Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2020-12-27 | 178 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Медь расположена в 1В группе (или в побочной подгруппе I группы в короткопериодной ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Электронное строение меди
Электронная конфигурация меди в основном состоянии:
+29Cu 1s22s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 1s 2s 2p
3s 3p 4s 3d
У атома меди уже в основном энергетическом состоянии происходит провал (проскок) электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень.
Физические свойства
Медь – твердый металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Медь относительно легко поддается механической обработке. В природе встречается в том числе в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства.
Температура плавления 1083,4оС, температура кипения 2567оС, плотность меди 8,92 г/см3.
Нахождение в природе
Медь встречается в земной коре (0,0047-0,0055 масс.%), в речной и морской воде. В природе медь встречается как в соединениях, так и в самородном виде. В промышленности используют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Также распространены и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2(OH)2CO3. Иногда медь встречается в самородном виде, масса которых может достигать 400 тонн.
Способы получения меди
Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — электролиз, пирометаллургический и гидрометаллургический.
· Гидрометаллургический метод: растворение медных минералов в разбавленных растворах серной кислоты, с последующим вытеснением металлическим железом.
Например, вытеснение меди из сульфата железом:
|
CuSO 4 + Fe = Cu + FeSO 4
· Пирометаллургический метод: получение меди из сульфидных руд. Это сложный процесс, который включает большое количество реакций. Основные стадии процесса:
1) Обжиг сульфидов:
2CuS + 3O 2 = 2CuO + 2SO 2
2) восстановление меди из оксида, например, водородом:
CuO + H 2 = Cu + H 2 O
· Электролиз растворов солей меди:
2CuSO 4 + 2H 2 O → 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4
Качественные реакции на ионы меди (II)
Качественная реакция на ионы меди +2 – взаимодействие солей меди (II) с щелочами. При этом образуется голубой осадок гидроксида меди(II).
Например, сульфат меди (II) взаимодействует с гидроксидом натрия:
CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4
Соли меди (II) окрашивают пламя в зеленый цвет.
Химические свойства меди
В соединениях медь может проявлять степени окисления +1 и +2.
1. Медь — химически малоактивный металл. При нагревании медь может реагировать с некоторыми неметаллами: кислородом, серой, галогенами.
1.1. При нагревании медь реагирует с достаточно сильными окислителями, например, с кислородом, образуя CuО, Cu2О в зависимости от условий:
4Cu + О 2 → 2Cu 2 О
2Cu + О 2 → 2CuО
1.2. Медь реагирует с серой с образованием сульфида меди (II):
Cu + S → CuS
1.3. Медь взаимодействует с галогенами. При этом образуются галогениды меди (II):
Cu + Cl 2 = CuCl 2
С u + Br 2 = CuBr 2
1.4. С азотом, углеродом и кремнием медь не реагирует:
Cu + N 2 ≠
Cu + C ≠
Cu + Si ≠
1.5. Медь не взаимодействует с водородом.
Cu + H 2 ≠
1.6. Медь взаимодействует с кислородом с образованием оксида:
2Cu + O 2 → 2CuO
2. Медь взаимодействует и со сложными веществами:
2.1. Медь в сухом воздухе и при комнатной температуре не окисляется, но во влажном воздухе, в присутствии оксида углерода (IV) покрывается зеленым налетом карбоната гидроксомеди (II):
2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 = (CuOH) 2 CO 3
2.2. В ряду напряжений медь находится правее водорода и поэтому не может вытеснить водород из растворов минеральных кислот (разбавленной серной кислоты и др.).
|
Например, медь не реагирует с разбавленной серной кислотой:
Cu + H 2 SO 4 (разб.) ≠
2.3. При этом медь реагирует при нагревании с концентрированной серной кислотой. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат меди (II) и вода:
Cu + 2H 2 SO 4(конц.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
2.4. Медь реагирует даже при обычных условиях с азотной кислотой.
С концентрированной азотной кислотой:
Cu + 4HNO 3(конц.) = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
С разбавленной азотной кислотой:
3Cu + 8HNO 3(разб.) = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O
Реакция меди с азотной кислотой
2.5. Растворы щелочей на медь практически не действуют.
2.6. Медь вытесняет металлы, стоящие правее в ряду напряжений, из растворов их солей.
Например, медь реагирует с нитратом ртути (II) с образованием нитрата меди (II) и ртути:
Hg(NO 3 ) 2 + Cu = Cu(NO 3 ) 2 + Hg
2.7. Медь окисляется оксидом азота (IV) и солями железа (III)
2Cu + NO 2 = Cu 2 O + NO
2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2
Оксид меди (II)
Оксид меди (II) CuO – твердое кристаллическое вещество черного цвета.
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!