Химические свойства меди: Свойства меди – все важные характеристики металла + Видео
alexxlab | 27.01.2023 | 0 | Разное
нахождение в природе, физические и химические свойства. Медь и её сульфид, гидроксид и оксид
Этот химический элемент известен человеку давно и сегодня используется буквально повсеместно. Электрические провода, посуда, монеты, строительные материалы – в наши дни медь и сплавы на её основе применяются в самых разных отраслях промышленности. Начало применения Cu относят к «Бронзовому веку» (3 тыс. лет до н.э.). Уже тогда люди умели добывать этот розово-золотистый металл и даже получать медно-оловяные сплавы. Вместе с тем, нахождение в природе меди совсем невелико: если изучить состав земной коры нашей планеты, то элемента Cu в неё окажется всего около 0,01% (23 место).
Медь: нахождение в природе
В природе медь встречается как в чистом виде (самородки могут достигать общего веса в несколько сотен тонн), так и в составе различных соединений. Обычно приходится иметь дело с сульфидами, сформировавшимися в осадочных горных породах, либо с субстратами. Получить медь из этих соединений легко благодаря низкой температуре плавления, чем и пользовались наши предки при изготовлении самых разных медных изделий.
Что касается названия элемента – Cuprum, то историки соотносят его с наименованием некогда древнегреческого острова Кипр (Cyprus), когда-то являвшегося наиболее крупным в Европе центром выработки материала. Вполне возможно впервые выплавлять медь научились именно на Кипре.
Физические свойства меди
Прежде всего, медь очень пластична, а потому крайне удобна в использовании, в частности, в плавке. Отличает этот металл и такая характеристика, как ярко выраженная окраска, которая делает материал декоративным (+ отжиг меди). Если для большинства известных металлов характерен серебристо-серый цвет, то Cu, наравне с золотом и осмием входит в число трёх с уникальной цветовой окраской.
Еще одно достоинство меди – высокая электропроводность, которая предопределяет использование данного металла в составе самой разной электропроводниковой продукции. Здесь же стоит сказать и о таком свойстве Cu, как отсутствие искры при ударе. Эта уникальная особенность меди делает её отличным материалом для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной пожароопасности.
Химические свойства соединений меди
Особого внимания заслуживает взаимодействие Cu с кислотами. Так, этот элемент никак не реагирует на воду, растворы щелочей, соляную или разбавленную серную кислоты. При этом сильные окислители, такие как концентрированная серная или азотная кислота, очень быстро медь растворяют. Cu также называют коррозийностойким металлом, однако влажная атмосфера и углекислые газы, взаимодействуя с медью, способствуют образованию на её поверхности зеленоватого налета (карбонат меди).
Сегодня широкое применение находят оксид (СuО), гидроксид (Си(ОН)2) и сульфид меди (CuS). Уникальное свойство сульфида меди – высокая электропроводность, позволяющая получать сверхпроводники. Химические свойства гидроксида меди позволяют легко получать оксиды (путем разложения гидроксида меди 2 при нагревании).
Физические и химические свойства меди презентация, доклад
Выполнил:
Медь
Выполнил:
Содержание
Содержание
О меди
Физические и химические свойства меди
Медь и здоровье
Применение меди
История меди
Народная медицина
Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры.
Первые медные орудия изготовлялись из самородной меди, которая встречается довольно часто. Самый крупный самородок меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.
Но в виду того, что медь – мягкий металл, медь в древности не смогла вытеснить каменные орудия труда. Лишь когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), металл заменил камень. Широкое использование меди началось в IV тысячелетии до н.э.
Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры. Первые медные орудия изготовлялись из самородной меди, которая встречается довольно часто. Самый крупный самородок меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.
Но в виду того, что медь – мягкий металл, медь в древности не смогла вытеснить каменные орудия труда. Лишь когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), металл заменил камень. Широкое использование меди началось в IV тысячелетии до н.
э.
Медь — тяжелый розово-красный металл, мягкий и ковкий, ее температура плавления 1083° С, является отличным проводником электрического тока и теплоты электрическая проводимость меди в 1,7 раза выше, чем алюминия, и в 6 раз выше железа.
В повседневной жизни все время приходится иметь дело с медью и ее сплавами: включаем компьютер или настольную лампу — ток идет по медным проводам, пользуемся металлическими деньгами, которые, как желтые, так и белые, изготовлены из сплавов меди. Некоторые дома украшают изделия из бронзы, из меди изготавливается посуда. Тем временем медь- далеко не самый распространенный в природе элемент: содержание меди в земной коре составляет 0,01%, что позволяет ей занимать лишь 23-е место среди всех элементов.
Медь — тяжелый розово-красный металл, мягкий и ковкий, ее температура плавления 1083° С, является отличным проводником электрического тока и теплоты электрическая проводимость меди в 1,7 раза выше, чем алюминия, и в 6 раз выше железа.
В повседневной жизни все время приходится иметь дело с медью и ее сплавами: включаем компьютер или настольную лампу — ток идет по медным проводам, пользуемся металлическими деньгами, которые, как желтые, так и белые, изготовлены из сплавов меди. Некоторые дома украшают изделия из бронзы, из меди изготавливается посуда. Тем временем медь- далеко не самый распространенный в природе элемент: содержание меди в земной коре составляет 0,01%, что позволяет ей занимать лишь 23-е место среди всех элементов.
Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры. Первые медные орудия изготовлялись из самородной меди, которая встречается довольно часто. Самый крупный самородок меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.
Но в виду того, что медь – мягкий металл, медь в древности не смогла вытеснить каменные орудия труда. Лишь когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), металл заменил камень.
Широкое использование меди началось в IV тысячелетии до н. э.
Медь – первый металл, который впервые стал использовать человек в древности за несколько тысячелетий до нашей эры. Первые медные орудия изготовлялись из самородной меди, которая встречается довольно часто. Самый крупный самородок меди был найден на территории США, он имел массу 420 т.
Но в виду того, что медь – мягкий металл, медь в древности не смогла вытеснить каменные орудия труда. Лишь когда человек научился плавить медь и изобрел бронзу (сплав меди с оловом), металл заменил камень. Широкое использование меди началось в IV тысячелетии до н. э.
Медь – малоактивный металл, в электрохимическом ряду напряжений она стоит правее водорода. 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 + 4НМО3 – Сu(NO3)2 + 2NO+ 2Н2О концентрированная
Медь обладает достаточно высокой стойкостью к коррозии.
Однако во влажной атмосфере, содержащей углекислый газ медь покрывается зеленоватым налетом основного карбоната меди:
2Сu + O2 + СO2 + Н2O = СU(ОН)2 • СuСО3
В соединениях медь может проявлять степени окисления +1,
+•2 и +3, из которых +2 — наиболее характерная и устойчивая.
Медь (II) образует устойчивые оксид СuО и гидроксид Си(ОН)2.
Этот гидроксид амфотерен, хорошо растворяется в кислотах
Сu(ОН)2 + 2НСl = СuСl2 + 2Н2О и в концентрированных щелочах. Соли меди (II) нашли широкое применение в народном хозяйстве. Особенно важным является медный купорос — кристаллогидрат сульфата меди (II) СuSО4 • 5Н2.
Медь обладает достаточно высокой стойкостью к коррозии. Однако во влажной атмосфере, содержащей углекислый газ медь покрывается зеленоватым налетом основного карбоната меди:
2Сu + O2 + СO2 + Н2O = СU(ОН)2 • СuСО3
В соединениях медь может проявлять степени окисления +1,
+•2 и +3, из которых +2 — наиболее характерная и устойчивая.
Медь (II) образует устойчивые оксид СuО и гидроксид Си(ОН)2.
Этот гидроксид амфотерен, хорошо растворяется в кислотах
Сu(ОН)2 + 2НСl = СuСl2 + 2Н2О и в концентрированных щелочах. Соли меди (II) нашли широкое применение в народном хозяйстве. Особенно важным является медный купорос — кристаллогидрат сульфата меди (II) СuSО4 • 5Н2.
Медь и здоровье
Организму человека медь необходима для образования различных протеинов и ферментов. Медь нужна:
Для синтеза гемоглобина
Для образования костей
Для функционирования системы кровообращения
Для функционирования центральной нервной системы
Для получения энергии из клеток
Медь и здоровье
Организму человека медь необходима для образования различных протеинов и ферментов. Медь нужна:
Для синтеза гемоглобина
Для образования костей
Для функционирования системы кровообращения
Для функционирования центральной нервной системы
Для получения энергии из клеток
Последние исследования показали, что весьма близко к истине предположение о том, что питание с недостаточным содержанием меди повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Дефицит меди в организме может привести к таким тяжелым последствиям как порок развития костей, малокровие и мозговая недостаточность. Дельнейшими последствиями являются:
Блокировка клеточного дыхания
Остановка образования мочевой кислоты
Неправильное образование нейромедиаторов
Остановка образования пигментов (белые волосы)
Нарушение окислительно-восстановительного баланса
Человек вместе с пищей должен получать определенное количество меди для достаточного насыщения организма этим элементом. Ежедневная потребность взрослого человека в меди составляет 2-3 мг. Многие продукты и напитки содержат этот важный элемент в различном количестве. Одного потребления питьевой воды с ионами меди недостаточно. К продуктам с высоким содержанием меди относятся:
Шоколад
Белая и зеленая фасоль
Рыба
Лесные и южные орехи
А ниже перечисленные продукты наоборот содержат медь лишь в малом количестве:
Сыр
Молоко
Белый хлеб
Говядина и баранина
В данной таблице приведен список продуктов и содержание в них меди
Человек вместе с пищей должен получать определенное количество меди для достаточного насыщения организма этим элементом.
Ежедневная потребность взрослого человека в меди составляет 2-3 мг. Многие продукты и напитки содержат этот важный элемент в различном количестве. Одного потребления питьевой воды с ионами меди недостаточно. К продуктам с высоким содержанием меди относятся:
Шоколад
Белая и зеленая фасоль
Рыба
Лесные и южные орехи
А ниже перечисленные продукты наоборот содержат медь лишь в малом количестве:
Сыр
Молоко
Белый хлеб
Говядина и баранина
В данной таблице приведен список продуктов и содержание в них меди
Выделяется технический металл, содержащий 97 — 98% меди. Одна из важнейших отраслей применения меди — электротехническая промышленность. Из меди изготовляют электрические провода. Для этой цели металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Присутствие в меди 0,02% алюминия снизит ее электрическую проводимость почти на 10%. Еще более резко возрастает сопротивление металла в присутствии неметаллических примесей. Для получения чистой меди, которую можно использовать в электротехнике, проводят ее электрорафинирование. Этот метод основан На проведении электролиза водного раствора соли меди с растворимым медным анодом. Техническую или черновую медь, кото-служит одним из электродов, погружают в ванну, заполненную водным раствором сульфата меди. В ванну погружают еще один электрод. К электродам подключают источник постоянного тока таким образом чтобы техническая медь стала анодом (положительный полюс источника тока), а другой электрод — катодом.
Выделяется технический металл, содержащий 97 — 98% меди. Одна из важнейших отраслей применения меди — электротехническая промышленность. Из меди изготовляют электрические провода. Для этой цели металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Присутствие в меди 0,02% алюминия снизит ее электрическую проводимость почти на 10%. Еще более резко возрастает сопротивление металла в присутствии неметаллических примесей. Для получения чистой меди, которую можно использовать в электротехнике, проводят ее электрорафинирование. Этот метод основан На проведении электролиза водного раствора соли меди с растворимым медным анодом. Техническую или черновую медь, кото-служит одним из электродов, погружают в ванну, заполненную водным раствором сульфата меди. В ванну погружают еще один электрод. К электродам подключают источник постоянного тока таким образом чтобы техническая медь стала анодом (положительный полюс источника тока), а другой электрод — катодом.
Очень важная область применения меди — производство медных сплавов. Со многими металлами медь образует так называемые твердые растворы, которые похожи на обычные растворы тем, что в них атомы одного компонента (металла) равномерно распределены среди атомов другого (рис. 34). Большинство сплавов меди — это твердые растворы.
Сплав меди, известный с древнейших времен, — бронза — содержит 4—30% олова (обычно 8—10%). Интересно, что бронза по своей твердости превосходит отдельно взятые чистые медь и олово. Бронза более легкоплавка по сравнению с медью. До наших дней сохранились изделия из бронзы мастеров Древнего Египта, Греции, Китая. Из бронзы отливали в средние века орудия и многие другие изделия. Знаменитые Царь-пушка (рис. 35) и Царь-колокол в Московском Кремле также отлиты из сплава меди с оловом.
Очень важная область применения меди — производство медных сплавов. Со многими металлами медь образует так называемые твердые растворы, которые похожи на обычные растворы тем, что в них атомы одного компонента (металла) равномерно распределены среди атомов другого (рис. 34). Большинство сплавов меди — это твердые растворы.
Сплав меди, известный с древнейших времен, — бронза — содержит 4—30% олова (обычно 8—10%). Интересно, что бронза по своей твердости превосходит отдельно взятые чистые медь и олово. Бронза более легкоплавка по сравнению с медью. До наших дней сохранились изделия из бронзы мастеров Древнего Египта, Греции, Китая. Из бронзы отливали в средние века орудия и многие другие изделия. Знаменитые Царь-пушка (рис. 35) и Царь-колокол в Московском Кремле также отлиты из сплава меди с оловом.
Лечебные свойства меди известны очень давно. Древние считали, что лечебный эффект меди связан с её обезболивающем жаропонижающим антибактериальным и противовоспалительным свойствами. Ещё Авиценна и Гален описывали медь, как лекарственное средство, а Аристотель, указывая на общеукрепляющее действие меди на организм, предпочитал засыпать с медным шариком в руке. Царица Клеопатра носила тончайшие медные браслеты, предпочитая их золотым и серебряным, хорошо зная медицину и алхимию. В медных доспехах античные воины меньше уставали, а их раны меньше гноились и быстрее заживали. Была подмечена и широко использовалась в Древнем мире способность меди положительно влиять на «мужскую силу».
Лечебные свойства меди известны очень давно. Древние считали, что лечебный эффект меди связан с её обезболивающем жаропонижающим антибактериальным и противовоспалительным свойствами. Ещё Авиценна и Гален описывали медь, как лекарственное средство, а Аристотель, указывая на общеукрепляющее действие меди на организм, предпочитал засыпать с медным шариком в руке. Царица Клеопатра носила тончайшие медные браслеты, предпочитая их золотым и серебряным, хорошо зная медицину и алхимию. В медных доспехах античные воины меньше уставали, а их раны меньше гноились и быстрее заживали. Была подмечена и широко использовалась в Древнем мире способность меди положительно влиять на «мужскую силу».
Народная медицина
В наши дни применение медных изделий широко распространено. В Средней Азии носят медные изделия и практически не болеют ревматизмом. В Египте и Сирии медные изделия носят даже дети. Во Франции с помощью меди лечат расстройства слуха. В США медные браслеты носят как средства от артрита. В китайской медицине используются аппликации медных дисков на активные точки. А в Непале медь считают священным металлом.
В наши дни применение медных изделий широко распространено. В Средней Азии носят медные изделия и практически не болеют ревматизмом. В Египте и Сирии медные изделия носят даже дети. Во Франции с помощью меди лечат расстройства слуха. В США медные браслеты носят как средства от артрита. В китайской медицине используются аппликации медных дисков на активные точки. А в Непале медь считают священным металлом.
Медетерапия (лечение медью) – один из видов народной медицины. В детстве прикладывая по совету бабушки медный пятак на шишку, мы уменьшали боль и воспаление, хотя в 5-ти копеечной монете, выпущенной в советское время, содержание меди было невелико. В медетерапии используются изделия с содержанием меди не менее 99,9%. Самым простым, эффективным, эстетически красивым и практичным средством в медетерапии является медный браслет, разрешенный и рекомендуемый МинЗдравом РФ
Никель и медь: химические и физические свойства
Медь происходит от латинского слова cuprum, что означает «с острова Кипр». По данным археологов, медь использовалась не менее 11 000 лет. Древние люди находили медь в «самородках и массах на поверхности Земли, примыкающих к ручьям, в стенках каньонов» (Лугаский, 1997, н.п.). На протяжении многих лет медь использовалась для изготовления таких вещей, как кастрюли, сковородки и даже некоторые короны и головные уборы в древние времена. Использование меди распространилось на Азию, где «культуры и религии, такие как буддизм и индуизм, использовали медь для создания фантастических инкрустации, рельефных фасадов дворцов и храмов и церемониальных сосудов» (Jewellery Supplier, 19).99, н.п.). В последнее время медь использовалась для изготовления доспехов, оружия, колокольчиков и украшений.
Название никеля происходит от немецкого слова, обозначающего минерал никколит (kupfernickel), что означает «медь старого Ника». Шведскому химику по имени Аксель Фредрик приписывают открытие никеля в 1751 году. В современном мире «никель получают из минерала пентландита» (Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, n. d., n.p.). Онтарио, Канада, является ведущим мировым поставщиком никеля. Его добывают в районе Садбери, куда, как считается, когда-то давно упал метеорит.
Атомный номер меди — 29, а ее химический символ — «Cu». Естественное состояние меди — твердое тело. Теплота плавления 13 кДж моль-1, теплота парообразования 304,6 кДж моль-1, теплота атомизации 338 кДж моль-1. Символ никеля: Ni Атомный номер : 28. Атомная масса: 58,6934 а.е.м. Температура плавления: 1453,0 °C (1726,15 K, 2647,4 °F) Температура кипения: 2732,0 °C
Медь — это минерал, одновременно ковкий и пластичный. Это означает, что его можно сгибать и формировать в горячем или холодном состоянии без образования трещин, и его можно вытягивать в тонкую проволоку. Медь имеет металлический блеск и непрозрачна. Медь не имеет спайности, только ломается. Чистая медь является наиболее эффективным проводником электричества, поскольку она уступает только серебру, который слишком дорог для такого рода использования. Медь также является хорошим проводником тепла, что делает ее полезной для посуды, холодильников и радиаторов. Он устойчив к коррозии; однако, если воздух вокруг него часто влажный, он в конечном итоге покроется «патиной», которая представляет собой зеленую пленку, останавливающую дальнейшую коррозию. Температура плавления меди 1083,4 градуса по Цельсию, а температура кипения 2567 градусов по Цельсию.
Никель имеет металлический, блестящий, серебристый оттенок. Это серебристый металл с хорошим блеском. Никель может быть в различных формах, включая фольгу, порошок, чешуйки, листы, проволоку, сетку и стержни. Никель имеет температуру плавления 1453 градуса по Цельсию и температуру кипения 2732 градуса по Цельсию. Никель — твердый минерал, пластичный, ковкий и в некоторой степени ферромагнитный. Никель, как и медь, также является хорошим проводником тепла и электрического тока. Никель входит в состав переходных элементов, состоящих из металлов железа и кобальта. В некоторых случаях соединения никеля считаются опасно токсичными или канцерогенными.
Каталожные номера
Ford, W. E. (1932). Учебник минералогии Даны (4 -е изд. ). Лондон: Чепмен и Холл.
Хант, Краус и Рамсделл. (1936). Минералогия (3 -е изд. ). Йорк: Компания Maple Press.
Поставщик ювелирных изделий. (1999). Получено 9 марта 2004 г. с http://www.jewelrysupplier.com/2_copper/copper_History.htm.
Лугасский, Томь. (1997). Получено 11 марта 2004 г. с http://www.unr.edu/sb204/geology/copper2.html.
Максвелл, Джон А. (1968) Анализ горных пород и минералов. Оттава: Издательство Interscience.
Национальный ускорительный центр имени Томаса Джефферсона – Управление научного образования. (н.д.). Получено 9 марта 2004 г. с http://education.jlab.org/itselemental/ele028.html.
Зима, Марк. (2003). Никель. Получено 11 марта 2004 г. с http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ni/key.html
Медь
Медь
|
|