Описание меди по химии 8 класс: Медь – свойства, применение, характеристики медных сплавов

alexxlab | 06.07.1978 | 0 | Разное

Свойства меди, ее получение и область применения

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. Дальнейшее развитие такой технологии привело к тому, что в костры начали вдувать воздух: это повышало температуру нагревания руды. Затем нагрев руды стали выполнять в специальных конструкциях, которые и стали первыми прототипами шахтных печей.

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. Это лишний раз подтверждает уникальность ее химических свойств, о которых следует рассказать более подробно.

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. Если металл поместить в пары серы, то он воспламенится. Высокую степень родства он проявляет и к селену. Медь не вступает в реакцию с азотом, углеродом и водородом даже в условиях высоких температур.

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

Урок по химии 8 класс “Химические свойства водорода и применение.

Тема урока: «Химические свойства водорода и его применение»

Цель урока: изучить химические свойства и применение водорода.

Задачи урока:

1. Образовательная: рассмотреть химические свойства водорода на лабораторном опыте; изучить применение.

2. Развивающая: способность развитию умения мыслить логически и владеть химическим языком; развить навыки работы с лабораторными оборудованиями и наблюдения, умения выделять главное, сравнивать, логично излагать мысли и делать выводы;

3. Воспитать положительные мотивации к обучению и культуры поведения, общения и умственного труда; воспитать умение работать самостоятельно с применением само и взаимоконтроля.

Реактивы: цинк гранулированный, раствор серной кислоты, порошок оксида меди. Оборудование:

пробирки, штатив, газоотводная трубка, спиртовка.

Наглядные пособия: презентации, медиа-урок.

Раздаточные материалы: индивидуальная технологическая карта.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый

Тип урока: урокизучения новой темы.

Используемая технология: модульная, информационно-комуникативная.

Ход урока:

1. Организационный момент. Урок начинается с девизом «Чтобы стать настоящим химиком, надо знать, уметь и думать» (слайд №1) /1 мин./

2. Актуализация опорных знаний (повторение изученного материала на прошлом уроке). К каждому ученику раздается индивидуальные, технологические карты.

К доске приглашается один ученик (МонгушСолангы) для решения задачи на обратной стороне доски. /3 мин./

Задача: какое соединение богаче водородом вода или сероводород.

Фронтальный опрос:

1.Вспомните, какую тему мы изучали на прошлом уроке?

2.Раскажите, что вы знаете о водороде?

3.Посмотрите на рисунок (слайд №2,3), что вы можете сказать, видя этот рисунок.

4.Вспомните и опишите физические свойства водорода (слайд №4)

5.Раскажите, из каких веществ мы можем получить водород в лаборатории.

6.Посмотрите на экран, и решите задачу: какое соединение богаче водородом вода или метан? Проверяется с решением задачи на доске. /5 мин./

3. Изучение новой темы.

1. Изучите особенности обращения с водородом. Водород при смеси с кислородом образует взрывоопасную смесь – так называемый гремучий газ. Также водород пожароопасен. Жидкий водород при попадании на кожу может вызвать сильное обморожение (слайд №8). /2 мин./

2.Откройте учебники страница 74-75.

3.Прочитайте абзац – химические свойства водорода. /10 мин./

4.Составьте уравнения реакции взаимодействия водорода с кислородом.

H₂ + O₂ =

5.Составьте уравнения реакции взаимодействия водорода с азотом.

Н₂+ N₂ =

6.Составьте уравнения реакции взаимодействия водорода с серой.

Н_{2 +} S =

7. Составьте уравнения реакции взаимодействия водорода с кальцием

H₂ +Ca =

Показ демонстрации опытов по мультимедиа.

8. Лабораторный опыт №10 (выполняется на тетрадях для лабораторных работ) – взаимодействие водорода оксидом меди. Стр.77 /10 мин./

Цель опыта: Изучить и рассмотреть взаимодействие водорода с оксидом меди(цель опыта ставит сами учащиеся).

Алгоритм выполнения опыта (слайд №10)

1.Соберите прибор как на рисунке 46, стр 75.

2.Проверьте его герметичность.

3.Положите в пробирку 2-3 кусочков цинка и прилейте 3-4 мл раствора соляной кислоты.

4.Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и проверьте выделяющийся газ на чистоту.

5.Конец газоотводной трубки поместите в пробирку с оксидом меди как показано на рисунке 46.

6.Пробирка с оксидом меди должен быть закреплена в штативе немного наклонно, чтобы ее отверстие находилась ниже дна.

7.Пробирку нагрейте в том месте, где находится оксид меди.

8.Как только заметите появление порошка красного цвета, нагревание прекратите.

9.Если лабораторный опыт закончил, убери со стола.

10.Выполните задание 1 на странице 77 после лабораторного опыта.

11.Подумайте, какой вывод вы можете сделать из изученного (ответы учащихся).

12.Посмотрите схему на слайде или на учебниках стр.76. Что вы можете сказать?

4. Закрепление

1.Выполните следующие задания. Химический диктант.Пронумеруйте 8 строчек в столбик. Записывайте возле каждого номера формулу нужного газа – О₂ или Н_2./3 мин./

• 1. Легкий газ

• 2. Тяжелый газ

• 3. Газ, поддерживающий горение

• 4.Газ при смешивании с кислородом взрывается при обычных условиях.

• 5.Собирают вытеснением воздуха.

• 6. Собирают в опрокинутый вверх дном сосуд

• 7. Собирают методом вытеснения воды.

• 8. Собирают в сосуд, поставленный на дно.

2. А теперь давайте выполним следующий синквейн.

1. Тема синквейна: Водород

2. Две прилагательные описывающие признаки и свойства темы синквейна:

3. Три глагола и деепричастия, описывающие характерные действия водорода:

4. Фраза из четырех слов:

5. Одно слово-резюме, характеризующее суть вопроса:

Подсчитайте все баллы (смайлики) за урок и сообщите учителю.

5. Рефлексия. Ответьте на вопросы и подытожим урок. /3 мин/

1. Что вы узнали нового?

2. Как вы думаете цель нашего урока достигнут?

3. Вам было интересно? Именно что было вам интересно узнать?

Домашнее задание. Выполнить упражнение 6-11 на стр.77.Творческое задание «Почему Водород называют топливом будущего?».

Задачи урока:

1. Образовательная: рассмотреть химические свойства водорода на лабораторном опыте; изучить применение.

2. Развивающая: способность развитию умения мыслить логически и владеть химическим языком; развить навыки работы с лабораторными оборудованиями и наблюдения, умения выделять главное, сравнивать, логично излагать мысли и делать выводы;

3. Воспитать положительные мотивации к обучению и культуры поведения, общения и умственного труда; воспитать умение работать самостоятельно с применением само и взаимоконтроля.

Реактивы: цинк гранулированный, раствор серной кислоты, порошок оксида меди. Оборудование: пробирки, штатив, газоотводная трубка, спиртовка.

Химический диктант. Пронумеруйте 8 строчек в столбик. Записывайте возле каждого номера формулу нужного газа – О₂ или Н₂

1. Легкий газ… 2. Тяжелый газ …3. Газ, поддерживающий горение… 4.Газ при смешивании с кислородом взрывается при обычных условиях… 5.Собирают вытеснением воздуха… 6. Собирают в опрокинутый вверх дном сосуд… 7. Собирают методом вытеснения воды… 8. Собирают в сосуд, поставленный на дно….

Алгоритм выполнения опыта

1.Соберите прибор как на рисунке 46, стр 75.

2.Проверьте его герметичность.

3.Положите в пробирку 2-3 кусочков цинка и прилейте 3-4 мл раствора соляной кислоты.

4.Закройте пробирку пробкой с газоотводной трубкой и проверьте выделяющийся газ на чистоту.

5.Конец газоотводной трубки поместите в пробирку с оксидом меди как показано на рисунке 46.

6.Пробирка с оксидом меди должен быть закреплена в штативе немного наклонно, чтобы ее отверстие находилась ниже дна.

7.Пробирку нагрейте в том месте, где находится оксид меди.

8.Как только заметите появление порошка красного цвета, нагревание прекратите.

9.Если лабораторный опыт закончил, убери со стола.

10.Выполните задание 1 на странице 77 после лабораторного опыта.

11.Подумайте, какой вывод вы можете сделать из изученного (ответы учащихся).

12.Посмотрите схему на слайде или на учебниках стр.76. Что вы можете сказать?

Получение и химические реакции меди

Нахождение в природе.

Медь встречается главным образом в виде сульфидных соединений. Наиболее важные минералы — медный блеск Cu₂S, медный колчедан (халькопирит) CuFeS₂ и борнит Cu₃FeS₂ входят в состав так называемых полиметаллических сульфидных руд. Реже встречаются кислородсодержащие соединения: малахит (основной карбонат меди) СuСО₃ • Сu(ОН)₂, азурит 2СuСО₃ • Сu(ОН)₂ и куприт СuO₂.

Физические свойства.

Медь — металл красного цвета, плавится при температуре 1083°С, кипит при 2877°С. Чистая медь довольно мягка, легко поддается прокатке и вытягиванию. Примеси увеличивают твердость меди. Медь отличается очень высокой электро- и теплопроводностью. Примеси мышьяка и сурьмы значительно уменьшают электропроводность меди. Медь образует различные сплавы (латуни, бронзы и др.).

Химические свойства.

Медь относится к числу малоактивных металлов. На холоду она очень слабо взаимодействует с кислородом воздуха, покрываясь пленкой оксида, которая препятствует дальнейшему окислению меди. При нагревании медь окисляется полностью:

2Cu + O₂ = 2СuО

Сухой хлор на холоду не взаимодействует с медью, однако в присутствии влаги реакция проходит довольно энергично:

Сu + Сl₂ = СuС1₂.

При нагревании медь довольно энергично взаимодействует с серой:

Си + S = CuS.

Медь может растворятся только в кислотах-окислителях. В концентрированной серной кислоте она растворяется только при нагреваний, a в азотной — и на холоду:

Сu+ 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2Н₂O,
ЗСu + 8HNO₃(Разбавл.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4Н₂O,
Сu + 4HNO₃(Конц .) = Cu(NO₃)₂+ 2NO + 2Н₂O.

Получение.

Процесс получения меди состоит из нескольких стадий. Сначала сульфидную руду обжигают. При этом часть меди превращается в оксид:

4CuFeS₂ + 13O₂ = 4CuO + 2Fe₂0₃ + 8SO₂.

Затем проводят плавку на штейн и получают сульфид меди (I). При этом к огарку прибавляют кокс и песок для образования шлака:

2CuO + FeS + С + SiO₂ = Cu₂S + FeSi0₃ + СО
или
CuO + FeO + CuS + С + SiO₂ = Cu₂S + FeSiO₃+ CO.

Далее штейн подвергают конвертерной плавке:

9Cu₂ S + 3O₂ = 2Cu₂ O + 2SO₂ ,
2CuO₂ + Cu₂ S = 6Cu + SO₂ .

Получаемая медь называется черновой. Очищают медь рафинированием. Электролитом служит раствор сульфата меди, анодом — медные болванки ,катодом — пластинка чистой меди. При пропускании электрического тока через электролит медь анода растворяется, а на катоде выделяется чистая медь.

Оксид меди

Обладает основными свойствами. Он может взаимодействовать с кислотами и кислотными оксидами:

CuO + H₂SО₄ = CuSО₄ + Н₂О,
CuO + SО₃ = CuSО₄.

Оксид меди не растворим в воде. При нагревании оксида меди и присутствии восстановителя довольно легко происходит его восстановление:

CuO + Н₂ = Сu + Н₂O,
СuО + СО = Сu + СO₂.

Оксид меди получают окислением меди при нагревании или прокаливанием гидроксида меди:

2Сu + O₂ = 2СuО,
Cu(OH)₂ = CuO + Н₂O.

Оксид меди встречается в природе в продуктах выветривания некоторых медных руд. Он используется в производстве стекла и эмалей как зеленый и синий красители (медно-рубиновое стекло), как окислитель в органическом анализе и в медицине.

Гидроксид меди

Гидроксид меди Сu(ОН)₂. Выпадает в виде осадка при действии на растворы солей меди (II) растворов щелочей (но не аммиака):

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄.

При действии аммиака на соли меди (II) сначала выпадает гидроксид меди, который очень легко растворяется в избытке аммиака с образованием аммиаката меди:

Cu(OH)₂ + 4NH₄OH = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4Н₂O
или
Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂.

Аммиакат меди окрашен в интенсивный сине-фиолетовый цвет, Поэтому он позволяет обнаружить малые количества ионов меди (П) в растворе. Эта реакция применяется в аналитической химии.
Гидроксид меди обладает очень слабо выраженными амфотерными свойствами. В кислотах он растворяется легко, в концентрированных растворах щелочей — с большим трудом. В первом случае образуются соли меди, во втором — гидроксокупраты:

Сu(ОH)₂ + 2NaOH = Na₂[Cu(OH)₄].

Гидроксид меди может восстанавливаться до гемиоксида меди при нагревании С различными не очень сильными восстановителями: альдегидами, сахарами, гидразином, гидроксиламином и др.:

2Cu(OH)₂ + R—СНО → Cu₂O + R—COOH + 2H₂O.

Гемиоксид, или оксид меди (I)

Гемиоксид, или оксид меди (I), Си₂0. Обладает только основными свойствами. Часть солей меди (I) хорошо растворима, но довольно неустойчива и легко окисляется кислородом воздуха. Устойчивыми соединениями меди (I) являются, как правило, либо нерастворимые соединения (Cu₂S, Cu₂O, Cu₂I₂), либо комплексные соединения (Cu(NH₃)⁺₂ и др.). Гемиоксид меди применяется для изготовления купроксных выпрямителей переменного тока.

При растворении гемиоксида меди в кислородсодержащих кислотах, например серной, образуются соли меди (II) и медь:

Cu₂O + H₂SO₄ = CuSO₄ + Сu + Н₂O,

а при растворении в галогеноводородных кислотах — соли меди (I):

Cu₂0 + 2НС1 = 2СuС1 + Н₂O.

Многие соли меди (II) хорошо растворимы в воде, но подвержены гидролизу, поэтому в растворе всегда должен быть небольшой избыток кислоты. Нерастворимыми солями меди (II) являются сульфид CuS, карбонат (основной карбонат) СuСO₃• Сu(ОН)₂ • 0,5Н₂О, оксалат СuС₂O₄и фосфат Сu₃(РO₄)₂.

Под действием восстановителей соли меди (II) в кислом растворе могут восстанавливаться до солей меди (I):

2CuSO₄ + 4KI = 2K₂SO₄ + Cu₂I₂ + I₂

Аммиачные растворы солей меди (I) могут взаимодействовать с ацетиленом, образуя ацетиленид меди;

СН≡СН + 2CuCl = Cu₂C₂ + 2НС1.

Инновации: Введение в медь: типы меди

Применение меди в металлургии меди и медных сплавов

Автор: Вин Калькутт

Медь с высокой проводимостью | Раскисленная медь | Медные сплавы | Медь в других металлах | Переработка меди | Здоровье | Окружающая среда | Соединения меди

Медь с высокой проводимостью

От трети до половины всей производимой меди в той или иной форме используется в электротехнике и для электроснабжения домашних хозяйств.Причина проста – среди легкодоступных инженерных материалов медь уникальна. Он не только чрезвычайно пластичен и может быть легко превращен в широкий спектр изделий, особенно из проволоки, но и имеет почти уникально высокие значения теплопроводности и электропроводности, превосходящие только серебро. Высокая электрическая проводимость особенно важна для эффективной передачи и использования электроэнергии, поэтому медь является основным материалом для изготовления проводов и кабелей, шин, обмоток двигателей и трансформаторов.

Существует несколько типов или сортов по существу чистой меди. Эти сорта немного отличаются по чистоте и типам содержащихся «примесных» элементов, но все они содержат не менее 99,3% Cu. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти далее в этой статье. Список марок меди, классифицированных в рамках Единой системы нумерации (UNS), доступен при поиске в базе данных свойств деформируемых и литых медных сплавов. Ниже приведены популярные типы кованой меди, каждый из которых подходит для различных целей.Также производится несколько сопоставимых сплавов литой меди, но они не будут здесь обсуждаться из-за гораздо большего коммерческого значения деформируемых сплавов.

Электролитически очищенная медь с высокой проводимостью (HC) используется для большинства электрических применений, таких как провода и кабели, шины и обмотки. Наиболее часто используемый сорт известен в Северной Америке как медь с твердой электролитической смолой (ETP), UNS C11000, а в других странах – как «электро». Медь ETP имеет номинальную проводимость от 100% до 101.5% IACS (Международный стандарт отожженной меди, значение проводимости, установленное около 100 лет назад для самой чистой меди того времени). Медь с высокой проводимостью очень легко обрабатывается как в горячем, так и в холодном состоянии. Он обладает отличной пластичностью, что означает, что его можно легко растянуть до тонкой проволоки, и он доступен во всех других готовых формах. Медь ETP содержит минимум 99,90% меди, причем кислород является основным вторичным элементом.

Существует несколько сортов меди с высокой степенью очистки, которые почти не содержат кислорода или других примесей.Это так называемые бескислородные котлы с высокой проводимостью. (Аббревиатура от термина бескислородная медь с высокой проводимостью, OFHC ^TM , является зарегистрированным товарным знаком компании Phelps Dodge Specialty Copper Products. Сопоставимые общие продукты обычно обозначаются просто как медь.) Медь производится путем электролитического литья. рафинированная медь в контролируемой, т. е. неокислительной атмосфере. Применяется там, где особенно важна простота сварки и пайки. Котлы OF имеют электропроводность выше 100% IACS.

Сертифицированная бескислородная медь с высокой проводимостью (Electronic Grade, UNS C10100) содержит не менее 99,99% меди, что делает ее самым чистым металлом, который обычно используется. Он содержит очень низкие уровни остаточных летучих примесей и поэтому используется для высоковакуумных электронных устройств, таких как передающие трубки, волноводные трубки, линейные ускорители и уплотнения стекло-металл. Фактическое удаление кислорода также позволяет избежать некоторых проблем при сварке, встречающихся в кислородсодержащих сплавах, тем самым улучшая технологичность.

Рисунок 6 . Бесплатная обработка меди

Медь для свободной механической обработки имеет добавку около 0,5% серы или теллура, что повышает степень обрабатываемости меди с 20 до 90 (на основе 100-балльной шкалы, которую возглавляет автоматная латунь, UNS C36000). Свинец действует аналогично с медью, хотя самонесущая свинцовая медь как таковая (то есть, кроме специальных материалов, используемых для подшипников) не включена в текущую классификацию UNS. Области применения таких свободно обрабатываемых марок, как теллурсодержащая медь (UNS C14500 и другие) и серосодержащая медь (C14700), включают механически обработанные электрические компоненты, сопла для газовой сварки, наконечники горелок и наконечники паяльника.

Стоимость этих компонентов для электротехнической промышленности остается низкой, поскольку они производятся из меди, не подвергающейся механической обработке. Они отливаются или выковываются почти до окончательной формы и подвергаются финишной обработке с жесткими допусками. (Томас Болтон)

Медь раскисленная

Раскисленная медь используется для других основных областей применения котлов в строительстве зданий, помимо электрических услуг, в основном для систем центрального отопления, труб для газо- и водоснабжения, а также листов для кровли и других архитектурных применений.Кислород из меди обычно удаляют добавлением к расплаву фосфора в качестве медно-фосфорного отвердителя или бора в случае отливок. Это дает материал, который можно легко паять или сваривать, не опасаясь охрупчивания из-за контакта с водородом. Поэтому он идеально подходит для использования в водопроводных системах и бытовом газоснабжении. Способность меди образовывать защитную и эстетически приятную поверхность, или патину, в результате атмосферных воздействий способствовала ее использованию для кровли больших зданий на протяжении многих веков.Сегодня такие архитектурные применения расширяются за счет включения стеновых панелей, облицовки колонн и других предметов.

Медные сплавы

Медь более свободно образует сплавы, чем большинство металлов, и содержит широкий спектр легирующих элементов. Цинк, олово, никель и алюминий являются наиболее распространенными легирующими добавками и производят следующие простые типы сплавов. Есть несколько других типов, не перечисленных здесь.

Олово	бронза
Олово и фосфор	Фосфорная бронза
Алюминий	Алюминиевая бронза
цинк	Латунь
Олово и цинк	Красная латунь или бронза
Никель	Медно-никелевый
Никель и цинк	Нейзильбер

На практике многие комбинации легирующих элементов используются в комбинации для оптимизации свойств для очень широкого диапазона применений.Эффект от них суммирован на Рисунок 8 .

Рисунок 8 . Некоторые эффекты легирующих добавок на свойства меди

Сплавы на основе меди классифицируются как цветные (черные материалы – это железо; например, сталь). Полезные легирующие добавки других элементов к перечисленным выше типам сплавов в небольших количествах могут включать алюминий, мышьяк, сурьму, бериллий, кадмий, хром, кобальт, кадмий, железо, свинец, марганец, никель, ниобий, кислород, фосфор, кремний, серебро. , сера, теллур, олово, цинк и цирконий.Все они содержатся в стандартной меди и медных сплавах и добавляются по мере необходимости в небольших количествах, чтобы придать особые свойства, подходящие для многих требовательных приложений.

Некоторые легирующие элементы использовались с медью с давних времен. Развитие знаний в области металлургии и коррозии дало множество ответов на конкретные металлургические явления или явления коррозии, и эти улучшения, в свою очередь, иногда приводили к использованию других легирующих элементов с медью. Хорошим примером этого синергизма является разработка новых и улучшенных сплавов для использования в электронной промышленности.

Медь в других металлах

Помимо использования в сплавах на основе меди, есть и другие металлы, в которые добавляется медь для улучшения свойств. Конструкционные стали могут содержать около 0,5% меди, что делает их устойчивыми к атмосферным воздействиям и сильному прогрессирующему ржавлению. Несколько процентов меди также оказывают полезное упрочняющее действие на сталь.

Добавление меди (около 2–4%) к дуплексным нержавеющим сталям и супераустенитным сталям с высоким содержанием никеля повышает коррозионную стойкость в кислой среде, а также может придавать большую устойчивость к некоторым формам воздействия морской воды.

Самый важный сплав никеля с медью, известный как металлический монель, содержит около 30-35% меди. Он обладает высокой устойчивостью ко многим формам коррозии, особенно при химической обработке и морских применениях.

Сплавы алюминия с содержанием меди около 4% можно подвергать термообработке для получения высокой прочности. Например, медь является важным компонентом алюминиевых литейных сплавов, используемых в автомобильных блоках двигателей и головках цилиндров.

Переработка меди

Медь и медные сплавы перерабатывались на протяжении тысячелетий.(Было сказано, что даже часть меди, используемая в древнеегипетских водопроводных трубах, вероятно, многократно перерабатывалась на протяжении веков.) Это была нормальная экономическая практика, частично основанная на высокой стоимости меди. Говорят, что одно из чудес старого мира, Колосс Родосский, Греция, огромная статуя у входа в гавань Родоса в древнегреческие времена, было сделано из меди. От него не осталось никаких следов после того, как он был переработан для изготовления полезных артефактов.

Вся экономика промышленности меди и медных сплавов зависит от экономической переработки любых излишков продукции.По оценкам, количество переработанной меди составляет около 35% от общего годового потребления меди в США. Использование наиболее подходящего и дешевого сырья – например, медного лома – для изготовления компонентов позволяет производить такие материалы, как медные сплавы, по разумной цене, в то же время экономя энергию, необходимую для производства первичного металла из руды.

Медь хорошего качества с высокой проводимостью может быть переработана путем простого плавления и контрольного анализа перед литьем до готовой формы или для последующего изготовления.Однако это обычно относится только к технологическому лому высшего качества (так называемому немедленному лому), возникающему на медном заводе. Медь, которая была паяна, паяна, сварена или покрыта металлическими покрытиями, может содержать другие металлы, которые делают ее непригодной для повторного использования в качестве меди с высокой проводимостью, но такая медь может быть – и обычно – переплавляется и используется для изготовления полезных сплавов. Если медь была смешана с другими металлами и должна быть повторно рафинирована, ее обычно переплавляют и отливают до формы анода, чтобы ее можно было электролитически рафинировать.В некоторых случаях, как в случае с водопроводной трубой, ее можно просто очистить огнем в подходящей печи. Однако, если уровень примесей в литом аноде является значительным, маловероятно, что произведенный катод будет соответствовать очень высоким стандартам, требуемым для меди класса «А» (коммерческое обозначение типа катодной меди, торгуемой на биржах). используется для производства тонкой проволоки. Такая медь используется как сырье для производства сплавов.

Если медь и лом медных сплавов очень загрязнены и не подходят для простой переплавки, его можно переработать другими способами для извлечения меди в качестве металла или для получения некоторых из многих соединений меди, необходимых для промышленности и сельского хозяйства.Это обычная практика для извлечения пригодной для использования меди из шлака, шлака или прокатной окалины в результате производственных процессов или из узлов с истекшим сроком службы компонентов, содержащих полезные количества меди.

Медь никогда не теряется полностью. Даже находясь в почве, медь очень медленно выщелачивается и попадает через реки в море, обычно в форме биологически недоступных химических комплексов или соединений. Здесь в течение геологических периодов времени медь может выпадать в осадок вблизи центров термической активности и образовывать конкреции на морском дне.Их можно извлечь, хотя до сих пор их эксплуатации препятствовали экономические и политические проблемы. Со временем они сформируют основу для рудного пласта, который выдвигается к поверхности движением Земли, и станут будущим источником ценных минералов.

Здоровье

Медь – один из относительно небольшой группы металлических элементов, необходимых для здоровья человека. Эти элементы, наряду с аминокислотами и жирными кислотами, а также витаминами, необходимы для нормальных метаболических процессов.Однако, поскольку организм не может синтезировать медь, человеческий рацион должен обеспечивать ее регулярное поступление для усвоения. Большинство мяса, рыбы, моллюсков и овощей являются источниками меди, причем одни больше, чем другие. (См. «Медь в здоровье человека», «Краткие сведения о здоровье и питании» и «Дефицит меди» для получения дополнительной информации.) В организме взрослого человека содержится от 0,6 до 0,95 миллиграмма меди на фунт массы тела (от 1,4 до 2,1 мг / килограмм). Следовательно, здоровый человек весом 130 фунтов (60 кг) содержит примерно 0.1 г меди. Однако это небольшое количество абсолютно необходимо для общего благополучия человека; без него, конечно, умер бы.

Медь в сочетании с определенными белками производит ферменты, которые действуют как катализаторы, помогая ряду функций организма. Некоторые из этих ферментов помогают обеспечивать энергию, необходимую для биохимических реакций; другие участвуют в преобразовании меланина для пигментации кожи, а третьи помогают формировать поперечные связи в коллагене и эластине и, таким образом, поддерживать и восстанавливать соединительные ткани.Этот процесс особенно важен для сердца и артерий. Фактически, исследования показывают, что дефицит меди является одним из факторов, повышающих риск развития ишемической болезни сердца.

До недавнего времени считалось, что большинство людей потребляют достаточное количество меди. Однако современные исследования показали, что это не так. Действительно, Всемирная организация здравоохранения недавно отметила, что дефицит меди, вероятно, является распространенным явлением во всем мире. Многие типичные блюда были проанализированы на содержание металлов.Согласно недавним опросам, проведенным в 1980-х годах, только 75% населения США потребляет количество меди в день, которое, по оценке Управления США по пищевым продуктам и питанию Национальной академии наук США, является достаточным. что суточная доза должна составлять от 0,4 мг / день для детей 1-3 лет до 1,2 мг / день для взрослых.

Медь использовалась в качестве лекарства в течение тысяч лет, включая лечение ран грудной клетки и очистку питьевой воды (для получения дополнительной информации по этой теме см. Медь в моей аптечке? Недавно исследования показали, что медь помогает предотвратить воспаление. при артрите и подобных аутоиммунных заболеваниях.Продолжаются исследования противоязвенных и противовоспалительных препаратов, содержащих медь, и их использования в радиологии, а также для лечения судорог и эпилепсии. Хотя нет никаких эпидемиологических доказательств того, что контакт с медью может предотвратить артрит, были сделаны отдельные заявления о том, что ношение медных браслетов действительно облегчает симптомы. В статье по URL-адресу в начале этого абзаца содержится дополнительная информация о меди и артрите.

Окружающая среда

Медь абсолютно необходима для нормального здорового роста и воспроизводства большинства, если не всех высших растений и животных.Потери урожая и животных, вызванные нехваткой меди, могут, в одном случае, быть общими. Например, ягнята могут погибнуть от раскачивания, а посевы на недавно освоенных торфяных болотах или песчаных пустошах могут полностью погибнуть. К счастью, такие случаи довольно редки. Гораздо менее драматичным, но очень важным с экономической точки зрения является снижение урожайности примерно на 20%, которое может быть результатом нераспознанного (субклинического) дефицита меди во многих культурах без появления каких-либо очевидных симптомов. Еще большее влияние на прибавку в живом весе может иметь место у домашнего скота с субклиническим дефицитом меди, особенно у крупного рогатого скота.В дополнение к своей важной роли, медь также оказывает очень благотворное влияние на эффективность преобразования корма свиньями. За счет добавления сульфата меди в рацион свиней на откорме был получен среднесуточный прирост живой массы до 9,1%.

Дефицит меди был обнаружен во всем мире во всех климатических зонах, где выращиваются сельскохозяйственные культуры или содержатся животные на фермах. Заболеваемость варьируется в зависимости от почвы, урожая, домашнего скота и факторов управления. В частности, дефицит может возникать в сельскохозяйственных культурах, растущих на почвах с песчаной текстурой (которые выводят медь из воды), в культурах, богатых органическими веществами (которые усложняют медь, что делает ее биологически недоступной), и на известковых почвах (которые связывают медь как карбонат), но другие факторы почвы также могут вызвать дефицит.Интенсивное управление высокопродуктивными сортами сельскохозяйственных культур и породами животных часто может усугубить дефицит меди, особенно при использовании большого количества азотных и фосфорных удобрений. Поскольку медь является таким важным микроэлементом, важно распределение и концентрация меди в окружающей среде. Обычно в источниках пресной воды содержится 4,5 микрограмма на галлон (1 мкг / л) меди.

В почве медь обычно присутствует в соединениях, которые плохо растворяются в воде. Только ограниченный процент, обычно менее 1%, доступен в растворимой форме и, следовательно, является биодоступным.Эта медь может быть поглощена корнями растений по мере необходимости, а затем переработана в виде гниения листьев и древесины, концентрируясь в верхних 4 дюймах (100 мм) или около того. И когда животные пасутся на этих растениях, медь в почве пополняется из их экскрементов. Интенсивное земледелие без этой переработки может привести к дефициту меди, который необходимо восполнить с помощью удобрений.

Соединения меди

Сульфат меди является коммерчески наиболее важным соединением меди, которое когда-то называли «медным купоросом» из-за его тесной связи с серной кислотой.Обычно это исходный материал для производства большинства других соединений меди. Мировое потребление составляет около 200 000 тонн в год, из которых примерно 75% используется в сельском хозяйстве. Оксид меди, оксид меди, ацетат меди, хлорид меди, оксихлорид меди, нитрат меди и нафтенат меди избирательно используются для этих целей из-за простоты их использования или других особых свойств. Применения соединений меди включают:

• электролит для рафинирования меди и гальваники
• Краски противообрастающие
• катализаторы для многих промышленных процессов в нефтехимической и резиновой промышленности, а также в текстильном производстве.
• добавки к цементу для контроля скорости схватывания и роста лишайников
• фунгицидная добавка к гипсу
• протравы для крашения
• красители для красок, стекла и фейерверков
• консерванты для красок, клеев, древесины, текстильных изделий и переплетов книг

Также в этом выпуске:

2007 г. | 2006 г. | 2005 г. | 2004 г. | 2003 г. | 2002 г. | 2001 г. | 2000 г. | 1999 г. | 1998 г. | 1997 г.

открытых учебников | Сиявула

Математика

Наука

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 7A

      • Марка 7Б

      • Оценка 7 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 7А

      • Граад 7Б

      • Граад 7 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • класс 8A

      • Марка 8Б

      • Оценка 8 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 8А

      • Граад 8Б

      • Граад 8 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 9А

      • Марка 9Б

      • 9 класс (A и B вместе)

    • Африкаанс

      • Граад 9А

      • Граад 9Б

      • Граад 9 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Класс 4A

      • Класс 4Б

      • Класс 4 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 4А

      • Граад 4Б

      • Граад 4 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Марка 5A

      • Марка 5Б

      • Оценка 5 (вместе A и B)

    • Африкаанс

      • Граад 5А

      • Граад 5Б

      • Граад 5 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

• • Читать онлайн

  • Учебники

    • Английский

      • Класс 6A

      • класс 6Б

      • 6 класс (A и B вместе)

    • Африкаанс

      • Граад 6А

      • Граад 6Б

      • Граад 6 (A en B saam)

  • Пособия для учителя

Наша книга лицензионная

Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколько угодно раз. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственным ограничением является то, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

CC-BY (версии без бренда)

Эти небрендированные версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, модифицировать или дополнять их любым способом, с единственным требованием – дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Медный провод | AMERICAN ELEMENTS ®

---

РАЗДЕЛ 1.ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Название продукта: Медный провод

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например CU-M-02-W , CU-M-03-W , CU-M-04-W , CU-M-05-W , CU-M-06-W

Номер CAS: 7440-50-8

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements
10884 Weyburn Ave.
Лос-Анджелес, Калифорния

Тел .: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон экстренной связи:
Внутренний, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887

---

РАЗДЕЛ 2.ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с Регламентом CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548 / EEC или Директивой 1999/45 / EC
N / A
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Данные отсутствуют
Опасности, не классифицированные иным образом
Данные отсутствуют
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
НЕТ
Пиктограммы опасности
НЕТ
Сигнальное слово
НЕТ
Краткие сведения об опасности
НЕТ
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0- 4)
(Система идентификации опасных материалов)
Здоровье (острые эффекты) = 0
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 0
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT: N / A
vPvB: N / A

---

РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ

Вещества
Номер CAS / Название вещества:
7440-50-8 Медь
Идентификационный номер (а):
Номер ЕС: 231-159-6

---

РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

Описание мер первой помощи
Общие сведения
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании:
В случае жалоб обратитесь за медицинской помощью.
При попадании на кожу:
Обычно продукт не раздражает кожу.
При попадании в глаза:
Промыть открытый глаз под проточной водой в течение нескольких минут.Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.
При проглатывании:
Если симптомы не исчезнут, обратиться к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и замедленные
Данные отсутствуют
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Данные отсутствуют

---

РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Специальный порошок для металлических огней. Не используйте воду.
Средства тушения, неподходящие из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
При пожаре могут образоваться следующие вещества:
Оксиды меди
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Никаких специальных мер не требуется .

---

РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Не требуется.
Меры по защите окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без официального разрешения.
Не допускать попадания продукта в канализацию, канализацию или другие водоемы.
Не позволяйте материалу проникать в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Подобрать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении.
См. Раздел 8 для получения информации о средствах индивидуальной защиты.
См. Информацию об утилизации в Разделе 13.

---

РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в сухом прохладном месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения с учетом несовместимости
Требования, предъявляемые к складским помещениям и таре:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Нет данных
Дополнительная информация об условиях хранения:
Хранить тару плотно закрытой.
Хранить в прохладных, сухих условиях в хорошо закрытых емкостях.
Особое конечное использование
Данные отсутствуют

---

РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА

Дополнительная информация о конструкции технических систем:
Нет дополнительных данных; см. раздел 7.
Параметры управления
Компоненты с предельными значениями, требующие контроля на рабочем месте: 7440-50-8 Медь (100,0%)
PEL (США) Долгосрочное значение: 1 * 0,1 ** мг / м ³ как Cu * пыль и туман ** дым
REL (США) Долгосрочное значение: 1 * 0.1 ** мг / м ³ как Cu * пыль и туман ** дым
ПДК (США) Долгосрочное значение: 1 * 0,2 ** мг / м ³ * пыль и туман; ** дым; как Cu
EL (Канада) Долгосрочное значение: 1 * 0,2 ** мг / м ³ * пыль и туман; ** дым
EV (Канада) Долгосрочное значение: 0,2 * 1 ** мг / м ³ как медь, * дым; ** пыль и туман
Дополнительная информация: Нет данных
Контроль воздействия
Средства индивидуальной защиты
Следуйте типичные защитные и гигиенические методы работы с химическими веществами.
Поддерживайте эргономичную рабочую среду.
Дыхательное оборудование: Не требуется.
Защита рук: Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах)
Данные отсутствуют
Защита глаз: Защитные очки
Защита тела: Защитная рабочая одежда.

---

РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физико-химических свойствах
Внешний вид:
Форма: Твердое вещество в различных формах
Цвет: Медного цвета
Запах: Без запаха
Порог запаха: Нет данных.
pH: нет данных
Точка плавления / интервал плавления: 1083 ° C (1981 ° F)
Точка кипения / интервал кипения: 2562 ° C (4644 ° F)
Температура сублимации / начало: данные отсутствуют
Воспламеняемость (твердое, газ): Нет данных.
Температура возгорания: данные отсутствуют
Температура разложения: данные отсутствуют
самовоспламенение: данные отсутствуют.
Взрывоопасность: данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижний: данные отсутствуют
Верхние: данные отсутствуют
Давление пара при 20 ° C (68 ° F): 0 гПа
Плотность при 20 ° C (68 ° F): 8.94 г / см ³ (74,604 фунта / галлон)
Относительная плотность: данные отсутствуют.
Плотность пара: Н / Д
Скорость испарения: Н / Д
Растворимость в воде (H ₂ O): Нерастворимый
Коэффициент распределения (н-октанол / вода): Нет данных.
Вязкость:
Динамическая: Нет
Кинематическая:
Другая информация
Данные отсутствуют

---

РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Данные отсутствуют
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
При использовании и хранении в соответствии со спецификациями разложения не происходит.
Возможность опасных реакций
Опасные реакции неизвестны
Условия, которых следует избегать
Данные отсутствуют
Несовместимые материалы:
Данные отсутствуют
Опасные продукты разложения:
Оксиды меди

---

РАЗДЕЛ 11. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Информация о токсикологических эффектах
токсичность:
Реестр токсического действия химических веществ (RTECS) содержит данные об острой токсичности этого вещества.
Значения ЛД / ЛК50, относящиеся к классификации:
ЛД50 при пероральном приеме> 5000 мг / кг (мышь)
Раздражение или разъедание кожи: Без раздражающего действия.
Раздражение или разъедание глаз: Без раздражающего действия.
Сенсибилизация: сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток: Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
EPA-D: Канцерогенность для человека не поддается классификации: неадекватные доказательства канцерогенности для человека и животных или данные отсутствуют.
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о онкогенных, канцерогенных и / или опухолевых заболеваниях этого вещества.
Репродуктивная токсичность:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит репродуктивные данные для этого вещества.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени – многократное воздействие: Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени при однократном воздействии: Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании: Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности: Эффекты неизвестны.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не изучена.
Канцерогенные категории
OSHA-Ca (Управление по охране труда)
Вещество не указано.

---

РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Токсичность
Водная токсичность:
Нет данных
Стойкость и разлагаемость
Нет данных
Потенциал биоаккумуляции
Нет данных
Подвижность в почве
Нет данных
Дополнительная экологическая информация:
допускать попадание материала в окружающую среду без официальных разрешений.
Не допускайте попадания неразбавленного продукта или больших количеств продукта в грунтовые воды, водоемы или канализационные системы.
Избегать попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT: N / A
vPvB: N / A
Другие побочные эффекты
Нет данных

---

РАЗДЕЛ 13. УТИЛИЗАЦИЯ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Для обеспечения надлежащей утилизации проконсультируйтесь с официальными правилами .
Неочищенная тара:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными предписаниями.

---

РАЗДЕЛ 14. ИНФОРМАЦИЯ ПО ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
НЕТ
Собственное транспортное наименование ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
НЕТ
Класс (ы) опасности при транспортировке
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Class
N / A
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
N / A
Экологические опасности:
Морской загрязнитель (IMDG):
Да (PP)
Да (P)
Особые меры предосторожности для пользователя
НЕТ
Транспортировка навалом согласно Приложению II MARPOL73 / 78 и Кодексу IBC
НЕТ
Транспортировка / Дополнительная информация:
DOT
Морской загрязнитель (DOT):
Нет

---

РАЗДЕЛ 15 .НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Нормативные акты / законодательные акты по безопасности, охране здоровья и окружающей среды, относящиеся к веществу или смеси
Национальные правила
Все компоненты этого продукта перечислены в Реестре химических веществ в соответствии с Законом о контроле за токсичными веществами Агентства по охране окружающей среды США.
Все компоненты этого продукта занесены в Канадский список веществ, предназначенных для домашнего использования (DSL).
SARA Раздел 313 (списки конкретных токсичных химикатов)
7440-50-8 Медь
Предложение 65 Калифорнии
Предложение 65 – Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано в списке.
Предложение 65 – Токсичность для развития
Вещество не указано.
Предложение 65 – Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Предложение 65 – Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Для использования только технически квалифицированными специалистами.
Другие постановления, ограничения и запретительные постановления
Вещество, вызывающее особую озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (EC) № 1907/2006.
Вещества нет в списке.
Должны соблюдаться условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещества нет в списке.
Приложение XIV Правил REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH – Вещества, прошедшие предварительную регистрацию
Вещество внесено в список.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась

---

РАЗДЕЛ 16.ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Вышеприведенная информация считается правильной, но не претендует на исчерпывающий характер и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на текущем уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер безопасности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом.Дополнительные условия продажи см. На обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 AMERICAN ELEMENTS. ЛИЦЕНЗИОННЫМ ДАННЫМ РАЗРЕШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННЫХ КОПИЙ БУМАГИ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

3.5: Различия в физических и химических свойствах веществ

Цели обучения

Для отделения физических свойств от химических.

Все вещества обладают физическими и химическими свойствами. Физические свойства – это характеристики, которые ученые могут измерить без изменения состава исследуемого образца, такие как масса, цвет и объем (объем пространства, занимаемого образцом).Химические свойства описывают характерную способность вещества реагировать с образованием новых веществ; они включают его воспламеняемость и подверженность коррозии. Все образцы чистого вещества имеют одинаковые химические и физические свойства. Например, чистая медь всегда представляет собой красновато-коричневое твердое вещество (физическое свойство) и всегда растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием синего раствора и коричневого газа (химическое свойство).

Физическая собственность

Физическое свойство – это характеристика вещества, которую можно наблюдать или измерять без изменения идентичности вещества.Серебро – блестящий металл, который очень хорошо проводит электричество. Его можно формовать в тонкие листы, это свойство называется пластичностью. Соль тусклая и хрупкая, она проводит электричество, когда растворяется в воде, что довольно легко. Физические свойства вещества включают цвет, твердость, пластичность, растворимость, электропроводность, плотность, температуру плавления и температуру кипения.

Цвет элементов не сильно меняется от одного элемента к другому. Подавляющее большинство элементов бесцветны, серебристые или серые.Некоторые элементы имеют отличительные цвета: сера и хлор желтого цвета, медь (конечно) медного цвета, а элементарный бром – красного цвета. Однако плотность может быть очень полезным параметром для идентификации элемента. Из материалов, которые существуют в твердом виде при комнатной температуре, йод имеет очень низкую плотность по сравнению с цинком, хромом и оловом. Золото имеет очень высокую плотность, как и платина. Например, чистая вода имеет плотность 0,998 г / см ³ при 25 ° C. Средние плотности некоторых распространенных веществ указаны в Таблице \ (\ PageIndex {1} \).Обратите внимание, что у кукурузного масла отношение массы к объему ниже, чем у воды. Это означает, что при добавлении в воду кукурузное масло будет «плавать».

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): плотности обычных веществ

Вещество	Плотность при 25 ° C (г / см3)
кровь	1.035
телесный жир	0,918
цельное молоко	1.030
Масло кукурузное	0,922
майонез	0,910
мед	1,420

Твердость помогает определить, как можно использовать элемент (особенно металл). Многие элементы довольно мягкие (например, серебро и золото), в то время как другие (например, титан, вольфрам и хром) намного тверже. Углерод – интересный пример твердости.В графите («грифель» карандашей) углерод очень мягкий, в то время как углерод в алмазе примерно в семь раз тверже.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): карандаш (слева) и бриллиантовое кольцо (справа). Оба являются формой углерода, но обладают очень разными физическими свойствами.

Точки плавления и кипения являются уникальными идентификаторами, особенно соединений. Помимо предоставления некоторого представления об идентичности соединения, может быть получена важная информация о чистоте материала.

Химические свойства

Химические свойства вещества описывают его способность претерпевать некоторые химические изменения или реакции в силу своего состава. Присутствующие элементы, электроны и связи придают веществу потенциал для химических изменений. Довольно сложно определить химическое свойство без слова «изменение». В конце концов, изучив химию в течение некоторого времени, вы сможете взглянуть на формулу соединения и указать некоторые химические свойства.Например, водород может воспламениться и взорваться при правильных условиях – это химическое свойство. Металлы в целом обладают химическим свойством реагировать с кислотой. Цинк реагирует с соляной кислотой с образованием газообразного водорода – это химическое свойство.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): сильная ржавчина на звеньях цепи возле моста Золотые Ворота в Сан-Франциско; он постоянно подвергался воздействию влаги и солевых брызг, что приводило к разрушению поверхности, растрескиванию и отслаиванию металла.(CC BY-SA 3.0; Марлит).

Химическое свойство железа – это его способность соединяться с кислородом с образованием оксида железа, химического названия ржавчины (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)). Более общий термин для обозначения ржавчины и других подобных процессов – коррозия. Другие термины, которые обычно используются при описании химических изменений, – это горение, гниение, взрыв, разложение и ферментация. Химические свойства очень полезны для идентификации веществ. Однако, в отличие от физических свойств, химические свойства можно наблюдать только тогда, когда вещество находится в процессе преобразования в другое вещество.

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): контрастирующие физические и химические свойства

Физические свойства	Химические свойства
Галлий металлический плавится при температуре 30 o C.	Железо металлическое ржавчина.
Ртуть – очень плотная жидкость.	Зеленый банан при созревании становится желтым.
Золото блестящее.	Горит сухой кусок бумаги.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Что из перечисленного является химическим свойством железа?

1. Железо корродирует во влажном воздухе.
2. Плотность = 7,874 г / см ³
3. В чистом виде железо мягкое.
4. Железо плавится при 1808 К.

Решение

«Железо разъедает во влажном воздухе» – единственное химическое свойство железа из списка.

Упражнение \ (\ PageIndex {1A} \)

Что из следующего является физическим свойством материи?

1. коррозионная активность
2. pH (кислотность)
3. плотность
4. воспламеняемость

Ответ

с

Упражнение \ (\ PageIndex {1B} \)

Что из перечисленного является химическим свойством?

1. воспламеняемость
2. точка плавления
3. точка кипения
4. плотность

Ответ

a

Сводка

Физическое свойство – это характеристика вещества, которую можно наблюдать или измерять без изменения идентичности вещества.Физические свойства включают цвет, плотность, твердость, а также точки плавления и кипения. Химическое свойство описывает способность вещества претерпевать определенные химические изменения. Чтобы определить химическое свойство, мы ищем химическое изменение. Химическое изменение всегда производит один или несколько типов материи, которые отличаются от материи, существовавшей до изменения. Образование ржавчины – это химическое изменение, потому что ржавчина – это другой тип вещества, чем железо, кислород и вода, присутствовавшие до образования ржавчины.

Материалы и авторство

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Что такое плотность? | Глава 3: Плотность

Проведите демонстрацию, чтобы показать, что кубы одинакового объема, но сделанные из разных металлов, имеют разную массу.

Вопрос для расследования

Имеют ли кубики одинакового размера и формы одинаковую массу?

Материалы демонстрационные

• Куб медный и алюминиевый куб такого же объема
• Баланс

Процедура

Поместите медный и алюминиевый куб с противоположных сторон простых весов.

Ожидаемые результаты

Медный куб будет иметь большую массу, чем алюминиевый.

Обсудите, почему медный куб имеет большую массу, чем алюминиевый.

Скажите учащимся, что оба кубика абсолютно одинакового размера, и оба твердые, без пустот. Объясните, что алюминиевый куб состоит только из атомов алюминия, а медный куб состоит только из атомов меди.

Спросите студентов:

Как два объекта одного размера и формы могут иметь разную массу?

Помогите студентам понять, что разница в массе должна иметь какое-то отношение к атомам в каждом кубе. Есть три возможных объяснения наличия атомов меди и алюминия в кубах, которые могут объяснить разницу в массе.

• Атомы меди могут иметь большую массу, чем атомы алюминия.
• Атомы меди могут быть меньше, поэтому в том же объеме помещается больше.
• Атомы меди и алюминия могут быть расположены по-разному, поэтому в куб одного размера помещается больше атомов меди.

Объясните, что любое из этих объяснений само по себе или два или три вместе может быть причиной того, почему медный куб имеет большую массу.

Раздайте каждому ученику лист с заданиями.

Студенты будут записывать свои наблюдения и отвечать на вопросы о деятельности в листе действий.«Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполняться в классе, в группах или индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

Спроецируйте иллюстрацию и используйте изображения атомов меди и алюминия, чтобы представить концепцию плотности.

Попросите учащихся обратиться к иллюстрации кубиков меди и алюминия и их атомов на листе задания.

Покажите ученикам изображение Атомы алюминия и меди

Укажите, что атомы меди немного меньше атомов алюминия. Этот меньший размер означает, что больше атомов меди может поместиться в том же пространстве. Итак, медный куб содержит больше атомов, чем алюминиевый. Хотя они меньше, отдельные атомы меди на самом деле имеют большую массу, чем отдельные атомы алюминия. Комбинация большего количества атомов, каждый из которых имеет большую массу, заставляет медный куб весить больше, чем алюминиевый куб того же размера и формы.

Объясните учащимся: представление о том, насколько что-то тяжелое по сравнению с объемом занимаемого пространства, называется плотностью. Плотность объекта – это масса объекта по сравнению с его объемом. Уравнение плотности: Плотность = масса / объем или D = м / об. Каждое вещество имеет свою характеристическую плотность из-за размера, массы и расположения его атомов или молекул.

Показать анимацию и продемонстрировать, как измерить объем и массу куба.

Объясните учащимся, что объем – это мера пространства, которое занимает объект. Это всегда в трех измерениях. Чтобы найти объем такого объекта, как куб или ящик, вы измеряете длину, ширину и высоту, а затем умножаете их (V = l × w × h). Если измерять в сантиметрах, ответ будет в кубических сантиметрах (см ³ ).

Примечание. Студенты часто путают объем и площадь. Проверьте их понимание, чтобы убедиться, что они понимают разницу.Убедитесь, что они понимают, что площадь измеряется в двух измерениях (длина × ширина) с ответом в см ² . Площадь – это мера площади поверхности. Но объем измеряется в трех измерениях (длина × ширина × высота) с ответом в см ³ . Объем – это мера всего объекта, включая поверхность и все пространство, которое занимает объект.

Показать анимационный куб.

Во время воспроизведения анимации вы можете продемонстрировать процесс измерения с помощью куба и линейки.Попросите учащихся измерить вместе с вами, чтобы подтвердить объем кубиков.

Объем

Кубики по 2,5 см с каждой стороны. Покажите учащимся, что для вычисления объема вы умножаете длину (2,5 см) × ширину (2,5 см) × высоту (2,5 см), чтобы получить 15,625 см ³ . Округление этого числа до 15,6 см. ³ достаточно точно и упростит расчет плотности. Запишите объем куба в кубических сантиметрах ( ³ см).

Масса

Продемонстрируйте, как использовать весы, которые студенты будут использовать для измерения массы куба. Запишите массу куба в граммах (г).

Плотность

Покажите студентам, как рассчитать плотность, разделив массу на объем. Обратите внимание, что ответ будет в граммах на кубический сантиметр (г / см ³ ).

Попросите учащихся вычислить плотность восьми различных кубиков и использовать характерное свойство плотности, чтобы правильно их идентифицировать.

Студенческим группам не нужно будет измерять объем кубиков. Объем каждого куба одинаковый, 15,6 см ³ , и указан в их таблице на листе действий. Им нужно будет измерить массу каждого из восьми различных кубиков и вычислить их плотность. Учащиеся будут использовать свои значения плотности для идентификации каждого куба.

Примечание. Плотность, рассчитанная учащимися, может не совпадать с плотностью, указанной в этой таблице.Однако их расчеты будут достаточно близкими, чтобы они смогли идентифицировать большинство кубиков.

Вопрос для расследования

Можете ли вы использовать плотность, чтобы определить восемь кубиков, сделанных из разных материалов?

Материалы по классу

• Набор из восьми кубиков равного объема
• Калькулятор

Подготовка учителей

Используйте кусок малярной ленты и перманентный маркер, чтобы отметить восемь кубиков буквами A – H.

Материалы для каждой группы

• Кубики, помеченные A – H, которыми вы поделитесь с другими группами
• Весы с граммом
• Калькулятор

Процедура

1. Объем каждого куба указан в таблице. Это 15,6 см ³ .
2. Найдите массу в граммах каждого куба с помощью весов. Запишите эту массу в таблицу.
3. Обменивайтесь кубиками с другими группами, пока не измерите массу всех восьми кубиков.
4. Рассчитайте плотность по формуле D = m / v и запишите ее в таблицу.

   Таблица 1. Объем, масса и плотность для неизвестных A – H

   Образец	Объем (см 3 )	Масса (г)	Плотность (г / см 3 )	Материал
   А	15.6
   B	15,6
   С	15,6
   D	15,6
   E	15.6
   Ф	15,6
   G	15,6
   H	15,6

   Таблица 2.Примерные плотности для различных материалов.

   Материал	Приблизительная плотность (г / см 3 )
   Алюминий	2,9
   Латунь	8,8
   Медь	9,3
   Сталь	8,2
   ПВХ	1.3
   Нейлон	1,2
   Дуб	0,7–0,9
   Сосна или тополь	0,4–0,6

5. Сравните найденное вами значение плотности с данным значением в таблице ниже, чтобы определить, какой куб из какого материала сделан. Напишите название материала в таблице для кубиков A – H.

Ожидаемые результаты: Значения Стьюдента для плотности для каждого куба не будут точными, но будут достаточно близкими, чтобы они могли идентифицировать каждый из кубов. Вы можете заметить, что приблизительные значения плотности, указанные для каждого куба в этом уроке, немного отличаются от значений, указанных в наборе кубов. Большая часть этой разницы, вероятно, связана со значением объема каждого куба. Поскольку вероятно, что это кубики диаметром 1 дюйм, каждая сторона должна быть 2,54 см. Мы округлили до 2.5 см, потому что ученикам будет легче сделать это измерение.

Обсудите, как масса, размер и расположение атомов и молекул влияют на плотность металла, пластика и дерева

Объясните студентам, что каждое вещество имеет свою плотность из-за атомов и молекул, из которых оно состоит. Каждый кубик из металла, пластика и дерева, который учащиеся измерили, имеет свою уникальную плотность. В общем, плотность металла, пластика и дерева можно объяснить, посмотрев на размер и массу атомов, а также на то, как они расположены.

Металл

Проектировать изображение Металл

Наиболее распространенные металлы, такие как алюминий, медь и железо, более плотны, чем пластик или дерево. Атомы, из которых состоят металлы, обычно тяжелее, чем атомы в пластике и дереве, и они расположены ближе друг к другу. Разница в плотности между разными металлами обычно связана с размером и массой атомов, но расположение атомов в большинстве металлов в основном одинаковое.

Пластик

Проецировать изображение Пластик

Большинство пластиков менее плотны, чем металл, но могут иметь такую ​​же плотность, что и древесина.Пластмассы состоят из отдельных молекул, связанных вместе в длинные цепи, называемые полимерами. Эти полимерные цепи скомпонованы и упакованы вместе, чтобы получился пластик. Один обычный пластик, полиэтилен, состоит из множества отдельных молекул, называемых этиленом, которые соединяются вместе, образуя длинные полимерные цепи. Как и большинство пластиков, полимеры в полиэтилене состоят из атомов углерода и водорода.

Атомы углерода и водорода очень легкие, что способствует их относительно низкой плотности.Пластмассы могут иметь разную плотность, потому что к углеродно-водородным цепям могут быть присоединены разные атомы. Плотность различных пластиков также зависит от плотности упаковки этих полимерных цепей.

Дерево

Спроецировать образ Wood

Древесина состоит в основном из атомов углерода, водорода и кислорода, связанных вместе в молекулу, называемую глюкозой. Эти молекулы глюкозы связаны вместе, образуя длинные цепи, называемые целлюлозой.Многие молекулы целлюлозы, сложенные вместе, придают дереву структуру и плотность.

В целом, древесина и пластик имеют одинаковую плотность, потому что они состоят из одинаковых атомов, расположенных в длинные цепочки. Разница в плотности в основном основана на расположении и упаковке полимерных цепей. Кроме того, поскольку древесина происходит от живого существа, на ее плотность влияет структура растительных клеток и других веществ, из которых состоит древесина.

Спросите студентов:

Размер, масса и расположение атомов влияют на плотность вещества.

Как эти факторы могут работать вместе, чтобы обеспечить высокую плотность вещества?

Вещество с более мелкими и более массивными атомами, которые расположены близко друг к другу, будет иметь более высокую плотность.

Как эти факторы могут работать вместе, чтобы у вещества была низкая плотность?

Вещество с более крупными и легкими атомами, расположенными дальше друг от друга, будет иметь меньшую плотность.

Попросите учащихся объяснить на молекулярном уровне, почему два блока из разных материалов, имеющих одинаковую массу, могут иметь разную плотность.

Напомните учащимся, что они смотрели на кубики одинакового объема, но разной массы. Обратите внимание на то, что в их листе действий есть рисунки двух блоков (Образец A и Образец B), состоящих из разных веществ, которые имеют одинаковую массу, но разные объемы.

Спросите студентов:

Какова плотность образца А?

• Объем = 5 × 5 × 4 = 100 см ³
• Масса = 200 г
• Плотность = 200 г / 100 см ³ = 2 г / см ³

Какова плотность образца B?

• Объем = 5 × 5 × 2 = 50 см ³
• Масса = 200 г
• Плотность = 200 г / 50 см ³ = 4 г / см ³

Дайте два возможных объяснения того, почему один образец более плотный, чем другой.

Подсказка: размер, масса и расположение молекул влияют на плотность вещества. Существует несколько возможных ответов на вопрос, почему образец B более плотный, чем образец A.

• Атомы образца B могут иметь большую массу, чем атомы образца A.
• Атомы образца B могут быть меньше, чем атомы образца A, поэтому в один и тот же объем помещается больше атомов.
• Атомы образца B могут быть расположены по-другому, поэтому в куб одного размера помещается больше атомов образца B, чем атомов образца A.

Любое одно из этих объяснений по отдельности или любая их комбинация может быть причиной того, что образец B более плотный, чем образец A.

Физико-химические свойства элементов 1 группы

Физико-химические свойства элементов 1 группы

Элементы группы 1: щелочные металлы

Элементами Группы 1 являются:

Эти элементы известны как щелочные металлы.

Физические свойства элементов группы 1

1. Таблица показывает некоторые свойства элементов группы 1.

Элемент	Номер протона	Номер нуклона	Плотность (г · см -3 )	Твердость (по Бринеллю)	Температура плавления (° C)	Температура кипения (° C)	Атомный радиус (нм)	Электро негатив
Литий	3	7	0.53	0,06	181	1347	0,15	1,0
Натрий	11	23	0,97	0,07	98	886	0,19	0,9
Калий	19	39	0,86	0,04	64	774	0,23	0,8
Рубидий	37	85	1.53	0,03	39	688	0,25	0,8
Цезий	55	133	1,87	0,02	28	678	0,26	0,7
Франций	87	223	2,40	?	27	677	0,29	0,7

2. Общие физические свойства элементов 1 группы:

• • Щелочные металлы представляют собой твердые частицы серого цвета с блестящими серебристыми поверхностями в свежеотрезанном состоянии.
  • Эти поверхности становятся тусклыми под воздействием воздуха.
  • Это потому, что щелочные металлы очень реактивны. Они быстро реагируют с кислородом и водяным паром в воздухе при воздействии.
• Щелочные металлы – это мягкие твердые вещества, и легко поддаются резке.
• Щелочные металлы имеют низкую плотность по сравнению с тяжелыми металлами, такими как железо и медь.
• Щелочные металлы являются хорошими проводниками тепла, и электричества.
• Щелочные металлы имеют низкоплавкие и точки кипения по сравнению с тяжелыми металлами, такими как медь и железо.

В таблице сравниваются точки плавления и кипения калия (щелочного металла) и меди (тяжелого металла).

Элемент	Калий	Медь
Температура плавления (° C)	64	1083
Температура кипения (° C)	774	2567

3.Тенденция изменения физических свойств
Физические свойства элементов изменяются постепенно, , когда опускаются вниз по Группе 1 , как показано в Таблице.

Элементы группы 1	Тенденция изменения физических свойств
	Атомный радиус (размер атома) щелочных металлов постепенно увеличивается на вниз по группе. Причина: Число оболочек , занятых электронами , увеличивается на вниз по группе.	Хотя щелочные металлы имеют низкую плотность, плотности постепенно увеличиваются вниз по группе. Например: Литий, натрий и калий на менее плотные , чем вода. Таким образом, эти металлы плавают на поверхности воды. Рубидий, цезий и франций на плотнее , чем вода. Таким образом, эти металлы тонут в воде . Металлическая связь означает химическую связь, которая удерживает атомы вместе в металле.	Хотя щелочные металлы имеют низкие температуры плавления и кипения, температуры плавления и кипения постепенно снижаются, вниз по группе. Причина: По мере того, как размер атома увеличивается на вниз по группе, металлическая связь между атомами щелочных металлов становится слабее. Следовательно, на требуется меньше тепловой энергии, требуется для преодоления более слабой металлической связи во время плавления или кипения при спуске по группе.	Щелочные металлы становятся мягче по группе.

Люди тоже спрашивают

Химический Свойства элементов 1 группы

1. В таблице показано расположение электронов щелочных металлов.

Элемент	Расположение электронов
Литий	2,1
Натрий	2.8,1
Калий	2.8.8.1
Рубидий	2.8.18.8.1
Цезий	2.8.18.18.8.1
Франций	2.8.18.32.18.8.1

2. Подобные химические свойства

• Все щелочные металлы обладают схожими химическими свойствами.
• Это потому, что все атомы щелочных металлов имеют один валентный электрон.

3. Реакционная способность

Щелочные металлы очень реактивны.
Хотя щелочные металлы обладают схожими химическими свойствами, они отличаются от реакционной способностью .
Реакционная способность щелочных металлов увеличивается при понижении Группа 1.

Реакционная способность щелочного металла измеряется тем, насколько легко его атом теряет свой одиночный валентный электрон для достижения стабильного расположения электронов благородных газов (дуплет или октетное расположение электронов).


легче атом щелочного металла высвобождает свой одиночный валентный электрон, более реакционноспособный является щелочным металлом.

Пояснение:
Повышение реакционной способности щелочных металлов до группы 1 можно объяснить следующим образом.

• Все щелочные металлы имеют один валентный электрон.
• Каждый атом щелочного металла будет выделять один валентный электрон во время химической реакции для достижения стабильного дуплета или октета электронного расположения.Таким образом, образуется ион с зарядом +1.
  • При понижении группы 1 размер атома щелочных металлов увеличивается на .
  • Электрон с одной валентностью становится на дальше от ядра на и на экранируется большим количеством внутренних оболочек, содержащих электроны.
    
• Это означает, что эффективный ядерный заряд , ощущаемый одиночным валентным электроном , уменьшается на при спуске по группе.
• Это приводит к тому, что силы притяжения между ядром и одиночным валентным электроном становятся слабее, поэтому одиночный валентный электрон на слабее притягивается, ядром.
• Следовательно, одиночный валентный электрон может легче высвободиться, , при спуске по группе.
• В результате реакционная способность щелочных металлов увеличивается на вниз по группе.

4. В качестве восстановителей

• Восстановители являются хорошими донорами электронов в химических реакциях.
• Щелочные металлы являются хорошими восстановителями , потому что одновалентный электрон в атоме каждого щелочного металла может быть легко высвобожден, чтобы достичь стабильного расположения электронов в благородном газе (хороший донор электронов).
  • Крепость щелочных металлов в качестве восстановителей увеличивается на при понижении Группа 1.
    
  • Это потому, что одновалентных электронов щелочных металлов становится намного легче высвобождаться при спуске по группе.

5. Электроположительность

• (a) Определение:
  Электроположительность элемента – это мера способности атома отдавать электроны с образованием положительного иона.
  • Щелочные металлы очень электроположительны.
  • Это связано с тем, что атом каждого щелочного металла может легко высвободить свой одиночный валентный электрон с образованием положительного иона.
• Однако электроположительность щелочных металлов увеличивается на при понижении группы 1.
  

Это можно объяснить следующим образом:

• Размер атома щелочных металлов увеличивает от лития до франция.
• Одновалентный электрон в самой внешней занятой оболочке становится дальше от ядра и экранирован большим количеством внутренних оболочек, содержащих электроны.
• Итак, силы притяжения между ядром и одиночным валентным электроном становятся слабее при спуске вниз по Группе 1.
• Это приводит к тому, что одновалентный электрон более легко высвобождается при спуске в группу 1.
• В результате электроположительность щелочных металлов увеличивается на при понижении группы.

6. Элементы группы 1 проявляют аналогичные химические свойства в их реакциях с

• вода для выделения газообразного водорода и образования гидроксида металла.
• кислород для получения оксидов металлов.
• хлор для производства хлорида металла.
• бром для производства бромида металла.

7. Предсказать свойства рубидия, цезия и франция

• Рубидий, цезий и франций находятся на позиции ниже калия в группе 1 Периодической таблицы.
• Следовательно, ожидается, что рубидий, цезий и франций будут реагировать с водой, кислородом, хлором или бромом аналогично , как , как калий, но эти реакции на более энергичны (более реакционны), чем , чем калий.
• Например:
  

8. Растворимость солей щелочных металлов

• Карбонатные, нитратные, хлоридные, сульфатные, бромидные и йодидные соли щелочных металлов представляют собой твердые вещества белого цвета .
• Эти соли растворимы в воде. Они растворяются в воде с образованием бесцветных растворов.

9. Техника безопасности при обращении с элементами группы 1

• Щелочные металлы очень реактивны.
• Щелочные металлы при воздействии на них могут реагировать с кислородом и водяным паром в воздухе.
• Следовательно, щелочные металлы, такие как литий, натрий и калий, должны храниться в парафиновом масле, тогда как рубидий и цезий хранятся в герметичных стеклянных пробирках. Это необходимо для предотвращения их реакции с кислородом и водяным паром в воздухе.
• При обращении с щелочными металлами необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности .
  • Не держите высокореактивные щелочные металлы голыми руками.
  • Надевайте защитные очки и перчатки во время эксперимента.

Химические свойства элементов группы 1 Эксперимент 1

Цель: Изучить химические свойства металлов 1-й группы в их реакциях с водой и кислородом.
Постановка задачи: Как металлы группы 1 реагируют с водой и кислородом?

А. Реакции щелочных металлов с водой

Гипотеза: При понижении группы 1 щелочные металлы становятся более активными в своих реакциях с водой.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: различные типы щелочных металлов
(b) Реагирующая переменная: реакционная способность щелочных металлов
(c) Контролируемые переменные: вода, размер щелочных металлов
Оперативное определение: Щелочной металл который более энергично и быстро реагирует с водой, является более химически активным металлом. Материалы: Небольшие кусочки лития, натрия и калия, дистиллированная вода, красная лакмусовая бумага и фильтровальная бумага.
Аппарат: Поилки для воды, небольшой нож и щипцы.
Мера безопасности:
Не прикасайтесь к чрезвычайно химически активным щелочным металлам голыми руками.
Всегда надевайте защитные очки и перчатки.
Порядок действий:
A. Небольшой кусок лития вырезается с помощью ножа.

1. Масло с поверхности лития удаляют, раскатывая его по куску фильтровальной бумаги.
2. Затем литий медленно помещают на поверхность воды в поилке с водой с помощью пинцета, как показано на рисунке.
   
3. Все происходящие изменения записываются.
4. Когда реакция останавливается, образовавшийся раствор проверяют с помощью кусочка красной лакмусовой бумаги.
5. Шаги с 1 по 5 повторяются с использованием натрия и калия соответственно для замены лития.

Наблюдения:

Щелочной металл	Наблюдение
Литий	Литий медленно перемещается по поверхности воды с мягким шипением.Образуется бесцветный раствор , который превращает красную лакмусовую бумажку в синюю .
Натрий	Натрий плавится, превращаясь в небольшую сферу, быстро перемещается , и беспорядочно, по поверхности воды с шипением. Образуется бесцветный раствор , который превращает красную лакмусовую бумажку в синюю .
Калий	Калий плавится, образуя небольшую сферу, горит лиловым пламенем , перемещается очень быстро, , и беспорядочно, по поверхности воды с «шипением» и «хлопком».Образуется бесцветный раствор , который превращает красную лакмусовую бумажку в синюю .

Обсуждение:

1. Щелочные металлы шипят и толкают по поверхности воды, как судно на воздушной подушке. Это из-за выделения газообразного водорода , когда они реагируют с водой.
2. Реакция взаимодействия лития, натрия и калия и воды с образованием бесцветного газа («шипение») и щелочного раствора (гидроксид металла), который окрашивает красную лакмусовую бумажку в синий цвет. Следовательно, литий, натрий и калий обладают схожими химическими свойствами.
3. Наблюдения также показывают, что реакционная способность щелочных металлов в их реакциях с водой увеличивается на при переходе литий → натрий → калий.
4. Щелочные металлы взаимодействуют с водой с образованием раствора гидроксида металла (щелочной раствор) и газообразного водорода.
   

Б. Реакции щелочных металлов с кислородом

Гипотеза: При понижении группы 1 щелочные металлы становятся более активными в своих реакциях с кислородом.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: различные типы щелочных металлов
(b) Реагирующая переменная: реакционная способность щелочных металлов
(c) Контролируемые переменные: газообразный кислород, размер щелочных металлов
Оперативное определение: Щелочной металл Металл, который горит быстрее и сильнее в газообразном кислороде, является более химически активным металлом.
Материалы: Небольшие кусочки лития, натрия и калия, фильтровальная бумага, красная лакмусовая бумага и три газовых баллона, заполненных
газообразным кислородом.
Аппарат: Щипцы, ложка для газового баллона, небольшой нож и горелка Бунзена.
Процедура:

1. Небольшой кусочек лития вырезается ножом.
2. Масло с поверхности лития удаляют, взбалтывая его на куске фильтровальной бумаги.
3. Затем литий нагревают в газовой ложке до тех пор, пока он не начнет гореть.
4. Ложка для газового баллона с горящим литием затем быстро опускается в газовый баллон, наполненный газообразным кислородом, как показано на рисунке.
   
5. Происходящие изменения записываются.
6. Когда реакция остановится, в сосуд с газом наливают 10 см3 дистиллированной воды и хорошо встряхивают.
7. Образованный раствор затем проверяют с помощью кусочка красной лакмусовой бумаги.
8. Шаги с 1 по 7 повторяются с использованием натрия и калия соответственно для замены лития.

Наблюдения:

Щелочной металл	Наблюдение
Литий	Литий медленно горит красным пламенем и выделяет белые пары, которые при охлаждении до комнатной температуры превращаются в белое твердое вещество .Белое твердое вещество растворяется в воде с образованием бесцветного раствора . Этот раствор превращает красную лакмусовую бумажку в синий цвет.
Натрий	Натрий быстро горит и ярко с желтым пламенем и выделяет белые пары, которые превращаются в белое твердое вещество при охлаждении до комнатной температуры. Белое твердое вещество растворяется в воде с образованием бесцветного раствора . Этот раствор превращает красную лакмусовую бумажку в синий цвет.
Калий	Калий очень быстро горит и ярко с лиловым пламенем и выделяет белые пары, которые превращаются в белое твердое вещество при охлаждении до комнатной температуры. Белое твердое вещество растворяется в воде с образованием бесцветного раствора . Этот раствор превращает красную лакмусовую бумажку в синий цвет.

Обсуждение:

1. Литий, натрий и калий сгорают в газообразном кислороде соответственно с образованием белых паров , которые затем превращаются в белое твердое вещество (оксид металла). Белое твердое вещество растворяется в воде с образованием щелочного раствора (гидроксид металла). Следовательно, можно сделать вывод, что эти щелочные металлы обладают схожими химическими свойствами.
2. Из яркости пламени и скорости горения можно сделать вывод, что реакционная способность щелочных металлов в их реакциях с газообразным кислородом увеличивается на при переходе литий → натрий → калий.
3. Все щелочные металлы реагируют с газообразным кислородом при нагревании с образованием белых твердых оксидов металлов.
   
4. Образовавшиеся белые твердые оксиды металлов растворяются в воде с образованием щелочных растворов гидроксидов металлов.
   

Заключение:
Щелочные металлы проявляют аналогичные химические свойства в их реакциях с водой или газообразным кислородом. Реакционная способность щелочных металлов увеличивается на вниз по группе 1. Следовательно, предложенная гипотеза может быть принята.

Химические свойства элементов группы 1 Эксперимент 2

Цель: Изучить химические свойства металлов 1-й группы в их реакциях с хлором и бромом.
Постановка задачи: Как металлы группы 1 реагируют с хлором и бромом?
Гипотеза: При понижении группы 1 щелочные металлы становятся более активными в своих реакциях с хлором или бромом.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: различные типы щелочных металлов
(b) Реагирующая переменная: реакционная способность щелочных металлов
(c) Контролируемые переменные: хлор и бром, размер щелочных металлов
Оперативное определение: An Щелочной металл, который более энергично и быстро реагирует с хлором или газообразным бромом, является более химически активным металлом.
Материалы: Небольшие кусочки лития, натрия и калия, фильтровальная бумага, три газовых баллона, заполненных газообразным хлором, и три газовых баллона, заполненных парами брома.
Аппарат: горелка Бунзена, щипцы, ложка для газового баллона и небольшой нож.
Меры безопасности:
Газообразный хлор и пары брома ядовиты. При работе с этими галогенами надевайте перчатки и защитные очки.
Процедура:

1. Небольшой кусочек лития вырезается ножом.
2. Масло с поверхности лития удаляют, раскатывая его по куску фильтровальной бумаги.
3. Затем литий нагревают в газовой ложке до тех пор, пока он не начнет гореть.
4. Ложка для газового баллона с горящим литием затем быстро опускается в газовый баллон, наполненный газообразным хлором, как показано на рисунке.
   
5. Происходящие изменения записываются.
6. Шаги с 1 по 5 повторяются с использованием натрия и калия соответственно для замены лития.
7. Шаги с 1 по 6 повторяются с использованием паров брома для замены газообразного хлора.

Наблюдения:

Щелочной металл	Наблюдение
	Хлор газ	Пары брома
Литий	Литий медленно горит красным пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .	Литий медленно горит красным пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .Красновато-коричневый пар брома обесцвечен на .
Натрий	Натрий быстро горит и ярко с желтым пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .	Натрий быстро горит и ярко с желтым пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .Красновато-коричневый пар брома обесцвечен на .
Калий	Калий очень быстро горит и ярко лиловым пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .	Калий очень быстро горит и ярко сиреневым пламенем и выделяет белых паров , которые в конце реакции превращаются в белое твердое вещество .Красновато-коричневый пар брома обесцвечен на .

Обсуждение:

1. Литий, натрий и калий проявляют сходные химические свойства в их реакциях с газообразным хлором , или паром брома . Это потому, что все эти щелочные металлы имеют один валентный электрон.
2. Из яркости пламени и скорости горения можно сделать вывод, что реакционная способность щелочных металлов в их реакциях с хлором или бромом увеличивается на при переходе литий → натрий → калий.
3. Все щелочные металлы реагируют с газообразным хлором при нагревании с образованием белых твердых хлоридов металлов.
   
4. Щелочные металлы реагируют с парами броррина при нагревании с образованием белых твердых бромидов металлов.
   

Заключение:
Щелочные металлы проявляют аналогичные химические свойства в их реакциях с газообразным хлором или парами брома. Реакционная способность щелочных металлов увеличивается на вниз по группе 1.Следовательно, предложенная гипотеза может быть принята.

Словарь: 8.P.1.2: CDC Grade 8 Science

Щиток приборов

CDC 8

Словарь: 8.P.1.2

Перейти к содержанию Щиток приборов

• Авторизоваться

• Овал-95

  Панель приборов

• значок-календарь

  Календарь

• значок входящей почты

  Входящие

• История

• Помощь

Закрывать
• Мой Dashboard
• CDC 8
• Страницы
• Словарь: 8.