Свойства меди химия: Ошибка 403 — доступ запрещён

Свойства меди | Задания 405

Задание 405

В присутствии влаги и диоксида углерода медь покрывается зеленым налетом. Как называется и каков состав образующегося соединения? Что произойдет, если на него подействовать хлороводородной (соляной) кислотой? Напишите уравнения соответствующих реакций. Окислительно-восстановительную реакцию составьте на основании электронных уравнений.
Решение:

При обычной температуре медь очень слабо взаимодействует с кислородом воздуха в присутствии влаги и диоксида углерода, покрываясь зеленной плёнкой основной соли  (основной карбонат меди) (CuOH)₂CO₃:

2Cu +O₂ + H₂O + CO₂ = (CuOH)₂CO₃

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

2Сu²⁺  + О₂⁰ = 2Cu²⁺ + 2О^2-

Молекулярное уравнение реакции:

2Cu + О₂ + СО₂ + Н₂О = (CuOH)₂CO₃

Если на эту соль подействовать раствором хлороводородной кислотой, то она растворится, и будут выделяться пузырьки газа:

(CuOH)₂CO₃ + 2HCl = 2CuCl₂ + H₂O + CO₂↑

Плёнка зелёного цвета в виде зелёного налёта образуется на медных монетах, пролежавших долго в сыром месте. Очистить монету от зелёного налёта можно, протерев её ваткой, смоченной в растворе соляной кислоте.

Задание 406

Кусок латуни обработали азотной кислотой. Раствор разделили на две части. К одной из них прибавили избыток раствора аммиака, к другой — избыток раствора щелочи. Какие соединения цинка и меди образуются при этом? Составьте уравнения соответствующих реакций.
Решение:
Латунь – сплав меди с цинком. При обработке латуни азотной кислотой в реакцию вступят цинк и медь. При этом образуются соответственно Zn(NO₃)₂, NH₄NO₃ и Cu(NO₃)₂, NO: 

4Zn + 10HNO₃ = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O;

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Если полученный раствор разделить на две части, и к одной из них прибавить избыток раствора аммиака, а к другой – избыток раствора щёлочи, то произойдут следующие реакции:

а) В первом растворе:

Zn(NO₃)₂ + 4NH₃ = [Zn(NH₃)₄](NO₃)2;

Cu(NO₃)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](NO₃)₂.

Таким образом, в первом растворе образуются растворимые комплексные соли цинка и меди. Комплексная соль [Cu(NH₃)₄](NO₃)₂ придаёт раствору ярко-синее окрашивание.

б) Во втором растворе:

Zn(NO₃)₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂↓ + 2NaNO₃;

Nh5NO₃ + NaOH = NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O;

Cu(NO₃)₂ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃

Таким образом, во втором растворе образуется синий студёнистый осадок Cu(NO₃)₂ и белый осадок Zn(OH)₂ и будет наблюдаться запах аммиака.

Использование, свойства и интересные факты

Что такое медь?

Медь — переходный металл, мягкий, ковкий и пластичный. В чистом виде он металлический, блестящий и оранжевый. Он существует на Земле в виде самородного металла, а это значит, что его можно найти в чистом виде. Он имеет свойства, подобные серебру и золоту, но его гораздо больше, что делает его широко используемым для электрических проводов и кабелей, а также сплавов, таких как латунь и бронза. Он также используется в драгоценных сплавах золота и серебра для ювелирных изделий.

Место меди в таблице Менделеева

Медь входит в группу 11 и период 4. Другие элементы группы 11 включают серебро и золото. Медь, серебро и золото обладают самой высокой электропроводностью и теплопроводностью среди всех элементов при комнатной температуре. Рентгений тоже входит в эту группу, но в природе он не существует, а создан только в лабораториях. Медь используется людьми уже более 11 000 лет. Однако название, используемое сегодня, было получено римлянами, которые назвали его купрум на латыни.

• Атомный номер: 29
• Атомный радиус: 128 пикометров
• Атомная масса: 63,55
• Обозначение: Cu
• Группа: 11
• Период: 4
• Количество протонов: 29
• Количество электронов: 29
• Количество нейтронов: ~ 35
• Количество изотопов: 2 стабильных изотопа

Свойства меди

Медь — мягкий переходный металл. Имея блестящий оранжевый цвет, это один из немногих металлических элементов, имеющий естественный цвет, отличный от серебристого или серого. Он податлив и пластичен. Он имеет промежуточный атомный радиус, подобный цинку и никелю. Медь не очень активна. Именно поэтому он может встречаться в природе в виде чистого элемента. Он медленно реагирует с кислородом в атмосфере, образуя защитный окисленный слой темно-коричневого цвета. Медь является важным микроэлементом для большинства форм жизни, поэтому она не токсична.

Физические свойства

Медь находится в твердом состоянии при комнатной температуре. Он плавится при 1084,62 ° C, что аналогично самарию, кюрию и золоту. Он испаряется при 2560°C, что подобно диспрозию и америцию. Он имеет промежуточную плотность, аналогичную кобальту и никелю.

• Точка плавления : 1084,62°C.
• Температура кипения: 1377°С.
• Плотность твердой меди: 96 г см ^-3
• Фаза при комнатной температуре: твердый

Химические свойства

Медь имеет 1 валентный электрон в 4s-оболочке. Он имеет две общие степени окисления, которые образуют соединения меди (I) и меди (II). Медь (III) и медь (IV) также могут существовать, но встречаются очень редко. Он стабилен в воде и медленно реагирует с кислородом воздуха. Он обычно образует бинарные соединения, состоящие только из двух элементов. К ним относятся оксиды, сульфиды и галогениды. Медь также образует соединения с оксианионами, такие как нитраты и карбонаты. Соединения меди образуют различные цвета, включая красный, синий, зеленый и бирюзовый. Он имеет электроотрицательность, подобную никелю, серебру, кремнию, кобальту и железу.

• Степени окисления : +1, +2
• Удельная теплоемкость : 0,385 Дж г ^-1 К ^-1
• Электроотрицательность : 1,9 (шкала Полинга)
• Теплота плавления : 13,26 кДж моль ^-1
• Теплота испарения : 300,4 кДж моль ^-1
• Электронная конфигурация: [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹

Изотопы

Медь имеет два природных изотопа. Медь-63 составляет 69%, а Медь-65 составляет 31% меди на Земле. Он состоит из 27 синтетических радиоактивных изотопов, которые были созданы в лабораториях с периодом полураспада от наносекунд до часов. Радиоактивные изотопы меди могут использоваться в медицине для лечения рака и визуализации внутренних органов.

Сплавы и аллотропы

Одним из основных применений меди является создание сплавов. В сочетании с цинком он образует сплав, известный как латунь. Медь придает сплаву более высокую пластичность, что позволяет легко формировать сложные формы. Вот почему латунь является предпочтительным сплавом для изготовления музыкальных инструментов, таких как трубы, тромбоны и валторны.

Медь также является основным компонентом бронзы. В истории человечества смесь меди с оловом или алюминием ознаменовала бронзовый век, который начался около 4000 г. до н.э. Бронза тверже чистой меди, поэтому из нее делали оружие и строительные материалы, такие как топоры и гвозди. Он также использовался для изготовления скульптур, зеркал, монет и медалей. В драгоценных сплавах золота и серебра также используется медь для изменения чистоты более дорогих элементов золота и серебра, а также для придания сплавам различных цветов. Например, белое золото представляет собой смесь в основном серебра и золота. Можно добавить больше золота, чтобы придать желтоватый оттенок. Или более дешевая альтернатива — добавить медь. Сплавы меди и золота с минимальным содержанием серебра создают розовое золото. В этом случае медь придает сплаву красноватый цвет.

Соединения меди

Карбонат меди — зеленовато-голубой минерал, используемый в качестве пигмента в красках. Это также химическое вещество, которое образуется, когда медь подвергается воздействию окружающей среды в течение длительного периода времени. Он создает зеленую поверхность на архитектурных элементах, таких как медные крыши и шпили, характерные для исторических зданий в США и Европе. Это специфическое потускнение называется патиной. Сульфат меди представляет собой синее твердое вещество, которое можно использовать в качестве пигмента в красках и красителях. Он также токсичен для грибов и растений, поэтому может использоваться как фунгицид и гербицид. Его можно получить путем взаимодействия металлической меди с горячей серной кислотой. При использовании в качестве электролита электролиз приводит к покрытию металлических электродов медью.

Интересные факты о меди

• Карбонат меди, также известный как патина, представляет собой слой потускнения, который образуется на сплавах меди, таких как бронзовая Статуя Свободы в Нью-Йорке.
• Алхимия была изучением химических веществ в древние времена. Хотя это не было полностью научной практикой, ее можно рассматривать как начало химии. В алхимии символы использовались для обозначения химических веществ. Медь была назначена символом богини Венеры из-за ее блестящей красоты. Это также символ планеты Венера.
• The 33, или Los 33 на испанском языке, был фильмом, основанным на реальных событиях о 33 горняках, которые оказались в ловушке на чилийском медном руднике в 2010 году. Спасение шахтеров заняло 69 дней, и за этим событием внимательно следили по всему миру. Глобус. Медь составляет более 50% товаров, экспортируемых из Чили.

Распространенность и распространенность меди

Медь входит в число 25 наиболее распространенных элементов на Земле, составляя 0,0068% земной коры. Он также входит в число 30 самых распространенных элементов во Вселенной, составляя 6×10 ^-6 %. Медь может существовать как самородный элемент, но также присутствует в различных минералах, таких как азурит, малахит и бирюза. Его также можно найти в составе карбонатных и фосфатных минералов. Медь (II) отвечает за синий и зеленый цвет этих минералов.

Это микроэлемент и необходимый для жизни минерал, содержание которого в организме человека составляет 0,0001%. В биологии он часто используется для переноса электронов в процессах, создающих энергию для клеток за счет аэробного дыхания сахаров. Это происходит в результате процесса, называемого цепью переноса электронов, и происходит в митохондриях. В этом случае атомы меди перемещаются между состояниями окисления +1 и +2, где Cu (II) получает и электрон, а Cu (I) отдает электрон. Чили является крупнейшим производителем меди в мире, за ней следуют Перу, Китай и США.

Использование меди

Наиболее известные области применения

Чаще всего медь используется для передачи электроэнергии. Медь является вторым металлом по электропроводности после серебра. Однако меди примерно в 1000 раз больше, чем серебра, поэтому ее производство дешевле. Медь имеет низкое сопротивление потоку электронов или электрическому току, поэтому очень мало энергии теряется при производстве тепла. Медь также является очень хорошим проводником тепла, поэтому ее можно использовать для отвода тепла от электроники и оборудования, чтобы предотвратить перегрев и возгорание. Генераторы используются в автомобилях для зарядки аккумуляторов и питания электрооборудования. Энергия двигателя внутреннего сгорания автомобиля используется для вращения магнитов вокруг плотно скрученных медных проводов. Магниты заставляют электроны в меди двигаться по проводу, создавая электрический ток.

Наиболее известные применения в науке

Медные сплавы могут убивать множество патогенных бактерий. Поэтому больницы и общественные места покрывают медью такие поверхности, как дверные ручки и поручни, чтобы ограничить распространение инфекции. Болезнь Вильсона — это генетическое заболевание, вызванное мутацией фермента, который регулирует количество меди в организме. У пациентов с этой мутацией повышен уровень меди, что приводит к поражению печени и головного мозга. Химические вещества, известные как хелатирующие агенты, связываются со свободными ионами металлов и поэтому используются для удаления свободных ионов меди у пациентов с болезнью Вильсона. В качестве альтернативы, диетический дефицит меди может привести к анемии, которая представляет собой недостаток белка гемоглобина, необходимого эритроцитам для переноса кислорода по всему телу. Эти пациенты могут увеличить потребление продуктов, богатых медью, таких как грибы, орехи, сухофрукты, печень и моллюски.

Открытие меди

Медь используется людьми более 11 000 лет, поэтому мы не знаем, кто ее открыл. Период в истории, когда медь была обнаружена и использовалась, называется медной эрой или эрой энеолита. В то время медь использовалась для изготовления инструментов, оружия и украшений. За медной эрой последовал бронзовый век (3300-1200 гг. до н.э.). Это был период, когда были созданы сплавы меди, повышающие прочность инструментов и оружия, сделанных ранее из чистой меди.

Медь в будущем

Медь исследуется в области медицины для улучшения результатов операций. Например, наночастицы меди были встроены в искусственную костную ткань, чтобы ограничить риск инфекции. Медь также может выступать в качестве катализатора, и в настоящее время исследуется ее способность катализировать реакции, удаляющие углекислый газ из атмосферы. Поскольку углекислый газ является основным газом, вызывающим глобальное изменение климата, ученые предложили разработать технологии, использующие медь для снижения концентрации углекислого газа в атмосфере.

Медь — Key Stage Wiki

Содержимое

• 1 Ключевой этап 2
  • 1.1 Значение
• 2 Ключевой этап 3
  • 2.1 Значение
  • 2.2 О меди
    • 2.2.1 Молекулярная структура
    • 2.2.2 Атомная структура
    • 2.2.3 Свойства
• 3 Ключевой этап 4
  • 3.1 Значение
  • 3.2 О меди
    • 3.2.1 Молекулярная структура
    • 3.2.2 Атомная структура
    • 3.2.3 Свойства
  • 3.3 Ссылки
    • 3.3.1 АКК
    • 3.3.2 Edexcel
    • 3.3.3 OCR

Key Stage 2

Значение

Медь — это металл.

Key Stage 3

Значение

Химический символ меди.

Медь — элемент переходного металла в Периодической таблице с атомным номером 29.

О меди

Молекулярная структура

Медь имеет химический символ Cu.

Атомы меди соединяются в большом количестве, образуя гигантскую молекулу металла.

Атомная структура

Медь, состоящая из 29 протонов и 35 нейтронов в ядре, что дает ей атомный номер 29 и атомную массу 64.

Медь находится в периоде 4 Периодической таблицы, потому что у нее 4 электронных оболочки.

Свойства

Медь является металлическим элементом, поэтому она является хорошим проводником тепла и хорошим проводником электричества.

Медь представляет собой блестящее твердое вещество при комнатной температуре.

Медь ковкая.

Медь звонкий.

Медь пластична.

Ключевой этап 4

Химический символ меди.

Значение

Медь — переходный металл Периодической таблицы с 29 протонами в ядре.

О меди

Молекулярная структура

Медь имеет химическую формулу Cu.

атомов меди объединяются в гигантскую металлическую структуру.

Атомная структура

Самый стабильный изотоп меди имеет в ядре 35 нейтронов, что дает ему атомную массу 64.

Медь находится в периоде 4 Периодической таблицы, потому что у нее 4 электронных оболочки.

Медь теряет электроны, образуя положительные ионы металла.

Свойства

Медь образует ионные связи с неметаллами.

Медь — это металлический элемент, поэтому она является хорошим проводником тепла и хорошим электрическим проводником.

Медь представляет собой блестящее твердое вещество при стандартной температуре и давлении и имеет высокую температуру плавления.

Медь ковкая.

Медь звонкий.

Медь пластична.

Ссылки

AQA

Медь, извлечение, стр. 199-200, GCSE Combined Science Trilogy 2, Hodder, AQA

Медь, извлечение, стр. 260-1, GCSE Chemistry, Hodder, AQA

Медь, стр. 220, Комбинированная научная трилогия GCSE; Химия, CGP, AQA

Медь, стр. 291, GCSE Chemistry, CGP, AQA

Медь, стр. 67, GCSE Physics; Третье издание, Oxford University Press, AQA

Медь, стр. 15, 18, 34, 48-9, 58-9, 78-9, 130, 134, 165, 208, 275, 340, GCSE Химия; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь, страницы 212-213, 217, 222, GCSE Химия; Третье издание, Oxford University Press, AQA

Медь; карбонат, стр. 103, GCSE по химии; Учебник, Коллинз, AQA

Медь; хлорид, страницы 156, 208, GCSE Химия; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь; гидроксид, стр. 277, GCSE Chemistry; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь; нитрат, стр. 101, GCSE Химия; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь; руда, стр. 332, GCSE Химия; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь; оксид, страницы 103, 144, 165, GCSE Химия; Учебник, Коллинз, AQA

Медь; сульфат безводный, стр. 210-1, GCSE Химия; Студенческая книга, Коллинз, AQA

Медь; сульфат, стр.