С чем взаимодействует медь: Купить Медь (II) оксид порошок осч. 9-2 в Екатеринбурге

С чем взаимодействует медь: Купить Медь (II) оксид порошок осч. 9-2 в Екатеринбурге — УЗХП

alexxlab | 19.12.2022 | 0 | Разное

Содержание

Медь – конспект – Химия | Рефераты Химия

Скачай Медь – конспект – Химия и еще Рефераты в формате PDF Химия только на Docsity! Министерство высшего образования Российской Федерации Башкирский государственный университет Кафедра неорганической химии Курсовая работа Медь Выполнил студент I курса В группы Панкратьев Е.Ю. Проверил доцент кафедры Н.Х. Гайфутдинова Р.К. 2 Уфа 2002. Содержание: 1. Распространение меди в природе. – 3 2. История открытия меди. – 3 3. Месторождений меди. – 4 4. Физические свойства меди. – 5 5. Химические свойства меди. – 6 6. Получение меди. – 10 7. Добыча и получение солей из природных месторождений. – 11 8. Медь и живые организмы. – 12 9. Применение меди. – 12 10. Использованная литература. – 13 2 найдена. В 1652 г. Казанский воевода сообщил царю: “Медные руды… сыскано много и заводы к медному делу заводим”. [2, с.26] Из документов следует, что с 1562 по 1664 г. было послано из “Казани к Москве чистыя меди 4641 пуд. 6 гривенков”. В 1702 г. стала выходить первая русская газета “Ведомости”, которую, очевидно, редактировал Петр I. 2 января 1703 г. в ней писали: “Из Казани пишут. На реке Соку нашли много нефти и медной руды, из той руды меди выплавили изрядно, отчего чают не малую прибыль Московскому государству”. [2, с.27] В начале этого столетия главнейшими месторождениями, которые разрабатывались, были: в районе Северного Урала – Богословский завод, в районе Нижнего Тагила – Выйский завод, а на Кавказе – Калакентский и Кедабекский заводы. В наше время известны месторождения меди на восточном склоне Урала, Средней Азии, Закавказье и т.д. Большое количество меди и других ископаемых находится на дне океанов, которое покрыто так называемыми конкрециями – скоплениями в виде камней округлой неправильной формы. Они содержат в среднем 0,5% меди. По подсчетам ученых запасы этой ценной и своеобразной руды составляют 5 млрд. тонн. [1, с.16-18] 4. Физические свойства меди. Tплавления Tкипения ra Ρ Rудельное 1083 0C 2877 0C 98 нм 8,96 г/cм3 1,63*10-8 ом*м Таблица 1. Физические свойства меди. Металлы подгруппы меди, как и щелочные металлы, имеют по одному свободному электрону на один ион-атом металла. Казалось бы, эти металлы не должны особенно сильно отличатся от щелочных. Но они, в отличие от щелочных металлов, обладают довольно высокими температурами плавления. Большое различие в температурах плавления между металлами этих подгрупп объясняется тем, что между ион-атомами металлов подгруппы меди почти нет “зазоров” и они расположены более близко. Вследствие этого количество свободных электронов в единице объема, электронная плотность, у них больше. Следовательно, и прочность химической связи у них больше. Поэтому металлы подгруппы меди плавятся и кипят при более высоких температурах. Металлы подгруппы меди обладают, по сравнению с щелочными металлами, обладают большей твердостью. Объясняется это увеличением электронной плотностью и отсутствием “зазоров” между ион-атомами. Необходимо отметить, что твердость и прочность металлов зависят от правильности расположения ион-атомов в кристаллической решетке. В металлах, с которыми мы практически сталкиваемся, имеются различного рода нарушения правильного расположения ион-атомов, например пустоты в узлах кристаллической решетки. К тому же металл состоит из мелких кристалликов (кристаллитов), между которыми связь ослаблена. В Академии Наук СССР была получена медь без нарушения в кристаллической решетке. Для этого очень чистую медь возгоняли при высокой температуре в глубоком вакууме на глубокую подложку. Медь получалась в виде небольших ниточек – “усов”. Как оказалось такая медь в сто раз прочнее, чем обычная. Цвет меди и её соединений. Чистая медь обладает и другой интересной особенностью. Красный цвет обусловлен следами растворенного в ней кислорода. Оказалось, что медь, многократно возогнанная в вакууме (при отсутствии кислорода), имеет желтоватый цвет. Медь в полированном состоянии обладает сильным блеском. 2 При повышении валентности понижается окраска меди, например CuCl – белый, Cu2O – красный, CuCl + h3O – голубой, CuO – черный. Карбонаты характеризуются синим и зеленым цветом при условии содержания воды, чем обусловлен интересный практический признак для поисков. Электропроводимость. Медь обладает наибольшей (после серебра) электропроводимостью, чем и обусловлено её применение в электронике. Кристаллическая решетка. Медь кристаллизируется по типу централизованного куба (рис 1). Рисунок 1. Кристаллическая решетка меди. 5. Химические свойства меди. Строение атома. Рисунок 2. Схема строения атома меди. 29Cu 1s1 2s2 sp6 3s2 3p6 3d10 4s1 Eионизации 1 = 7.72 эВ Eионизации 2 = 20.29 эВ Eионизации 3 = 36.83 эВ Отношение к кислороду. Медь проявляет к кислороду незначительную активность, но во влажном воздухе постепенно окисляется и покрывается пленкой зеленоватого цвета, состоящей из основных карбонатов меди: В сухом воздухе окисление идет очень медленно, на поверхности меди образуется тончайший слой оксида меди: Внешне медь при этом не меняется, так как оксид меди (I) как и сама медь, розового цвета. К тому же слой оксида настолько тонок, что пропускает свет, т.е. просвечивает. По-иному медь окисляется при нагревании, например при 600-800 0C. В первые секунды окисление идет до оксида меди (I), которая с поверхности переходит в оксид меди (II) черного цвета. Образуется двухслойное окисное покрытие. Qобразования (Cu2O) = 84935 кДж. 2 8 18 1+29 Cu 2 Рисунок 3. Строение оксидной пленки меди. Взаимодействие с водой. Металлы подгруппы меди стоят в конце электрохимического ряда напряжений, после иона водорода. Следовательно, эти металлы не могут вытеснять водород из воды. В то же время водород и другие металлы могут вытеснять металлы подгруппы меди из растворов их солей, например: . Эта реакция окислительно-восстановительная, так как происходит переход электронов: Молекулярный водород вытесняет металлы подгруппы меди с большим трудом. Объясняется это тем, что связь между атомами водорода прочная и на ее разрыв затрачивается много энергии. Реакция же идет только с атомами водорода. Медь при отсутствии кислорода с водой практически не взаимодействует. В присутствии кислорода медь медленно взаимодействует с водой и покрывается зеленой пленкой гидроксида меди и основного карбоната: Взаимодействие с кислотами. Находясь в ряду напряжений после водорода, медь не вытесняет его из кислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислота на медь не действуют. Однако в присутствии кислорода медь растворяется в этих кислотах с образованием соответствующих солей: . Отношение к галогенам и некоторым другим неметаллам. Qобразования (CuCl) = 134300 кДж Qобразования (CuCl2) = 111700 кДж Медь хорошо реагирует с галогенами, дает два вида галогенидов: CuX и CuX2.. При действии галогенов при комнатной температуре видимых изменений не происходит, но на поверхности вначале образуется слой адсорбированных молекул, а затем и тончайший слой галогенидов. При нагревании реакция с медью происходит очень бурно. Нагреем медную проволочку или фольги и опустим ее в горячем виде в банку с хлором – около меди появятся бурые пары, состоящие из хлорида меди (II) CuCl2 с примесью хлорида меди (I) CuCl. Реакция происходит самопроизвольно за счет выделяющейся теплоты. Одновалентные галогениды меди получают при взаимодействии металлической меди с раствором галогенида двухвалентной меди, например: . Монохлорид выпадает из раствора в виде белого осадка на поверхности меди. Оксид меди. Cu2O Cu CuO 2 потом раствор позеленел и выпал чёрный осадок Cd2+ Дифенил-карб азид Раствор стал красным Есть Cd Zn2+ Дитизон Фаза дитизона окрасилась в малиновый цвет Есть Zn Mn NaBiO3 Ничего не произошло Mn нет Al3+ Ализарин Раствор стал жёлто-коричневым Al нет Окси-хинолин Выпал зелёно-жёлтый осадок Al нет Раствор 2 HCl, h3SO4, добавление Раствор 3 возможно содержит Sb, Sn Осадок не выпал Pb возможно нет Раствор 3 h3O2 и NaOH Осадок 1 может содержать Sb Раствор 4 может содержать Sn Выпал зелёно-серый осадок (образовался ос.2 и р-р 2) Осадок 1 HNO3 Раствор 5 Осадок растворился Sb нет Раствор 5 Nh4, Nh5Cl, h3O2 Осадок не выпал Раствор 4 Nh5Cl Осадок не выпал Sn нет Раствор 2 I- Выпал жёлтый осадок, который приобрёл красный оттенок Есть Pb2+ Выводы: Проведённый качественный анализ даёт основания считать, что в сплаве содержится медь, цинк, кадмий, железо, свинец. Таким образом этот сплав является латунью. [8] 6. Получение меди. История получения меди. Интересна история получения меди. Уже 5-6 тысяч лет до н.э. медная руда добывалась египетскими рабами в Нубии, на Синайском полуострове. Рудники, как пишет греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н.э.), являлись собственностью фараонов. На каторжный труд в рудниках отправляли рабов и осужденных, зачастую вместе с семьями. В наиболее узкие штольни на обивку руды и ее вынос направляли 2 детей. На поверхность руду доставляли в плетеных корзинках или кожаных мешках. Древнейшая медеплавильная печь найдена на Синайском полуострове. Она представляла яму, обнесенную круглой стеной толщиной в 1 метр. Печь имела внизу два поддувала. По составу шлака установили, что в этой печи выплавлялась медь. Изображение более совершенной печи было обнаружено на греческой вазе, которая датируется VI веком до н.э. Для улучшения литейных свойств меди греки добавляли в руду оловянный камень (двуокись олова) и получали оловянную бронзу. Искусство получения меди и ее сплавов затем перешло к римлянам. Оловянную руду римляне доставали из Англии, которая в то время называлась Касситеридскими островами. Интересно отметить, что минерал – двуокись олова и по настоящее время называется касситеритом. О методах получения меди в России дает представление небольшой, но обстоятельный труд М.В.Ломоносова “Основание металлургии” (1763 год), который сыграл исключительную роль в развитии металлургического производства. В этой же книги дано описание “сульфатизирующего обжига”. Он заключался в медленном окислении медной сульфидной руды до сульфата меди кислородом воздуха: с последующим выщелачиванием соли водой с целью получения медного купороса. В книге даются указания, как использовать теплоту отходящих газов, как контролировать процесс плавки и даже как вентилировать шахты от пыли и газов, которые “для человеческого здоровья вредительны”. [1, с.76-77] Получение меди методом электролиза. Электролиз широко применяют для очистки (рафинирования) меди. Для очистки меди из черновой меди отливают аноды – толстые пластины. Их подвешивают в ванну, содержащую раствор медного купороса. В качестве катодов используют тонкие листы чистой меди, на которые во время электролиза осаждается чистая медь. На аноде происходит растворение меди. Ионы меди передвигаются к катоду, принимают от катода электроны и переходят в атомы: . Чистая медь оседает на катоде. Примеси, входящие в состав черновой меди ведут себя по-разному. Более электроотрицательные элементы – цинк, железо, кадмий и другие растворяются на аноде. Но на катоде эти металлы не выделяются, так как электрохимическом ряду напряжений они находятся левее меди и имеют более отрицательные потенциалы. [1, с.70] Металлотермический метод получения. Пирометаллургический способ получения меди. Поскольку содержание меди не превышает 1.5-2%, их подвергают обогащению, т.е. отделяют соединения меди от пустой породы, применяя флотационный метод. Для этого руду размалывают до тончайшего порошка и смешивают его с водой, добавив в неё предварительно флоторагенты – сложные органические вещества. Они покрывают мельчайшие крупинки соединений меди и сообщают им несмачиваемость. В воду добавляют ещё вещества, создающие пену. Затем через взвесь пропускают сильный поток воздуха. Поскольку частички (крупинки соединений меди) водой не смачиваются, они прилипают к пузырькам воздуха и всплывают наверх. Всё это происходит во флотационных аппаратах. Пену, которая содержит крупинки соединений меди, собирают, отфильтровывают, отжимают от воды и высушивают. Так получают концентрат, из которого выделяется медь. В зависимости от состава руды существует несколько методов её переработки. 2 Сульфидную руду сначала обжигают при свободном токе воздуха для удаления части серы: . Этот обжиг проводят в механических печах, похожих на устройства для обжига серного колчедана. В последнее время начали применять обжиг в кипящем слое. Продукты обжига затем переплавляют совместно с флюсами в отражательной печи. При этом протекает множество химических процессов, например . Пустая порода, часть сульфидов и окислов железа переходит в шлак, а на дне печи скапливается штейн – расплав сульфида меди Cu2S и сульфида железа FeS. Штейн сливают из печи и перерабатывают в конвекторе, который по устройству похож на конвектор для переработки стали. Частичное удаление серы происходит за счет продувки воздуха через расплавленный штейн: . Сульфид меди и закись меди дают металлическую черновую медь: Она содержит около 95-98% меди. При последующей переплавке на поду отражательной печи содержание меди может быть повышено до 99,7%. Дальнейшая очистка меди проводится электролизом. Более просто перерабатывают окисные руды меди, состоящие из закиси меди, окиси меди и карбонатов меди (Cu2O, CuO, CuCO3*Cu(OH)2). Эти руды обогащения прокаливают с коксом при высокой температуре: . [1, с.74-75] 7. Добыча и получение солей меди из природных месторождений. Около 15% всех руд меди перерабатывается гидрометаллургическим методом – на измельченную руду действуют растворителем, который переводит медь в раствор. На руды, содержащие оксид меди, действуют разбавленной серной кислотой: По сравнению со многими другими оксидами, встречающимися в руде, оксид меди растворяется сравнительно хорошо. Выделение металлической меди из раствора проводят электролизом. Если медь находится в руде в виде сульфида, то ее в раствор можно перевести, обрабатывая ее руду раствором сульфата железа: [1, с.64] 8. Медь и живые организмы. Медь входит в число жизненно важных микроэлементов. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов и ферментов. При отсутствии или недостатке меди в растительных тканях уменьшается содержание хлорофилла, листья желтеют, растение перестает плодоносить и может погибнуть. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата – медного купороса CuSO4*5h3O. В значительных количествах он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов. Польские ученые установили, что в тех водоемах, где присутствует медь, карпы отличаются крупными габаритами. В прудах и озерах, где нет меди, быстро развивается грибок, который поражает карпов. В малых же дозах медь совершенно необходима всему живому.

Оксид меди (II)

Оксид меди (II) (окись меди) CuO — оксид двухвалентной меди. Кристаллы чёрного цвета, в обычных условиях довольно устойчивые, практически нерастворимые в воде. В природе встречается в виде минерала тенорита (мелаконита) чёрного цвета.

Кристаллическая решётка оксида меди характеризуется следующими параметрами: моноклинная сингония, пространственная группа C_2h, параметры ячейки a = 0.46837(5) нм, b = 0.34226(5) нм, c = 0.51288(6) нм, α = 90°, β = 99,54(1)°, γ = 90°. Атом меди окружён четырьмя атомами кислорода и имеет искажённую плоскую конфигурацию.

Содержание

1 Получение
2 Химические свойства
3 Физические свойства
4 Применение

Получение

Получить оксид меди (II) можно:

нагревая металлическую медь на воздухе (при температурах ниже 1100 °C):

2Cu + O₂ → 2CuO

нагревая гидроксид меди (II), её нитрат или карбонат:

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂

CuCO₃ → CuO + CO₂

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

нагревая малахит:

Cu₂CO₃(OH)₂ →^ot 2CuO + CO₂ + H₂O

Химические свойства

Оксид меди (II) реагирует с кислотами с образованием соответствующих солей меди (II) и воды:

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

При сплавлении CuO со щелочами образуются купраты:

CuO + 2KOH →^otK₂CuO₂ + H₂O

При нагревании до 1100 °C разлагается на медь и кислород.

Оксиду меди (II) соответствует гидроксид меди (II) Cu(OH)₂, который является очень слабым основанием. Он способен растворяться в концентрированных растворах щелочей с образованием комплексов (то есть обладает слабыми амфотерными свойствами):

Cu(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Cu(OH)₄] (тетрагидроксокупрат (II) натрия).

Оксид меди(II) восстанавливается до металлической меди аммиаком, монооксидом углерода, водородом, углем:

CuO + H₂ → Cu + H₂O

2CuO + C → 2Cu + CO₂

Физические свойства

Оксид меди (II) относится к моноклинной кристаллической системе.
Работа выхода электрона из кристалла CuO составляет 5,3 эВ.
Оксид меди (II) представляет собой полупроводник p-типа с узкой шириной запрещенной зоны 1,2 эВ.
Оксид меди может быть использован для производства сухих батарей.

Применение

CuO используют при производстве стекла и эмалей для придания им зелёной и синей окраски. Кроме того, оксид меди применяют в производстве медно-рубинового стекла.

В лабораториях применяют для обнаружения восстановительных свойств веществ. Вещество восстанавливает оксид до металлической меди, при этом чёрный цвет оксида меди переходит в розовую окраску меди.

Медь – Потребитель

Есть вопрос? Спросите ODS
Присоединяйтесь к списку рассылки ODS

Что такое медь и для чего она нужна?

Медь — это минерал, необходимый для поддержания здоровья. Ваше тело использует медь для выполнения многих важных функций, включая производство энергии, соединительных тканей и кровеносных сосудов. Медь также помогает поддерживать нервную и иммунную системы и активирует гены. Ваше тело также нуждается в меди для развития мозга.

Сколько меди мне нужно?

Количество меди, необходимое вам каждый день, зависит от вашего возраста. Среднесуточные рекомендуемые дозы указаны ниже в микрограммах (мкг).

Стадия жизни	Рекомендуемое количество
От рождения до 6 месяцев	200 мкг
Младенцы 7–12 месяцев	220 мкг
Дети 1–3 года	340 мкг
Дети 4–8 лет	440 мкг
Дети 9–13 лет	700 мкг
Подростки 14–18 лет	890 мкг
Взрослые 19 лет и старше	900 мкг
Беременные подростки и женщины	1000 мкг
Кормящие грудью подростки и женщины	1300 мкг

Какие продукты содержат медь?

Многие продукты содержат медь. Вы можете получить рекомендуемое количество меди, употребляя в пищу различные продукты, в том числе следующие:

Говяжья печень и моллюски, такие как устрицы
Орехи (например, кешью), семена (например, кунжут и подсолнечник) и шоколад
Крупы из пшеничных отрубей и цельнозерновые продукты
Картофель, грибы, авокадо, нут и тофу

Какие пищевые добавки с медью существуют?

Медь доступна во многих поливитаминных/мультиминеральных добавках, в добавках, содержащих только медь, и в других пищевых добавках. Медь в пищевых добавках часто находится в форме оксида меди, сульфата меди, хелатов медных аминокислот и глюконата меди. Неизвестно, лучше ли одна форма меди, чем другая.

Достаточно ли меди?

Большинство людей получают достаточное количество меди из продуктов, которые они едят. Однако у некоторых групп людей проблемы с получением достаточного количества меди возникают чаще, чем у других:

Люди с глютеновой болезнью
Люди с болезнью Менкеса, редким генетическим заболеванием
Люди, принимающие высокие дозы добавок цинка, которые могут препятствовать способности поглощать медь и могут привести к дефициту меди

Что произойдет, если я не получу достаточное количество меди?

Дефицит меди в США встречается редко. Дефицит меди может вызвать сильную усталость, осветление кожи, высокий уровень холестерина в крови и нарушения соединительной ткани, поражающие связки и кожу. Другими последствиями дефицита меди являются слабые и ломкие кости, потеря равновесия и координации и повышенный риск инфекции.

Как медь влияет на здоровье?

Ученые изучают медь, чтобы понять, как она влияет на здоровье. Вот несколько примеров того, что показало это исследование:

Сердечно-сосудистые заболевания
Исследования, изучающие влияние потребления меди на сердечные заболевания, дали неоднозначные результаты. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, может ли получение большего количества меди из рациона или пищевых добавок повышать или снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, влияет ли высокий или низкий уровень меди на риск развития болезни Альцгеймера. Также необходимы исследования, чтобы выяснить, могут ли пищевые добавки, содержащие медь, влиять на риск болезни Альцгеймера или ее симптомы.

Может ли медь быть вредной?

Да, медь может быть вредна, если ее слишком много. Регулярное употребление слишком большого количества меди может вызвать повреждение печени, боль в животе, судороги, тошноту, диарею и рвоту. Отравление медью редко встречается у здоровых людей. Но это может произойти у людей с болезнью Вильсона, редким генетическим заболеванием. Это также может произойти, если содержащие медь водопроводные трубы выщелачивают медь в питьевую воду в вашем доме или на рабочем месте.

Верхние дневные нормы содержания меди включают потребление из всех источников — продуктов питания, напитков и пищевых добавок — и указаны ниже в микрограммах (мкг).

Возраст	Верхний предел
От рождения до 12 месяцев	Не установлено
Дети 1–3 года	1000 мкг
Дети 4–8 лет	3000 мкг
Дети 9–13 лет	5000 мкг
Подростки 14–18 лет	8000 мкг
Взрослые	10 000 мкг

Взаимодействует ли медь с лекарствами или другими пищевыми добавками?

Медь не взаимодействует с какими-либо лекарствами. Но всегда важно сообщать своему врачу, фармацевту и другим поставщикам медицинских услуг о любых пищевых добавках и лекарствах, отпускаемых по рецепту или без рецепта, которые вы принимаете. Они могут сказать вам, могут ли пищевые добавки взаимодействовать с вашими лекарствами или лекарства могут влиять на то, как ваш организм усваивает, использует или расщепляет питательные вещества, такие как медь.

Медь и здоровое питание

Люди должны получать большую часть своих питательных веществ из продуктов питания и напитков в соответствии с рекомендациями федерального правительства по питанию для американцев. Продукты содержат витамины, минералы, пищевые волокна и другие полезные для здоровья компоненты. В некоторых случаях обогащенные продукты и пищевые добавки полезны, когда невозможно удовлетворить потребности в одном или нескольких питательных веществах (например, на определенных этапах жизни, таких как беременность). Для получения дополнительной информации о построении схемы здорового питания см. Диетические рекомендации для американцев и MyPlate Министерства сельского хозяйства США.

Где я могу узнать больше о меди?

Для получения дополнительной информации о меди:
- Управление пищевых добавок, Информационный бюллетень для медицинских работников о меди
- MedlinePlus®, Медь в рационе
Для получения дополнительной информации о пищевых источниках меди:
- Управление пищевых добавок, Информационный бюллетень для медицинских работников о Coper
- Министерство сельского хозяйства США (USDA), FoodData Central
- USDA, Содержание меди в некоторых пищевых продуктах
Дополнительные советы по выбору пищевых добавок:
- Управление пищевых добавок, Часто задаваемые вопросы: Какие марки пищевых добавок мне следует приобрести?
Для получения информации о построении здорового режима питания:
- Рекомендации по питанию для американцев
- MyPlate

Отказ от ответственности

Этот информационный бюллетень Управления пищевых добавок (ODS) Национального института здравоохранения (NIH) содержит информацию, которая не должна заменять собой медицинскую консультацию.

Мы рекомендуем вам поговорить со своими поставщиками медицинских услуг (врачом, зарегистрированным диетологом, фармацевтом и т. д.) о вашем интересе, вопросах о пищевых добавках или их использовании, а также о том, что может быть лучше для вашего общего состояния здоровья. Любое упоминание в этой публикации определенного продукта или услуги или рекомендация организации или профессионального сообщества не означает одобрения ODS этого продукта, услуги или совета эксперта.

Обновлено: 18 октября 2022 г. История изменений в этом информационном бюллетене