Медь

Медь (Cu)

Атомный номер

29

Внешний вид пластичный металл золотисто-розового цвета
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

63,546 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

128 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

745,0 (7.72) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 3d10 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

117 пм

Радиус иона

(+2e) 72 (+1e) 96 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

1,90

Электродный потенциал

0

Степени окисления

2, 1

Термодинамические свойства
Плотность

8,96 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,385 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

401 Вт/(м·K)

Температура плавления

1356,6 K

Теплота плавления

13,01 кДж/моль

Температура кипения

2840 K

Теплота испарения

304,6 кДж/моль

Молярный объём

7,1 см³/моль

Кристаллическая решётка
Структура решётки

кубическая гранецентрированая

Период решётки

3,610 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

315,00 K

Медь — химический элемент с атомным номером 29 в периодической системе, обозначается символом Cu (лат. Cuprum), красновато-золотистого цвета (розовая в отсутствии оксидной плёеки). Пластичный переходный металл, с давних пор широко применяемый человеком.

Содержание

История и происхождение названия

Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь — самый первый металл, широко освоенный человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век).

Слово того же происхождения, что и польское miedz, чешское med. У этих слов два источника — древненемецкое smida — металл (отсюда немецкие, английские, голландские, шведские и датские кузнецы — Schmied, smith, smid, smed) и греческое «металлон» — рудник, копь. Так что «медь» и «металл» — родственные слова сразу по двум линиям.

Латинское cuprum (от него произошли и другие европейские названия) связано с островом Кипр, где уже в III веке до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди. Римляне называли медь cyprium aes — металл из Кипра. В позднелатинском cyprium перешло в cuprum.

Нахождение в природе

Медь встречается в природе как в cоединениях. так и в самородном виде. Источниками меди могут служить такие минералы, как азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2CO3(OH)2, халькопирит CuFeS2, борнит Cu5FeS4, ковелит CuS, халькоцит Cu2S и куприт Cu2O.

Большая часть медной руды добывается открытым способом. Содержание меди в руде составляет от 0,4 до 1,0 %.

Физические свойства

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной пленкой, которая придает ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности после серебра). Имеет два стабильных изотопа — 63Cu и 65Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, 64Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два различных варианта распада с различными продуктами.

Существует ряд сплавов меди: латунь — сплав меди с цинком, бронза — сплав меди с оловом и некоторые другие.

Химические свойства

Соединения

В соединениях медь может иметь две степени окисления: менее стабильную степень Cu+ и намного более стабильную Cu2+, которая дает соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B11H11)23-, полученных в 1994 году.

Карбонат меди(II) имеет зелёную окраску, что вызывает позеление элементов зданий, памятников и изделий из меди. Сульфат меди(II) при гидратации даёт синие кристаллы медного купороса CuSO4∙5H2O, используется как фунгицид. Существует два стабильных оксида меди — оксид меди(I) Cu2O и оксид меди(II) CuO. Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди (YBa2Cu3O7-δ), который является основой для получения сверхпроводников. Хлорид меди(I) — бесцветные кристаллы (в массе белый порошок) плотностью 4,11 г/см3. В сухом состоянии устойчив. В присутствии влаги легко окисляется кислородом воздуха, приобретая сине-зеленую окраску. Может быть синтезирован восстановлением хлорида меди(II) сульфитом натрия в водном растворе.

Аналитическая химия меди

Применение

Из-за низкого удельного сопротивления широко применяется в электротехнике для изготовления проводов или других проводников, например при печатном монтаже. Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах (радиаторах охлаждения).

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов, и батарей. Медь самый широкоупотребляемый катализатор полимеризации ацетилена.

Биологическая роль

Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина. Медь встречается в большом количестве ферментов, например, в цитохром-с-оксидазе, в содержащем медь и цинк ферменте супероксид дисмутазе, и в переносящем кислород белке гемоцианине. В крови краба американский мечехвост (Limulus polyphemus) медь используется вместо железа для транспорта кислорода.

Предполагается, что медь и цинк конкурируют друг с другом в процессе усваивания в пищеварительном тракте, поэтому избыток одного из этих элементов в пище может вызвать недостаток другого элемента. Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день.

Токсичность

Все соединения меди токсичны. 30 г cульфата меди является летальной дозой для человека. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 2 мг/л. Болезнь Вилсона сопровождается накапливанием меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Исследования показали, что у людей, больных шизофренией, было повышенное содержание меди в организме. Однако неизвестно, вызывает ли медь психическое расстройство, или накапливание меди является реакцией организма на болезнь, или высокое содержание меди вызвано самой болезнью.

См. также

Соединения меди

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home