характерный зелёный цвет — тот же, что у патины на бронзовых памятниках и медных кровлях. Патина образуется при действии влаги, углекислого газа и следов кислых газов, и, в отличие от ржавчины, она плотная и защищает металл под собой.
История открытия
Медь известна не менее девяти тысяч лет. Выплавка из руды освоена примерно в пятом тысячелетии до нашей эры: медные руды часто ярко окрашены и легко узнаваемы, а температура восстановления меди углём достижима в обычном костре с поддувом.
Латинское cuprum происходит от названия острова Кипр, крупнейшего поставщика меди в античном Средиземноморье.
Как ведёт себя в химии
Медь стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому она не вытесняет водород из кислот: соляная и разбавленная серная кислоты на неё практически не действуют. Растворяют её кислоты-окислители — азотная и концентрированная серная, — и продукт зависит от условий.
Основные степени окисления — +1 и +2. Соединения меди(II) обычно окрашены: сульфат в растворе синий, оксид чёрный, гидроксид голубой. Характерная реакция — с аммиаком: осадок гидроксида растворяется, образуя густо-синий комплекс, и по этой окраске медь легко узнать.
Медь и её сплавы обладают заметным противомикробным действием, из-за чего медные дверные ручки и поручни возвращаются в больницы.
Где применяется
Больше половины меди идёт на электротехнику: провода, обмотки, шины, печатные платы. Дальше — сантехника и кровля, теплообменники, а также сплавы: латунь (с цинком), бронза (с оловом), мельхиор (с никелем).
Соединения меди применяют в сельском хозяйстве: бордоская жидкость, смесь медного купороса с известью, остаётся одним из старейших фунгицидов и используется с конца XIX века.
Роль в живом
Медь входит в состав ферментов дыхательной цепи и ферментов, работающих с кислородом. У некоторых животных — головоногих моллюсков, ракообразных, пауков — она играет ту же роль, что железо у позвоночных: их кислород переносит гемоцианин, и кровь у них поэтому голубая.
Для человека медь — необходимый микроэлемент в очень малых количествах; в больших её соединения токсичны.
Материалы об этом элементе
-
11.5. Ряд напряжений элементов
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Было обнаружено, что если кусочек одного металла опустить в раствор, содержащий ионы другого металла, то первый металл может растворяться при одновременном выделении второго.
-
11.8. Электролитическое получение металлов
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Электролитическими методами получают многие металлы и некоторые неметаллы.
-
11.9. Восстановление руд. Металлургия
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Металлы получают из руд. Руда — это минерал или иной природный материал, который выгодно перерабатывать с целью извлечения одного или нескольких металлов.
-
2.8. Природа жидкостей
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Если кристаллы иода нагреть до 114 °С, они плавятся, образуя жидкий иод.
-
4.4. Число Авогадро. Моль.
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Число Авогадро (N) определяется как число атомов углерода-12, составляющих точно 12 г углерода-12.
-
6.16. Степени окисления атомов
Глава книги
Лайнус Полинг, Питер Полинг - Химия
Номенклатура неорганических соединений основана на присвоении определенных чисел (положительных или отрицательных) атомам элементов.