Меди химические и физические свойства: Ошибка 403 — доступ запрещён
alexxlab | 16.06.2023 | 0 | Разное
Свойства меди, ее получение и область применения
- Интересное о меди
- Физические свойства
- Химические свойства
- Области применения меди
Свойства меди, которая в природе встречается и в виде достаточно крупных самородков, люди изучили еще в древние времена, когда из этого металла и его сплавов делали посуду, оружие, украшения, различные изделия бытового назначения. Активное использование данного металла на протяжении многих лет обусловлено не только его особыми свойствами, но и простотой обработки. Медь, которая присутствует в руде в виде карбонатов и окислов, достаточно легко восстанавливается, что и научились делать наши древние предки.
Медный слиток
Интересное о меди
Изначально процесс восстановления этого металла выглядел очень примитивно: медную руду просто нагревали на кострах, а затем подвергали резкому охлаждению, что приводило к растрескиванию кусков руды, из которых уже можно было извлекать медь.
О том, что медь используется человечеством с древних времен, свидетельствуют археологические находки, в результате которых были найдены изделия из данного металла. Историками установлено, что первые изделия из меди появились уже в 10 тысячелетии до н.э, а наиболее активно она стала добываться, перерабатываться и использоваться спустя 8–10 тысяч лет. Естественно, предпосылками к такому активному использованию данного металла стали не только относительная простота его получения из руды, но и его уникальные свойства: удельный вес, плотность, магнитные свойства, электрическая, а также удельная проводимость и др.
В наше время уже сложно найти медь в природе в виде самородков, обычно ее добывают из руды, которая подразделяется на следующие виды.
- Борнит — в такой руде медь может содержаться в количестве до 65%.
- Халькозин, который также называют медным блеском. В такой руде меди может содержаться до 80%.
- Медный колчедан, также называемый халькопиритом (содержание до 30%).
- Ковеллин (содержание до 64%).
Халькопирит
Медь также можно извлекать из множества других минералов (малахит, куприт и др.). В них она содержится в разных количествах.
Физические свойства
Медь в чистом виде представляет собой металл, цвет которого может варьироваться от розового до красного оттенка.
Радиус ионов меди, имеющих положительный заряд, может принимать следующие значения:
- если координационный показатель соответствует 6-ти — до 0,091 нм;
- если данный показатель соответствует 2 — до 0,06 нм.
Радиус атома меди составляет 0,128 нм, также он характеризуется сродством к электрону, равном 1,8 эВ.
При ионизации атома данная величина может принимать значение от 7,726 до 82,7 эВ.
Медь — это переходный металл, показатель электроотрицательности которого составляет 1,9 единиц по шкале Полинга. Кроме этого, его степень окисления может принимать различные значения. При температурах, находящихся в интервале 20–100 градусов, его теплопроводность составляет 394 Вт/м*К. Электропроводность меди, которую превосходит лишь серебро, находится в интервале 55,5–58 МСм/м.
Так как медь в потенциальном ряду стоит правее водорода, она не может вытеснять этот элемент из воды и различных кислот. Ее кристаллическая решетка имеет кубический гранецентрированный тип, величина ее составляет 0,36150 нм. Плавится медь при температуре 1083 градусов, а температура ее кипения — 26570. Физические свойства меди определяет и ее плотность, которая составляет 8,92 г/см3.
Самородная медь
Из ее механических свойств и физических показателей стоит также отметить следующие:
- термическое линейное расширение — 0,00000017 единиц;
- предел прочности, которому медные изделия соответствуют при растяжении, составляет 22 кгс/мм2;
- твердость меди по шкале Бринелля соответствует значению 35 кгс/мм2;
- удельный вес 8,94 г/см3;
- модуль упругости составляет 132000 Мн/м2;
- значение относительного удлинения равно 60%.
Совершенно уникальными можно считать магнитные свойства данного металла, который является полностью диамагнитным. Именно эти свойства, наряду с физическими параметрами: удельным весом, удельной проводимостью и другими, в полной мере объясняют широкую востребованность данного металла при производстве изделий электротехнического назначения. Похожими свойствами обладает алюминий, который также успешно используется при производстве различной электротехнической продукции: проводов, кабелей и др.
Основную часть характеристик, которыми обладает медь, практически невозможно изменить, за исключением предела прочности. Данное свойство можно улучшить практически в два раза (до 420–450 МН/м2), если осуществить такую технологическую операцию, как наклеп.
Химические свойства
Химические свойства меди определяются тем, какое положение она занимает в таблице Менделеева, где она имеет порядковый номер 29 и располагается в четвертом периоде. Что примечательно, она находится в одной группе с благородными металлами.
Оттенки медных сплавов
В условиях невысокой влажности медь практически не проявляет химическую активность. Все меняется, если изделие поместить в условия, характеризующиеся высокой влажностью и повышенным содержанием углекислого газа. В таких условиях начинается активное окисление меди: на ее поверхности формируется зеленоватая пленка, состоящая из CuCO3, Cu(OH)2 и различных сернистых соединений. Такая пленка, которая называется патиной, выполняет важную функцию защиты металла от дальнейшего разрушения.
Окисление начинает активно происходить и тогда, когда изделие подвергается нагреву. Если металл нагреть до температуры 375 градусов, то на его поверхности формируется оксид меди, если выше (375-1100 градусов) — то двухслойная окалина.
Медь достаточно легко реагирует с элементами, которые входят в группу галогенов.
Внимание заслуживает взаимодействие оксида меди с различными веществами. Так, при его взаимодействии с серной кислотой образуется сульфат и чистая медь, с бромоводородной и иодоводородной кислотой — бромид и иодид меди.
Иначе выглядят реакции оксида меди с щелочами, в результате которых образуется купрат. Получение меди, при котором металл восстанавливается до свободного состояния, осуществляют при помощи оксида углерода, аммиака, метана и других материалов.
Медь при взаимодействии с раствором солей железа переходит в раствор, при этом железо восстанавливается. Такая реакция используется для того, чтобы снять напыленный медный слой с различных изделий.
Одно- и двухвалентная медь способна создавать комплексные соединения, отличающиеся высокой устойчивостью.
Такими соединениями являются двойные соли меди и аммиачные смеси. И те и другие нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.
Бухты медной проволоки
Области применения меди
Применение меди, как и наиболее схожего с ней по своим свойствам алюминия, хорошо известно — это производство кабельной продукции. Медные провода и кабели, характеризуются невысоким электрическим сопротивлением и особыми магнитными свойствами. Для производства кабельной продукции применяются виды меди, характеризующиеся высокой чистотой. Если в ее состав добавить даже незначительное количество посторонних металлических примесей, к примеру, всего 0,02% алюминия, то электрическая проводимость исходного металла уменьшится на 8–10%.
Невысокий вес меди и ее высокая прочность, а также способность поддаваться различным видам механической обработки — это те свойства, которые позволяют производить из нее трубы, успешно использующиеся для транспортировки газа, горячей и холодной воды, пара.
Совершенно не случайно именно подобные трубы применяются в составе инженерных коммуникаций жилых и административных зданий в большинстве европейских стран.
Медь, кроме исключительно высокой электропроводности, отличается способностью хорошо проводить тепло. Благодаря этому свойству она успешно используется в составе следующих систем:
- тепловые трубки;
- кулеры, использующиеся для охлаждения элементов персональных компьютеров;
- системы отопления и охлаждения воздуха;
- системы, обеспечивающие перераспределение тепла в различных устройствах (теплообменники).
Металлические конструкции, в которых использованы медные элементы, отличаются не только небольшим весом, но и исключительной декоративностью. Именно это послужило причиной их активного использования в архитектуре, а также для создания различных интерьерных элементов.
Шина электротехническая медная
Химические и физические свойства меди и медных сплавов
28.
01.2022
Медь — один из широко используемых металлов в разных отраслях. Ее физические и химические свойства, а также применение проката, регламентируются ГОСТ 859-2001. Характеристики готового изделия и специфические особенности в большей части определяются долей всевозможных примесей. Их объем может существенно различаться в разных сплавах, превышая содержание инородных вкраплений более чем на 1%. При этом разница в объеме самой меди в сплаве может не превышать 0,5%.
Химические свойства: классификация медного проката с учетом доли кислорода
Наибольшее влияние на характеристики конкретного сплава меди оказывает кислород. В зависимости от его содержания различают несколько видов изделий:
- Бескислородные. Прокат из сплавов марок М00, М0 или М1. Здесь содержание кислорода находится в пределах 0,001%.
- Рафинированные. Прокат из сплавов марок М1ф (р), М2р либо М3р. Группы выделяется повышенным содержанием фосфора, объем кислорода менее 0,01%.
- Высокая чистота. Металлопрокат из сплавов М00, М0 или М1, в которых доля кислорода варьируется от 0,03 до 0,5%.
- Общего применения. Изделия из сплавов универсального назначения — М2 либо М3. Содержание кислорода в готовом прокате не превышает 0,08%.
Металлопрокат из сплавов М00, М0 или М1, в которых доля кислорода варьируется от 0,03 до 0,5%.Разные марки медного металла дают уникальные характеристики, что сказывается не только на особенностях их применения, но и на цене готовых изделий или полуфабрикатов. Для изготовления всевозможных проводников, катодов, кабелей и другой продукции, где требуются повышенные характеристики электропроводности, используются дорогие сплавы — М00, М0 либо М1. Более дешевые виды — М2 или М3 обычно заказывают для производства крупных партий продуктов общего назначения. Модифицированные сплавы М1ф, М1р и других марок предназначены для решения специфических задач. Такой прокат выпускают по конкретным заявкам, поэтому его цена выше по сравнению с изделиями общего назначения.
Физические свойства медного проката
Широкую популярность проката из медных сплавов обуславливает повышенная электропроводность.
Эта характеристики является результатом низкого удаленного сопротивления. При этом всевозможные примеси (мышьяк, фосфор, олово, железо и др.) могут существенно его снизить (ухудшить). Показатель электрической проводимости также существенное зависит от технологии изготовления заготовок и их формата. Могут использоваться слитки вертикального или горизонтального литья, катанки, ленты, прутки отожженные и др. Например, различия в доле всевозможных примесей в бескислородных сплавах не превышает 1%. При этом, отличие в электропроводности с учетом механической прочности может превышать 2–3%.
Вторым свойством медного проката, обуславливающим его популярность, является повышенная проводимость тепла. Показатель зависит от доли примесей в сплаве, чем их меньше, тем выше значение. При этом пропорционально снижается удельное сопротивление материала.
При сравнении материала с другими металлами и сплавами, медный прокат отличается наилучшими показаниями электрической и тепловой проводимости.
Исключением является только серебро.
Другие свойства и отличия разных марок проката меди
Различные примеси в химическом составе изделий из меди оказывают влияние на характеристики. Это эффективно используется при производстве материалов. Например, чтобы повысить пластичность проката, необходимо снизить до минимума содержание свинца, железа, кислорода и висмута. Когда требуется повысить хрупкость, в сплав добавляют серу, свинец и другие элементы, которые плохо растворяются в меди.
Оставить заявку
Наша продукция
Профили
фасонные
Медная
пластина
Лента медная
М1
Шина
из меди
Наши сертификаты
Физические/химические свойства меди | Chemdemos
Используйте эту демонстрацию, чтобы сравнить физические и химические свойства материи.
Химические свойства основаны на способности или неспособности вещества производить новые вещества. Пластичность, цвет, блеск, тепло- и электропроводность меди контрастируют с ее способностью реагировать с концентрированной азотной кислотой и нитратом серебра.
Примечания к учебному плану
Эту демонстрацию следует использовать в начале вводного курса химии, когда вводятся и сопоставляются понятия физических и химических свойств. Позвольте около 15 минут для этой демонстрации.
Время выполнения
Для этого проекта требуется один день выполнения.
Обсуждение
- Свойства вещества, которые можно наблюдать, не пытаясь превратить это вещество в другое вещество, являются физическими свойствами. Если исследование свойства связано с попыткой превратить вещество в другое вещество, это свойство является химическим свойством.
- Уравнение реакции азотной кислоты с медью: Cu(s) + 4HNO 3 ==> Cu(NO 3 ) 2 (водн. ) + 2NO 2 (г) + 2H 2 O(ж)
- Уравнение реакции меди с раствором нитрата серебра: Cu (тв) + 2AgNO 3 (водн.) ==>2Ag(тв) + Cu(NO 3 ) 2 (водн.)
) + 2NO 2 (г) + 2H 2 O(ж)Материалы
- кусок медной фольги около 6 см квадрат
- зажим для изолированной колбы
- прибор для измерения электропроводности в виде лампочки
- лабораторный интерфейс Vernier с датчиком температуры
- Компьютер
- Чашка Петри с кусочком медной фольги размером 0,5 см х 1,0 см
- Бутылочка с 0,1 М раствором нитрата серебра
- Колба Флоренция объемом 1 л с пробкой, содержащей квадратный кусок медной фольги размером 0,5 см
- камера для документов
- видеопроектор
Процедура
- Используйте большой кусок медной фольги, чтобы продемонстрировать цвет, блеск и пластичность меди.
- Закрепите медную фольгу в зажиме, включите питание прибора для измерения проводимости и прикоснитесь медью к обоим электродам прибора одновременно. Аппарат должен загореться. Отключите питание аппарата.
- Оберните фольгой зонд термометра нониусного термометра и плотно зажмите его рукой. Дисплей будет регистрировать повышение температуры, поскольку тепло вашего тела проходит через медную фольгу в датчик. Дисплей монитора компьютера можно проецировать в большинстве классных комнат.
- Налейте в чашку Петри раствор нитрата серебра в количестве, достаточном, чтобы покрыть находящийся в нем маленький кусочек меди. Перейдите к части демонстрации с азотной кислотой, чтобы она некоторое время реагировала, а затем вернитесь к этой реакции. Через несколько минут на меди образуются яркие серебряные иглы. Для этой части демонстрации настоятельно рекомендуется проекция.
- Капните несколько капель концентрированной азотной кислоты на небольшой кусочек меди в колбе Флоренции. Немедленно замените пробку. Азотная кислота и медь будут реагировать с образованием темно-бордового газообразного диоксида азота. Проекция усиливает эту часть демонстрации.
Аппарат должен загореться. Отключите питание аппарата.
Меры предосторожности
- Убедитесь, что медная фольга не касается металлической части зажима, используемого при демонстрации электропроводности. Электроды аппарата проводимости находятся под напряжением 120 В переменного тока. Будьте осторожны, не прикасайтесь к ним при включенном питании.
- Азотная кислота обладает высокой коррозионной активностью. При попадании на кожу немедленно промойте водой с мылом. В случае разлива азотной кислоты закройте азотную кислоту предоставленным карбонатом натрия и при необходимости эвакуируйте помещение.
- Водный раствор нитрата серебра является сильным окислителем. При попадании на кожу немедленно смойте его водой с мылом.
Темы:
Свойства меди
Свойства меди
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
png”> Индекс сайта 
Физические и химические свойства — это характеристики вещества, такого как медь, которые отличают его от любого другого вещества. Наиболее распространенные вещества, такие как медь, существуют в виде состояний материи в виде твердых тел, жидкостей, газов и плазмы. Обратитесь к нашей статье о медном элементе для получения дополнительной информации и фактов об этом металлическом веществе.
Каковы химические свойства меди? 