Химия свойства меди: Свойства меди – все важные характеристики металла + Видео

Химические свойства меди

Строение атома

29Cu
1s1 2s2
2p6
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:

2Cu + O2
+ + H2O
+ CO2 →
Cu2(OH)2CO3
.

В сухом
воздухе окисление идет очень медленно,
на поверхности меди образуется тончайший
слой оксида меди(I): 4Cu
+ O2 → 2Cu2O.

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 °C. 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.

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:
Fe + CuCl2
→ Cu + FeCl2.
Эта реакция окислительно-восстановительная,
так как происходит переход электронов:

Fe – 2e—→
Fe2+

Cu2+ + 2e—→
Cu0

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.

CuSO4 +
H2Cu
+ H2SO4
.

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:

2Cu + O2
+ 2H2O
→ 2Cu(OH)2

2Cu + O2
+ H2O
+ CO2 →
Cu2(OH)2CO3

Получение меди

1. Метод 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: Cu2+
+ 2e— → Cu.
Чистая медь оседает на катоде.

Примеси,
входящие в состав черновой меди, ведут
себя по-разно-му. Более электроотрицательные
элементы – цинк, железо, кадмий и другие
растворяются на аноде. Но на катоде эти
металлы не выделяются, так как в
электрохимическом ряду напряжений они
находятся левее меди и имеют более
отрицательные потенциалы.

2. Металлотермический метод получения

3CuO + 2Al →
Al2O3
+ 3Cu

3CuО + 2Fe →
Fe2O3
+ 3Cu + Q

3. Пирометаллургический способ получения меди

Поскольку
содержание меди в рудах 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.

Сульфидную
руду сначала обжигают при свободном
токе воздуха для удаления части серы:
2CuS + 3O2 →
2CuO + 2SO2.
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:

2CuO + 4CuS → 3Cu2S
+ SO2 .

Пустая
порода, часть сульфидов и окислов железа
переходят 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:

2Cu2S
+ 3O2
→ 2Cu2O
+ 2SO2 .

Сульфид
меди и закись меди дают металлическую
черновую медь:

CuS + 2Cu2O
→ SO2
+ 6Cu.

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: 2CuO
+ C→ CO2
+ 2Cu.

Тест на химические и физические свойства меди по химии за 11 класс

Зарегистрируйся и получи 7 дней бесплатного доступа к тренажерам и персональный план прокачки знаний до 100%!

Вопросов в тесте: 12

Среднее время прохождения: ~10:00



Зарегистрируйся и получи персональный план прокачки знаний до 100%!

Как работает платформа Skills4u

Тестирование по предмету за класс

Платформа определит, какие темы сформированы слабо и составит индивидуальный план обучения

Персональный план обучения

План обучения и повторений поможет ученику в закреплении всех необходимых тем по предмету

Закрепление темы на 100%

Платформа напомнит и проконтролирует все повторения для закрепления каждой темы на 100%

Проработка слабых тем с предыдущих классов

Чтобы идеально овладеть предметом, рекомендуем закрепить пробелы, начиная с самых простых тем

Почему нужно пройти общее тестирование по химии за 11 класс, а не по отдельной теме «Химические и физические свойства меди»

Пройдя тестирование за класс вы получите ПОЛНУЮ КАРТИНУ ЗНАНИЙ ПО ВСЕМ ТЕМАМ.

Такой подход позволит глубинно проанализировать знания, вывести успеваемость и понимание предмета на качественно новый уровень.

Пройдя тестирование по одной теме вы получите РЕЗУЛЬТАТ ЗНАНИЙ ТОЛЬКО ЭТОЙ ТЕМЫ, которая, возможно, плохо изучена. Такой метод не является комплексным и дает лишь точечное понимание знаний по предмету.


Зарегистрироваться и пройти тестирование

Как растут результаты учеников
после занятий на тренажерах Skills4u

Занятия
на Skills4u

Занятия
с учебником

Успеваемость

Мотивация

Внимательность

Скорость

Самостоятельность

Запоминание

Первичный Тест «Химические и физические свойства меди» по химии за 11 класс онлайн и бесплатно предоставляется всем желающим.

Советуем пройти тестирование за весь 11 класс по химии, чтобы узнать пробелы в знаниях по всем темам и получить индивидуальный план обучения.

После регистрации вы получите 7 дней бесплатного доступа, чтобы увидеть первые результаты занятий и оценить эффективность тренажеров.


Зарегистрироваться и пройти тестирование



А для комплексного результата пройдите общее тестирование за
класс! Узнайте пробелы в знаниях по всем темам

Ученик

Занимайся 20 минут в день и прокачай знания по школьной программе за месяц!


Родитель

Наслаждайтесь прогрессом вашего ребенка в школе и на платформе


Учитель/
репетитор

Задавайте и проверяйте домашние задания прямо на платформе


Зарегистрироваться и пройти тестирование

59820

учеников уже занимаются с нами


Введение в химические свойства меди

13 декабря 2022 г. 13 декабря 2022 г.

| 12:08

Медь — один из наиболее широко используемых и универсальных элементов в мире. Он известен своей ковкостью, пластичностью, электропроводностью и коррозионной стойкостью. Но многие люди не знают, что медь также обладает широким спектром химических свойств, которые делают ее незаменимым элементом во многих отраслях промышленности. Давайте подробнее рассмотрим некоторые химические свойства меди.

Химия меди

Медь — это переходный металл с атомным номером 29 и символом Cu в периодической таблице. Он имеет относительно низкую температуру плавления, что позволяет легко работать с ним в твердом виде. Медь также имеет две распространенные степени окисления, +1 и +2, что делает ее полезной для промышленных процессов и предметов повседневного обихода, таких как украшения и посуда.

Медь легко реагирует с кислородом воздуха или воды с образованием либо оксида меди (CuO), либо гидроксида меди (Cu(OH)2). Эту реакцию можно использовать в гальванике или других промышленных процессах, требующих защиты от коррозии или нанесения покрытия на металлические поверхности. Кроме того, медь может реагировать с серной кислотой с образованием сульфата меди (CuSO4), который затем можно использовать в качестве альгицида или инсектицида в сельском хозяйстве.

 Другим важным химическим свойством меди является ее способность образовывать сплавы с другими металлами, такими как цинк, алюминий, никель, олово, железо, кремний и марганец. Эти сплавы прочны, но легки по сравнению с чистой медью и используются во всем, от ювелирных изделий до судостроительных материалов. Медные сплавы особенно полезны для применений, требующих жаропрочных материалов, поскольку они имеют более высокую температуру плавления, чем чистая медь.

Химические свойства меди

1. Медь — химический элемент с символом Cu (от латинского: cuprum) и атомным номером 29. Это мягкий, ковкий и пластичный металл с очень высокой тепло- и электропроводностью. Свежая открытая поверхность чистой меди имеет розовато-оранжевый цвет.

2. Медь используется как проводник тепла и электричества, как строительный материал и как составная часть различных металлических сплавов, таких как стерлинговое серебро, используемое в ювелирных изделиях, мельхиор, используемый для изготовления морских изделий и монет, и константан, используемый в тензодатчики и термопары для измерения температуры.

3. Медь является одним из немногих металлов, которые могут встречаться в природе в металлической форме, пригодной для непосредственного использования (самородные металлы). Это привело к очень раннему использованию человеком в нескольких регионах, начиная с ок. 8000 г. до н.э. Тысячи лет спустя это был первый металл, выплавленный из сульфидных руд, c. 5000 г. до н.э.; первый металл, отлитый в форме в форме, c. 4000 г. до н.э.; и первый металл, который будет целенаправленно сплавлен с другим металлом, оловом, для создания бронзы, c. 3500 г. до н.э.

4. В римскую эпоху медь в основном добывалась на Кипре, отсюда и произошло название металла cyprium (кипрский металл), позже сокращенное до cuprum. Его соединения были известны древним, и Плиний ошибочно приписывает его первооткрывателю Герою Александрийскому разработку усовершенствованного метода отливки его в тонкие листы. 1830 ° C (3356 ° F) г. примерно к 2600 г. до н.э. Затем они могли с большой точностью отливать медь в фигурные предметы к ок. 2400 г. до н.э. К 1200 г. до н.э. они разработали методы холодной обработки кованой меди, чтобы ее можно было производить в гораздо больших размерах, чем раньше.0005

6. Основное развитие металлургии меди произошло в конце 19 века, когда были разработаны электротермические процессы, которые значительно повысили чистоту, которую можно было достичь, и в то же время снизили производственные затраты. Металлурги, работающие в этой новой области, обнаружили, что когда они добавили небольшое количество других элементов в расплавленную медь, это изменило некоторые ее свойства полезным образом. Этот процесс стал известен как легирование. , добавление всего 1% серебра к меди увеличивает ее электропроводность на 20%. Другой пример: добавление марганца увеличивает прочность, но снижает пластичность. Наконец, добавление цинка ничего не меняет в отношении того, насколько хорошо полученный сплав проводит электричество, но делает его более стойким. к коррозии..

8. Поскольку для каждого применения предъявляются разные требования к прочности, жесткости, электропроводности или коррозионной стойкости сплава, сегодня используется более 400 различных медных сплавов.

Заключение

Медь делает ее отличным выбором для самых разных применений, включая электропроводку, водопроводные трубы, изготовление ювелирных изделий и многое другое. Его способность образовывать сплавы с другими металлами делает его еще более универсальным, а его низкая температура плавления облегчает придание ему различных форм, когда это необходимо. Понимание этих свойств имеет важное значение для студентов-химиков или тех, кто хочет узнать больше об этом универсальном металлическом элементе!

суровый джайн

Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на металлических, промышленных и трубопроводных изделиях. Кроме того, мы делимся последней информацией и информацией о материалах, продуктах и ​​различных типах марок, чтобы помочь предприятиям, которые занимаются этим бизнесом.

Теги: Медь

Физико-химические свойства меди важны для ее антибактериальной активности и разработки унифицированной модели

Сохранить цитату в файл

Формат:

Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV

Добавить в коллекции

  • Создать новую коллекцию
  • Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Не удалось загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

  • Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Электронное письмо:

(изменить)

Который день?

Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день?

ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота

Формат отчета:

SummarySummary (text)AbstractAbstract (text)PubMed

Отправить максимум:

1 штука5 штук10 штук20 штук50 штук100 штук200 штук

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Обзор

. 2015 16 марта; 11 (1): 018902.

дои: 10.1116/1.4935853.

Майкл Ханс
1
 , Салима Мэтьюз
2
 , Франк Мюклих
1
 , Марк Солиоз
3

Принадлежности

  • 1 Функциональные материалы, Саарландский университет, Саарбрюккен 66123, Германия.
  • 2 Департамент клинических исследований Бернского университета, Берн 3008, Швейцария.
  • 3 Лаборатория биохимии и молекулярной биологии Томского государственного университета, 634050 Томск, Российская Федерация.

  • PMID:

    26577181

  • DOI:

    10.1116/1.4935853

Обзор

Michael Hans et al.

Биоинтерфазы.

.

. 2015 16 марта; 11 (1): 018902.

дои: 10.1116/1.4935853.

Авторы

Майкл Ганс
1
 , Салима Мэтьюз
2
 , Франк Мюклих
1
 , Марк Солиоз
3

Принадлежности

  • 1 Функциональные материалы, Саарландский университет, Саарбрюккен 66123, Германия.
  • 2 Департамент клинических исследований Бернского университета, Берн 3008, Швейцария.
  • 3 Лаборатория биохимии и молекулярной биологии Томского государственного университета, 634050 Томск, Российская Федерация.

  • PMID:

    26577181

  • DOI:

    10.1116/1.4935853

Абстрактный

Контактное уничтожение — это новый термин, описывающий уничтожение бактерий при их контакте с металлической медью или медьсодержащими сплавами. В последние годы механизму контактного умерщвления уделяется большое внимание, и доступно много деталей этого механизма. Авторы здесь рассматривают некоторые из этих механистических аспектов, уделяя особое внимание критическим физико-химическим свойствам меди, которые делают ее антибактериальной. Известные механизмы контактного уничтожения связаны с ионными, коррозионными и физическими свойствами меди. Анализ показывает, что окислительные свойства меди в сочетании с растворимостью оксидов меди являются ключевыми факторами, которые делают металлическую медь антибактериальной. Выдвинутая здесь концепция объясняет уникальное положение меди как антибактериального металла. На основе нашей модели могут быть получены новые критерии проектирования металлических антибактериальных материалов.

Похожие статьи

  • Уничтожение бактерий медными, кадмиевыми и серебряными поверхностями выявляет соответствующие физико-химические параметры.

    Луо Дж., Хайн С., Мюклих Ф., Солиоз М.
    Луо Дж. и др.
    Биоинтерфазы. 2017 13 апреля; 12 (2): 020301. дои: 10.1116/1.4980127.
    Биоинтерфазы. 2017.

    PMID: 28407716

  • Роль оксидов меди в контактном умерщвлении бактерий.

    Ханс М., Эрбе А., Мэтьюз С., Чен Ю., Солиоз М., Мюклих Ф.
    Ханс М. и др.
    Ленгмюр. 2013 31 декабря; 29 (52): 16160-6. doi: 10.1021/la404091z. Epub 2013 17 декабря.
    Ленгмюр. 2013.

    PMID: 24344971

  • Восстановление меди и контактное уничтожение бактерий железными поверхностями.

    Мэтьюз С., Кумар Р., Солиоз М.
    Мэтьюз С. и др.
    Appl Environ Microbiol. 2015 сен; 81 (18): 6399-403. doi: 10.1128/AEM.01725-15. Epub 2015 6 июля.
    Appl Environ Microbiol. 2015.

    PMID: 26150470
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Применение бактерицидных свойств меди в медицинской практике.

    Прадо Дж.В., Видаль А.Р., Дюран Т.К.
    Прадо Дж. В. и др.
    Преподобный Мед Чил. 2012 г., октябрь; 140 (10): 1325-32. doi: 10.4067/S0034-98872012001000014.
    Преподобный Мед Чил. 2012.

    PMID: 23559292

    Рассмотрение.
    Испанский.

  • Антимикробные материалы и покрытия на основе меди: потенциальное многогранное биомедицинское применение.

    Митра Д., Канг Э.Т., Неох К.Г.
    Митра Д. и др.
    Интерфейсы приложений ACS. 2020 13 мая;12(19):21159-21182. дои: 10.1021/acsami.9b17815. Epub 2019 27 декабря.
    Интерфейсы приложений ACS. 2020.

    PMID: 31880421

    Рассмотрение.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Последние достижения в области меди и материалов на ее основе для повышения устойчивости к противомикробным препаратам и борьбы с инфекциями.

    Бишт Н., Двиведи Н., Кумар П., Венкатеш М., Ядав А.К., Мишра Д., Соланки П., Верма Н.К., Лакшминараянан Р., Рамакришна С., Мондал Д.П., Шривастава А.К., Дханд С.
    Бишт Н. и соавт.
    Curr Opin Biomed Eng. 2022 дек;24:100408. doi: 10.1016/j.cobme.2022.100408. Epub 2022 23 августа.
    Curr Opin Biomed Eng. 2022.

    PMID: 36033159
    Бесплатная статья ЧВК.

    Рассмотрение.

  • Медьсодержащие наночастицы: механизм антимикробного действия и применение в стоматологии — описательный обзор.

    Ма Х, Чжоу С, Сюй Х, Ду Ц.
    Ма Х и др.
    Передний сург. 2022, 5 августа; 9:905892. doi: 10.3389/fsurg.2022.905892. Электронная коллекция 2022.
    Передний сург. 2022.

    PMID: 359

    Бесплатная статья ЧВК.

    Рассмотрение.

  • Одноэтапное экологически чистое изготовление антимикробных поверхностей путем выращивания на месте наночастиц оксида меди.

    Сахин Ф., Челик Н., Джейлан А., Рузи М., Онсес М.С.
    Сахин Ф. и др.
    АСУ Омега. 2022 18 июля; 7(30):26504-26513. doi: 10.1021/acsomega.2c02540. Электронная коллекция 2022 авг. 2.
    АСУ Омега. 2022.

    PMID: 35936466
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Антибактериальная активность электроформованных полиакрилонитриловых наночастиц меди в отношении устойчивых к антибиотикам патогенов и устойчивого к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA).

    Ван В.Б., Клэппер Дж.К.
    Ван В.Б. и др.
    Наноматериалы (Базель). 2022 22 июня;12(13):2139. дои: 10.3390/nano12132139.
    Наноматериалы (Базель). 2022.

    PMID: 35807975
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Механическое легирование в сочетании с холодным напылением для изготовления Cu 50 (Ti 50-x Ni x ), x; 10, 20, 30 и 40 ат.

Published by admin