Охарактеризуйте свойства меди
Охарактеризуйте свойства медиСкачать файл - >>> Охарактеризуйте свойства меди <<<
Добавить свое объявление Загрузка Медь Историческая справка Распространение в природе Физические свойства Химические свойства Получение Применение Медь в организме Медь лат. Cuprum , Сu, химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63,; мягкий, ковкий металл красного цвета. Медь относится к числу металлов, известных с глубокой древности. Раннему знакомству человека с Медью способствовало то, что она встречается в природе в свободном состоянии в виде самородков, которые иногда достигают значительных размеров. Медь и ее сплавы сыграли большую роль в развитии материальной культуры. Благодаря легкой восстановимости оксидов и карбонатов Медь была, по-видимому, первым металлом, который человек научился восстановлять из кислородных соединений, содержащихся в рудах. Латинское название Меди происходит от названия острова Кипр, где древние греки добывали медную руду. В древности для обработки скальной породы ее нагревали на костре и быстро охлаждали, причем порода растрескивалась. Уже в этих условиях были возможны процессы восстановления. В дальнейшем восстановление вели в кострах с большим количеством угля и с вдуванием воздуха посредством труб и мехов. Костры окружали стенками, которые постепенно повышались, что привело к созданию шахтной печи. Позднее методы восстановления уступили место окислительной плавке сульфидных медных руд с получением промежуточных продуктов - штейна сплава сульфидов , в котором концентрируется Медь, и шлака сплава окислов. Распространение Меди в природе. Медь энергично мигрирует как в горячих водах глубин, так и в холодных растворах биосферы; сероводород осаждает из природных вод различные сульфиды Меди, имеющие большое промышленное значение. Среди многочисленных минералов Меди преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная Медь, карбонаты и оксиды. Медь - важный элемент жизни, она участвует во многих физиологических процессах. В таежных и других ландшафтах влажного климата Медь сравнительно легко выщелачивается из кислых почв, здесь местами наблюдается дефицит Меди и связанные с ним болезни растений и животных особенно на песках и торфяниках. В степях и пустынях с характерными для них слабощелочными растворами Медь малоподвижна; на участках месторождений Медь наблюдается ее избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные. Приносимая в океан со стоком Медь сравнительно быстро переходит в морские илы. В морях прошлых геологических эпох местами происходило значительное накопление Меди в илах, приведшее к образованию месторождений например, Мансфельд в Германии. Медь энергично мигрирует и в подземных водах биосферы, с этими процессами связано накопление руд Меди в песчаниках. Цвет Меди красный, в изломе розовый, при просвечивании в тонких слоях зеленовато-голубой. Наиболее важные и широко используемые свойства Меди: По химическим свойствам Медь занимает промежуточное положение между элементами первой триады VIII группы и щелочными элементами I группы системы Менделеева. Медь, как и Fe, Co, Ni, склонна к комплексообразованию, дает окрашенные соединения, нерастворимые сульфиды и т. Сходство с щелочными металлами незначительно. Так, Медь образует ряд одновалентных соединений, однако для нее более характерно 2-валентное состояние. Соли одновалентной Медь в воде практически нерастворимы и легко окисляются до соединений 2-валентной Меди; соли 2-валентной Меди, напротив, хорошо растворимы в воде и в разбавленных растворах полностью диссоциированы. Известны также соединения, в которых Медь 3-валентна. Сu 2 О 3 - сильный окислитель например, выделяет хлор из соляной кислоты. Химическая активность Меди невелика. В присутствии влаги и СО 2 на поверхности Меди образуется зеленая пленка основного карбоната. Влажный хлор взаимодействует с Медью уже при обычной температуре, образуя хлорид СuCl 2 , хорошо растворимый в воде. Медь легко соединяется и с других галогенами. Особое сродство проявляет Медь к сере и селену; так, она горит в парах серы. С водородом, азотом и углеродом Медь не реагирует даже при высоких температурах. Водород и других горючие газы СО, СН 4 , действуя при высокой температуре на слитки Меди, содержащие Сu 2 О, восстановляют ее до металла с образованием СО 2 и водяного пара. Эти продукты, будучи нерастворимыми в Меди, выделяются из нее, вызывая появление трещин, что резко ухудшает механические свойства Меди. При пропускании NН 3 над раскаленной Медью образуется Cu 3 N. Уже при температуре каления Медь подвергается воздействию оксидов азота, а именно NO, N 2 O с образованием Сu 2 О и NO 2 с образованием СuО. Карбиды Сu 2 С 2 и СuС 2 могут быть получены действием ацетилена на аммиачные растворы солей Меди. Поэтому Медь вытесняется из своих солей более электроотрицательными элементами в промышленности используется железо и не растворяется в кислотах-неокислителях. В азотной кислоте Медь растворяется с образованием Cu NO 3 2 и оксидов азота, в горячей концентрированной H 2 SO 4 -с образованием CuSO 4 и SO 2 , в нагретой разбавленной H 2 SO 4 - при продувании через раствор воздуха. Все соли Меди ядовиты. Медь в двух- и одновалентном состоянии образует многочисленные весьма устойчивые комплексные соединения. Примеры комплексных соединений одновалентной Меди: Примеры комплексных соединений 2-валентной Меди: CsCuCl 3 , K 2 CuCl 4 - тип двойных солей. Важное промышленное значение имеют аммиачные комплексные соединения Меди: Медные руды характеризуются невысоким содержанием Меди. Поэтому перед плавкой тонкоизмельченную руду подвергают механическому обогащению; при этом ценные минералы отделяются от основные массы пустой породы; в результате получают ряд товарных концентратов например, медный, цинковый, пиритный и отвальные хвосты. В процессе плавки, вследствие большего сродства Меди к сере, а компонентов пустой породы и железа к кислороду, Медь концентрируется в сульфидном расплаве штейне , а оксиды образуют шлак. Штейн отделяют от шлака отстаиванием. На большинстве современных заводов плавку ведут в отражательных или в электрических печах. В отражательных печах рабочее пространство вытянуто в горизонтальном направлении; площадь пода м 2 и более 30 м х 10 м ; необходимое для плавления тепло получают сжиганием углеродистого топлива природный газ, мазут в газовом пространстве над поверхностью ванны. В электрических печах тепло получают пропусканием через расплавленный шлак электрического тока ток подводится к шлаку через погруженные в него графитовые электроды. Однако и отражательная, и электрическая плавки, основанные на внешних источниках теплоты, - процессы несовершенные. Сульфиды, составляющие основные массу медных концентратов, обладают высокой теплотворной способностью. Поэтому все больше внедряются методы плавки, в которых используется теплота сжигания сульфидов окислитель - подогретый воздух, воздух, обогащенный кислородом, или технический кислород. Мелкие, предварительно высушенные сульфидные концентраты вдувают струей кислорода или воздуха в раскаленную до высокой температуры печь. Частицы горят во взвешенном состоянии кислородно-взвешенная плавка. В одной из разновидностей шахтной плавки медносерная плавка в шихту добавляют мелкий кокс, восстановляющий в верхних горизонтах печи SO 2 до элементарной серы. Медь в этом процессе также концентрируется в штейне. Получающийся при плавке жидкий штейн в основном Cu 2 S, FeS заливают в конвертер - цилиндрический резервуар из листовой стали, выложенный изнутри магнезитовым кирпичом, снабженный боковым рядом фурм для вдувания воздуха и устройством для поворачивания вокруг оси. Через слой штейна продувают сжатый воздух. Конвертирование штейнов протекает в две стадии. Сначала окисляется сульфид железа, и для связывания оксидов железа в конвертер добавляют кварц; образуется конвертерный шлак. Затем окисляется сульфид меди с образованием металлической Меди и SO 2. Эту черновую Медь разливают в формы. Слитки а иногда непосредственно расплавленную черновую Медь с целью извлечения ценных спутников Au, Ag, Se, Fe, Bi и других и удаления вредных примесей направляют на огневое рафинирование. Оно основано на большем, чем у меди, сродстве металлов-примесей к кислороду: Fe, Zn, Co и частично Ni и другие в виде оксидов переходят в шлак, а сера в виде SO 2 удаляется с газами. После удаления шлака Медь для восстановления растворенной в ней Cu 2 О 'дразнят', погружая в жидкий металл концы сырых березовых или сосновых бревен, после чего отливают его в плоские формы. Для электролитического рафинирования эти слитки подвешивают в ванне с раствором CuSO 4 , подкисленным H 2 SO 4. При пропускании тока аноды растворяются, а чистая Медь отлагается на катодах - тонких медных листах, также получаемых электролизом в специальных матричных ваннах. Для выделения плотных гладких осадков в электролит вводят поверхностно-активные добавки столярный клей, тиомочевину и другие. Полученную катодную Медь промывают водой и переплавляют. Благородные металлы, Se, Те и других ценные спутники Медь концентрируются в анодном шламе, из которого их извлекают специальной переработкой. Никель концентрируется в электролите; выводя часть растворов на упаривание и кристаллизацию, можно получить Ni в виде никелевого купороса. Наряду с пирометаллургическими применяют также гидрометаллургические методы получения Меди преимущественно из бедных окисленных и самородных руд. Эти методы основаны на избирательном растворении медьсодержащих минералов, обычно в слабых растворах H 2 SO 4 или аммиака. Из раствора Медь либо осаждают железом, либо выделяют электролизом с нерастворимыми анодами. Весьма перспективны применительно к смешанным рудам комбинированные гидрофлотационные методы, при которых кислородные соединения Меди растворяются в сернокислых растворах, а сульфиды выделяются флотацией. Получают распространение и автоклавные гидрометаллургические процессы, идущие при повышенных температурах и давлении. Большая роль Меди в технике обусловлена рядом ее ценных свойств и прежде всего высокой электропроводностью, пластичностью, теплопроводностью. Высокие теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготовлять из Меди ответственные детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и т. Кроме нужд тяжелой промышленности, связи, транспорта, некоторое количество Меди главным образом в виде солей потребляется для приготовления минеральных пигментов, борьбы с вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислительных процессов, а также в кожевенной и меховой промышленности и при производстве искусственного шелка. Медь как художественный материал используется с медного века украшения, скульптура, утварь, посуда. Кованые и литые изделия из Меди и сплавов украшаются чеканкой, гравировкой и тиснением. Легкость обработки Меди обусловленная ее мягкостью позволяет мастерам добиваться разнообразия фактур, тщательности проработки деталей, тонкой моделировки формы. Изделия из Меди отличаются красотой золотистых или красноватых тонов, а также свойством обретать блеск при шлифовке. Медь нередко золотят, патинируют, тонируют, украшают эмалью. С 15 века Медь применяется также для изготовления печатных форм. Медь - необходимый для растений и животных микроэлемент. Основная биохимическая функция Меди - участие в ферментативных реакциях в качестве активатора или в составе медьсодержащих ферментов. В растениях Медь входит в состав ферментов-оксидаз и белка пластоцианина. В оптимальных концентрациях Медь повышает холодостойкость растений, способствует их росту и развитию. Поступая с пищей, Медь всасывается в кишечнике, связывается с белком сыворотки крови - альбумином, затем поглощается печенью, откуда в составе белка церулоплазмина возвращается в кровь и доставляется к органам и тканям. Содержание Меди у человека колеблется на г сухой массы от 5 мг в печени до 0,7 мг в костях, в жидкостях тела - от мкг на мл в крови до 10 мкг в спинномозговой жидкости; всего Меди в организме взрослого человека около мг. Медь входит в состав ряда ферментов например, тирозиназы, цитохромоксидазы , стимулирует кроветворную функцию костного мозга. Малые дозы Меди влияют на обмен углеводов снижение содержания сахара в крови , минеральных веществ уменьшение в крови количества фосфора и других. Увеличение содержания Меди в крови приводит к превращению минеральных соединений железа в органические, стимулирует использование накопленного в печени железа при синтезе гемоглобина. При недостатке Меди злаковые растения поражаются так называемых болезнью обработки, плодовые - экзантемой; у животных уменьшаются всасывание и использование железа, что приводит к анемии, сопровождающейся поносом и истощением. Применяются медные микроудобрения и подкормка животных солями Меди. Отравление Медью приводит к анемии, заболеванию печени, болезни Вильсона. У человека отравление возникает редко благодаря тонким механизмам всасывания и выведения Меди. Однако в больших дозах Медь вызывает рвоту; при всасывании Медь может наступить общее отравление понос, ослабление дыхания и сердечной деятельности, удушье, коматозное состояние. В медицине сульфат Меди применяют как антисептическое и вяжущее средство в виде глазных капель при конъюнктивитах и глазных карандашей для лечения трахомы. Раствор сульфата Медь используют также при ожогах кожи фосфором. Иногда сульфат Меди применяют как рвотное средство. Нитрат Меди употребляют в виде глазной мази при трахоме и конъюнктивитах. Ag - Серебро Ni - Никель Zn - Цинк Список химических элементов.
Охарактеризуйте свойства и применение меди. Приведите соответствующие уравнения реакций.
Cuprum - химический элемент I группы периодической системы Менделеева атомный номер 29, атомная масса 63, Медь - один из семи металлов, известных с глубокой древности. Переходный период от каменного к бронзовому веку 4 - 3-е тысячелетие до н. В этот период появляются медные орудия. Известно, что при возведении пирамиды Хеопса использовались медные инструменты. Медь легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы, но сравнительно мало активна. В сухом вохдухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Но она достаточно легко вступает в реакции: Но с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействует даже при высоких температурах. Кислоты, не обладающие окислительными свойствами, на медь не действуют, например, соляная и разбавленная серная кислоты. Но в присутствии кислорода воздуха медь растворяется в этих кислотах с образованием соотвествующих солей: В атмосфере, содержащей CO 2 , пары H 2 O и др. Медь входит более чем в минералов, из которых для промышленности важны лишь 17, в том числе: Встречается также самородная медь. Оксид меди I Cu 2 O 3 и закись меди I Cu 2 O , как и другие соединения меди I менее устойчивы, чем соединения меди II. Оксид меди I , или закись меди Cu 2 O в природе встречается в виде минерала куприта. Кроме того, она может быть получена в виде осадка красного оксида меди I в результате нагревания раствора соли меди II и щелочи в присутствии сильного восстановителя. Оксид меди II , или окись меди, CuO - черное вещество, встречающееся в природе например в виде минерала тенерита. Его получают прокаливанием гидроксокарбоната меди II CuOH 2 CO 3 или нитрата меди II Cu NO 2 2. Оксид меди II хороший окислитель. Гидроксид меди II Cu OH 2 осаждается из растворов солей меди II при действии щелочей в виде голубой студенистой массы. Уже при слабом нагревании даже под водой он разлагается, превращаясь в черный оксид меди II. Гидроксид меди II - очень слабое основание. Поэтому растворы солей меди II в большинстве случаев имеют кислую реакцию, а со слабыми кислотами медь образует основные соли. Сульфат меди II CuSO 4 в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерный сине-голубой цвет. Из водных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды, образуя прозрачные синие кристаллы медного купороса. Медный купорос применяется для электролитического покрытия металлов медью, для приготовления минеральных красок, а также в качестве исходного вещества при получении других соединений меди. В сельском хозяйстве разбавленный раствор медного купороса применяется для опрыскивания растений и протравливания зерна перед посевом, чтобы уничтожить споры вредных грибков. Хлорид меди II CuCl 2. Образует темно-зеленые кристаллы, легко растворимые в воде. Очень концентрированные растворы хлорида меди II имеют зеленый цвет, разбавленные - сине-голубой. Нитрат меди II Cu NO 3 2. Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании синие кристаллы нитрата меди сначала теряют воду, а затем легко разлагаются с выделением кислорода и бурого диоксида азота, переходя в оксид меди II. Гидроксокарбонат меди II CuOH 2 CO 3. Встречается в природе в виде минерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зеленый цвет. Искусственно приготовляется действием Na 2 CO 3 на растворы солей меди II. Ацетат меди II Cu CH 3 COO 2. Получается обработкой металлической меди или оксида меди II уксусной кислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различного состава и цвета зеленого и сине-зеленого. Под названием ярь-медянка применяется для приготовления масляной краски. Комплексные соединения меди образуются в результате соединения двухзарядных ионов меди с молекулами аммиака. Из солей меди получают разноообразные минеральные краски. Все соли меди ядовиты. Поэтому, чтобы избежать образования медных солей, медную посуду покрывают изнутри слоем олова лудят. Медь добывают из оксидных и сульфидных руд. Как правило, медные руды содержат много пустой породы. Поэтому для получения меди используется процесс обогащения. Медь получают методом ее выплавки из сульфидных руд. Процесс состоит из ряда операций: В процессе обжига большая часть примесных сульфидов превращается в оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд пирит FeS 2 превращается в Fe 2 O 3. Газы, образующиеся при обжиге, содержат CO 2 , который используется для получения серной кислоты. Получающиеся в процессе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Жидкий медный штейн Cu 2 S с примесью FeS поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь. Для извлечения ценных Au, Ag, Te и т. В ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка и кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. А медь разливают в формы. Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании. Основным компонентом раствора при электролитическом рафинировании служит сульфат меди - наиболее распространенная и дешевая соль меди. Для увеличения низкой электропроводности сульфата меди в электролит добавляют серную кислоту. А для получения компактного осадка меди в раствор вводят небольшое количество добавок. Металлические примеси, содержащиеся в неочищенной 'черновой' меди, можно разделить на две группы. Эти металлы имеют значительно более отрицательные электродные потенциалы, чем медь. Поэтому они анодно растворяются вместе с медью, но не осаждаются на катоде, а накапливаются в электролите в виде сульфатов. Поэтому электролит необходимо периодически заменять. Благородные металлы Au, Ag не претерпевают анодного растворения, а в ходе процесса оседают у анода, образуя вместе с другими примесями анодный шлам, который периодически извлекается. Олово же и свинец растворяются вместе с медью, но в электролите образуют малорастворимые соединения, выпадающие в осадок и также удаляемые. Сплавы , повышающие прочность и другие свойства меди, получают введением в нее добавок, таких, как цинк, олово, кремний, свинец, алюминий, марганец, никель. При присадке к латуни кремния и свинца повышаются ее антифрикционные качества, при присадке олова, алюминия, марганца и никеля возрастает антикоррозийная стойкость. Листы, литые изделия используются в машиностроении, особенно в химическом, в оптике и приборостроении, в производстве сеток для целлюлознобумажной промышленности. В настоящее время производят безоловянные бронзы, именуемые по главному вслед за медью компоненту. Их применяют для изготовления пружин и пружинящих изделий. Припои - сплавы цветных металлов, применяемые при пайке для получения монолитного паяного шва. В электротехнике медь используется в чистом виде: Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности радиаторы, подшипники , для изготовления химической аппаратуры. Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь для изготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока из красной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой и пластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры и выгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока из меди легко спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится и золотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом при производстве филигранных изделий. Коэффициент линейного и объемного расширения меди при нагревании приблизительно такой же , как у горячих эмалей, в связи с чем при остывании эмаль хорошо держится на медном изделии, не трескается , не отскакивает. Благодаря этому мастера для производства эмалевых изделий предпочитают медь всем другим металлам. Как и некоторые другие металлы, медь входит в число жизненно важных микроэлементов. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоении растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата - медного купороса CuSO 4. В большом количестве он ядовит, как и многие другие соединения меди, особенно для низших организмов. В малых же дозах медь необходима всему живому. Нужны заказы на металлообработку? Поиск по сайту TehTab. Телефонные коды городов, стран, сотовых операторов. Алфавиты, номиналы, коды Будущим инженерам Инженерные приемы и понятия Математический справочник Материалы - свойства, обозначения Справочник Оборудование - стандарты, размеры Перевод единиц измерения Свойства рабочих сред Справочник инженера Таблицы численных значений Технологические понятия и чертежи Физический справочник Химический справочник. Дополнительная информация от TehTab. Медь, свойства, соединения, сплавы, производство, применение Свойства меди физические и кристаллографические. Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. Коды баннеров проекта TehTab. ГОСТы, СНиПы Карта сайта TehTab. Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя.
Медь, свойства, соединения, сплавы, производство, применение
Как можно спровоцировать месячные