Медь красного цвета формула - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Медь красного цвета формула

Оксид меди (I)

Оксид меди (I)
Традиционные названияЗакись меди, гемиоксид меди, оксид димеди
Хим. формулаCu2O
Рац. формулаCu2O
Внешний видКоричнево-красные кристаллы
Молярная масса143,09 г/моль
Плотность6,1 г/см³
Твёрдость3,5 — 4
Энтальпия
• плавления+64,22 кДж/моль
Растворимость
• в воде2,4⋅10 −7 г/100 мл
Показатель преломления2,85
Кристаллическая структуракубическая
Рег. номер CAS1317-39-1
PubChem10313194
Рег. номер EINECS215-270-7
SMILES
RTECSGL8050000
ChEBI81908
ChemSpider8488659
ЛД50470 мг/кг
Токсичностьсредняя
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид меди (I) (гемиоксид меди, окси́д димеди, устар. закись меди) — химическое соединение с формулой Cu2O . Соединение меди с кислородом, основный оксид. Кристаллическое вещество коричнево-красного цвета. В природе встречается в виде минерала куприта.

Содержание

  • 1 Нахождение в природе
  • 2 Физические свойства
  • 3 Химические свойства
    • 3.1 Реакции в водных растворах
    • 3.2 Реакции при высоких температурах
    • 3.3 Прочие реакции
  • 4 Получение
  • 5 Применение
  • 6 Токсичность

Нахождение в природе

Оксид меди (I) встречается в природе в виде минерала куприта (устаревшие названия: красная медная руда, стекловатая медная руда, рубиновая медь). Цвет минерала красный, коричнево-красный, пурпурно-красный или чёрный. Твёрдость по шкале Мооса 3,5 — 4.

Разновидность куприта с удлиненными нитевидными кристаллами называется халькотрихит (устаревшее название: плюшевая медная руда). Кирпично-красная смесь куприта с лимонитом носит название «черепичная руда».

Физические свойства

Оксид меди (I) при нормальных условиях — твёрдое вещество коричнево-красного цвета нерастворимое в воде и этаноле. Плавится без разложения при 1242 °C.

Оксид меди (I) имеет кубическую сингонию кристаллической решётки, пространственная группа P n3m, a = 0,4270 нм, Z = 2.

Химические свойства

Реакции в водных растворах

Оксид меди (I) не реагирует с водой. В очень малой степени (ПР = 1,2⋅10 −15 ) диссоциирует:

Оксид меди (I) переводится в раствор:

  • концентрированной соляной кислотой

Cu2O + 4HCl ⟶ 2H[CuCl2] + H2O

  • концентрированной щёлочью (частично)

Cu2O + 2OH − + H2O ⇄ 2[Cu(OH)2] −

  • концентрированным гидратом аммиака и концентрированными растворами солей аммония

Cu2O + 4(NH3 ⋅ H2O) ⟶ 2[Cu(NH3)2]OH + 3H2O Cu2O + 2NH4 + ⟶ 2[Cu(H2O)(NH3)] +

  • путём окисления до солей меди (II) различными окислителями (например, концентрированными азотной и серной кислотами, кислородом в разбавленной соляной кислоте)

Cu2O + 6HNO3 ⟶ 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O Cu2O + 3H2SO4 ⟶ 2CuSO4 + SO2↑ + 3H2O 2 Cu2O + 8HCl + O2 ⟶ 4CuCl2 + 4H2O

Также оксид меди (I) вступает в водных растворах в следующие реакции:

  • медленно окисляется кислородом до гидроксида меди (II)

2 Cu2O + 4H2O + O2 ⟶ 4Cu(OH)2

  • реагирует с разбавленными галогенводородными кислотами с образованием соответствующих галогенидов меди (I):

Cu2O + 2HHal ⟶ 2CuHal↓ + H2O (Hal = Cl, Br, I)

  • в разбавленной серной кислоте дисмутирует на сульфат меди (II) и металлическую медь

Cu2O + H2SO4 ⟶ CuSO4 + Cu↓ + H2O

  • восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например гидросульфитом натрия в концентрированном растворе

2 Cu2O + 2NaHSO3 ⟶ 4Cu↓ + Na2SO4 + H2SO4

Реакции при высоких температурах

Оксид меди (I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:

  • при нагревании до 1800 °C (разложение)

2 Cu2O → 1800∘C 4Cu + O2

  • при нагревании в токе водорода, монооксида углерода, с алюминием

Cu2O + H2 → >250∘C 2Cu + H2O Cu2O + CO → 250−300∘C 2Cu + CO2 3 Cu2O + 2Al → 1000∘C 6Cu + Al2O3

  • при нагревании с серой

2 Cu2O + 3S → >600∘C 2Cu2S + SO2 2 Cu2O + Cu2S → 1200−1300∘C 6Cu + SO2

Оксид меди (I) может быть окислен до соединений меди (II) в токе кислорода или хлора:

Также, при высоких температурах оксид меди (I) реагирует:

  • с аммиаком (образуется нитрид меди (I) )

3 Cu2O + 2NH3 → 250∘C 2Cu3N + 3H2O

  • c оксидами щелочных металлов и бария (образуются двойные оксиды)

Cu2O + M2O → 600−800∘C 2MCuO Cu2O + BaO → 500−600∘C BaCu2O2

Прочие реакции

Оксид меди (I) реагирует с азидоводородом:

  • при охлаждении выпадает осадок азида меди (II)

Cu2O + 5HN3 → 10−15∘C 2Cu(N3)2↓ + H2O + NH3↑ + N2

  • при комнатной температуре в токе азидоводородной кислоты выпадает осадок азида меди (I)

Cu2O + 2HN3 → 20−25∘C 2CuN3↓ + H2O

Получение

Оксид меди (I) может быть получен:

  • нагреванием металлической меди при недостатке кислорода

4Cu + O2 → >200∘C 2 Cu2O

  • нагреванием металлической меди в токе оксида азота (I) или оксида азота (II)

2Cu + N2O → 500−600∘C Cu2O + N2 4Cu + 2NO → 500−600∘C 2 Cu2O + N2

  • нагреванием металлической меди с оксидом меди (II)

Cu + CuO → 1000−1200∘C Cu2O

  • термическим разложением оксида меди (II)

4CuO → 1026−1100∘C 2 Cu2O + O2

  • нагреванием сульфида меди (I) в токе кислорода

2Cu2S + 3O2 → 1200−1300∘C 2 Cu2O + 2SO2

В лабораторных условиях оксид меди (I) может быть получен восстановлением гидроксида меди (II) (например, гидразином):

Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди (I) с щелочами, например:

  • в реакции йодида меди (I) с горячим концентрированным раствором гидроксида калия

2CuI + 2KOH ⟶ Cu2O ↓ + 2KI + H2O

  • в реакции дихлорокупрата (I) водорода с разбавленным раствором гидроксида натрия

2H[CuCl2] + 4NaOH ⟶ Cu2O ↓ + 4NaCl + 3H2O

В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле CuOH (гидроксид меди (I) ). Образование оксида меди (I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава Cu2O ⋅ xH2O .

  • Окисление альдегидов гидроксидом меди (II). Если к голубому осадку гидроксида меди (II) прилить раствор альдегида и смесь нагреть , то сначала появляется жёлтый осадок гидроксида меди (I):

R−CHO + 2Cu(OH)2 → t R−COOH + 2CuOH↓ + H2O при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I): 2CuOH → t Cu2O + H2O

Применение

Оксид меди (I) применяется как пигмент для окрашивания стекла, керамики, глазурей; как компонент красок, защищающих подводную часть судна от обрастания; в качестве фунгицида.

Обладает полупроводниковыми свойствами, используется в меднозакисных вентилях.

Токсичность

Оксид меди (I) — умеренно токсичное вещество: LD50 470 мг/кг (для крыс перорально). Вызывает раздражение глаз, может вызывать раздражение кожи и дыхательных путей.

Очень токсично для водной среды: LC50 для Daphnia magna составляет 0,5 мг/л в течение 48 ч.

Медь: цвет, особенности добычи, характеристика металла

Медь в чистом виде характеризуется пластичностью, вязкостью, легко поддаётся прокатыванию в тонкие металлические листы. Освоена человеком и нашла широкое применение ещё с древних времён, благодаря сравнительно доступному способу добычи из руды при небольшой температуре плавления. Большинство людей знают, какого цвета бывает медь. Это красноватый, на некоторых участках бурый, а на изломе — с розовым оттенком металл.

Добыча металла

В природе медь в виде самородков встречается чаще, по сравнению с золотом, серебром или железом. Древнейшие медные предметы, а также шлак, свидетельствующий о выплавке её из руды, были обнаружены в Турции при раскопках древних поселений. Из истории известно, что за каменным веком последовал медный, характеризующийся изготовлением и применением медных предметов. Исследования учёных говорят о том, что даже при мягкости металла орудия труда из меди выигрывают в скорости строгания, рубки, сверления и распила древесины у каменных изделий.

Медные руды — это залежи минералов, которые содержат не только медь, но и другие вещества, способствующие формированию их свойств, например, никель. Медными считают те виды руд, в которых содержание количества меди было бы достаточным для целесообразной добычи промышленными способами. Таким требованиям соответствуют руды, содержащие цветной металл в пределах от 0,5 до 1%. Земля располагает ресурсами, содержащими медь, 90% из которых — медно-никелевые руды.

Сейчас добывают руду в ряде стран, но наиболее масштабные месторождения отмечаются в Австралии, Чили, Индонезии, США. В последние годы непрерывный процесс добычи этого металла заметно сократился. Это обуславливается широким использованием в промышленности лома (сырья).

Из-за прочности металла и способности сохранять свои физико-химические свойства продолжительное время жизненный цикл у меди довольно долгий, хотя изделия приходят со временем в негодность. Они сдаются в металлоприемные пункты, и начинается новый процесс переработки медного лома, состоящий из нескольких этапов и положительно влияющий на экономику производства. При этом недра земли остаются нетронутыми, к тому же переработка руды требует немалых затрат энергии, а на переработку лома расходуется на 90% меньше. Таким высоким показателем характеризуются далеко не все металлы.

Медь принадлежит к группе цветных металлов, даже руда отличается выраженным медным цветом. Добычу руды осуществляют в основном открытым способом, то есть без шахтных сооружений, а металл извлекается с применением обогащения методом флотации. Рудная порода смачивается водой, вещества, не содержащие металл, увлажняются и слипаются, образуя отходы, а не смоченные частицы поднимаются вверх и образуют пену. Затем медная руда подвергается дополнительному циклу очистки, отправляется в плавильную печь, потом на изготовление заготовок.

Характеристика и особенности

Медь выглядит золотисто-розовым металлом, который при взаимодействии с воздухом приобретает оксидный налёт желтовато-красного оттенка. Так же, как золото, цезий и осмий, характеризуется индивидуальной цветовой окраской. Существуют ещё некоторые особенности металла:

  1. Обладает высокой степенью электропроводности (после серебра на втором месте), особенно при использовании её в чистом виде. Примесь других металлов или каких-либо веществ в составе снижает её проводимость.
  2. Металл прочен и долговечен, поэтому широко применяется в производстве труб, кровельных материалов.
  3. Привлекательный цвет и блеск меди дали возможность использовать её для изготовления посуды, различных декоративных изделий, предметов и украшений интерьера.
  4. Важной особенностью меди является процесс окисления. При взаимодействии с влажной средой металл приобретает уникальный налёт. Благодаря слою патины металл защищён от коррозионного процесса и различных повреждений. Это свойство меди часто используется художниками и скульпторами. Искусственно подвергая металл воздействию влаги, получают необычную окраску изделия. Примером может служить статуя Свободы в США. С годами на ней стала образовываться патина, и монумент приобрёл зелёный оттенок. Теперь американцы называют свой символ «Зелёная леди».
  5. Отличается высокой энергоэффективностью. Хорошая теплопроводность металла позволяет значительно экономить энергию. Если система отопления снабжена медными трубами с изоляцией, потери тепла снижаются во много раз. И наоборот, в охладительных системах благодаря металлу поддерживается заданная температура.
  6. Это незаменимый микроэлемент, участвующий во многих процессах работы организма человека: кроветворении, метаболизме сахара и холестерина, способствует усвоению железа, улучшает работу сердечно-сосудистой системы и головного мозга.

Этим металлом богаты многие продукты. Суточная доза, необходимая для нормального функционирования организма, составляет от 1,5 до 3 мг в сутки. Нужно иметь в виду, что недостаточное количество пагубно влияет на организм человека.

Отличие от других элементов

Химически чистый металл характеризуется тремя особенностями — индивидуальным цветом (с каким медь встречается в быту), пластичностью и стойкостью к коррозии. Последнее свойство формируется благодаря образованию тонкой оксидной плёнки. Этот слой дополняет тёмно-красным оттенком цвет розовой меди, а также придаёт металлу химическую инертность в неагрессивной среде.

Для идентифицирования меди применяется спектральный анализ, требующий специального дорогостоящего приспособления — анализатора металлов, тогда как при самостоятельном анализировании потребуется набор определённых приёмов:

  1. Визуальное отличие медного лома от других цветных металлов. При естественном освещении чистый элемент Cu имеет красно-розовый цвет. Искусственное освещение меняет цвет меди, бывает ближе к жёлто-зелёному тону.
  2. Устранение поверхностной оксидной плёнки. Для этого нужно нарушить верхний слой при помощи напильника.

Сложнее будет отличить чистый элемент от медных сплавов: латуни и бронзы, а также омеднённого алюминия. В составе латуни содержатся медь и цинк, наличие которого колеблется от 4 до 45%. При высоком проценте содержания примеси отличить от чистого металла будет несложно, так как цвет латуни будет более светлым.

При возрастании количества цинка в сплаве происходит смещение от красного тона к жёлтому. Следовательно высокомедную латунь с 10% содержанием примесей зрительно можно принять за чистую медь. Однако есть три варианта, благодаря которым можно сделать различие:

  1. Определение по звуку. При ударе по металлу мягкая медь будет издавать приглушённый звук, а латунь звонкий. Такой метод результативно работает для крупногабаритных изделий, например, труб.
  2. По сгибу. Её можно легко согнуть, тогда как более жёсткая латунь менее податлива.
  3. По весу. Плотность Cu 9 г/куб. см. Это выше, чем у цинка (7,1). Латунь характеризуется величиной в среднем 8,6 г/куб. см.

Идентифицировать медь можно также по металлической стружке: медная имеет форму спирали, латунная прямую, игольчатую. Можно использовать химические вещества, например, соляную кислоту. Медь не будет реагировать, находясь в растворе, а поверхность латуни покроется белым налётом, называющимся хлоридом цинка, — результат реакции.

Способы определения бронзы и алюминия

Не всегда возможно определить вид металла по цвету. Например, бронза является сплавом меди с оловом и также имеет розово-красный оттенок. Поэтому нужно воспользоваться способом опробования на пластичность. При надавливании на медь жёстким предметом на поверхности останется выемка, бронза при такой манипуляции не будет деформироваться.

Отличить медь от бронзы можно при помощи раствора соли. В одном литре воды следует растворить 200 г соли, вылить в металлическую ёмкость и подогреть до 60 градусов. Затем в горячую жидкость поместить кусочки металла и подождать примерно 20 минут. Медь поменяет цвет, а бронза не отреагирует на воздействие раствора соли.

Выявить металлы можно ещё по свойству патинирования меди, которая через определённое время окисляется и покрывается зеленовато-голубым налётом. Бронза не обладает таким свойством. Металлы нетрудно различить по цвету. Сложнее определить, из чего изготовлены жилы кабеля. Лужёная медь имеет серебристый оттенок, а омеднённый алюминий светло-жёлтый, поэтому отличить их по цвету очень сложно.

Верным способом будет сравнение их сопротивления. Витая пара медных жил, длиной 100 м, имеет величину параметра от 4 до 8 Ом, сопротивление алюминиевого кабеля такой же длины намного выше (от 12 до 20 Ом). Зная, что медь обладает высокой степенью электропроводности, можно делать выводы. Ещё проверяются жилы при помощи сгибания и разгибания. Проводник из алюминия быстро сломается, а на медный придётся потратить некоторое время.

Кровельные покрытия

Оригинальный цвет, присущий меди, а также её антикоррозийное свойство сыграли большую роль в освоении её как кровельного материала ещё много лет назад. Долго в этом качестве использовали более дешёвые сталь и алюминий, но в последнее время дизайнеров и архитекторов вновь заинтересовал необычный металл.

Кровля из медного покрытия отличается не только роскошностью и привлекательностью, но также высоким качеством и долгим сроком службы, способностью противостоять различным воздействиям: механическим, температурным и другим. Дома с медной кровлей имеют стильный и презентабельный вид.

Благодаря технологическим возможностям сейчас сразу можно получать медь нужного цвета, раньше дома покрывались жёлто-блестящего цвета металлолом. Со временем цвет кровли постепенно темнел, так как формировался оксид металла на её поверхности. А ещё через время химические процессы, которые происходили под действием окружающей среды, образовывали на кровле слой патины малахитово-зелёного цвета. Благодаря такому слою металл надёжно защищён от коррозионного процесса, поэтому крыши, покрытые патиной, служат несколько десятилетий и при этом сохраняют свои эксплуатационные характеристики.

В настоящее время специализированные магазины снабжены множеством каталогов, где сразу можно подобрать медные листы, подходящего цвета, для покрытия крыши. Благодаря современным технологиям на выбор представлен классический, оксидированный и патинированный тип покрытия.

Сейчас медь используют не только для кровель домов, но и для фасадов. Это и красиво, и выгодно. Фасад из меди не нуждается в особом уходе, не выгорает на солнце, защищает строение от перепадов температуры и повышенной влажности.

Оригинальностью цвета отличаются оксид и сульфат меди, широко применяющиеся в промышленности. Оксид меди, у которого кристаллы чёрного цвета, используется для тонирования стеклянных и лакокрасочных материалов. Сульфат меди не применяется как краситель, но зато обладает чудным сине-бирюзовым цветом.

Медь красного цвета формула

Медь – это пластичный металл с золотисто-розовым оттенком, занимает 29 место в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева и обозначается как Cu (Cuprum). Латинское название меди пошло от острова Кипр, где в древности находились крупнейшие медные рудники.

История меди

Человечество начало добывать медь несколько тысячелетий назад. Самые древние изделия, найденные из этого металла, датируются 7-6 веками до нашей эры. Среди них – украшения, инструменты, посуда и орудия труда.

Большим шагом вперед в развитии металлургии было открытие сплава меди с оловом – бронзы. Этот материал отличался повышенной прочностью и способностью к ковке, благодаря чему все изделия из данного медного сплава получались более качественными.

На территории нашей страны медь издавна добывают на Урале, Алтае и в Сибири. Из нее отлиты известнейшие культурные памятники: Царь-пушка, Царь-колокол, Медный всадник.

Физические характеристики

Характерный цвет медь приобретает в результате взаимодействия с кислородом и образования тонкой оксидной пленки. Более тонкие пластины на просвет выглядят зеленовато-голубыми. Наиболее ярко выраженные физические свойства меди:

  • высокая электро- и теплопроводность (уступает только серебру),
  • мягкость,
  • пластичность,
  • легко поддается вытягиванию и обработке,
  • коррозионная стойкость.

Из прочих характеристик меди стоит отметить хорошую невосприимчивость к внешним природным факторам (температура, ультрафиолет, химическое воздействие) и приятный внешний вид (возможность патирования). В случаях, когда необходимо использовать более твердый материал, в ход идут латунь и бронза – сплавы меди с цинком и оловом соответственно. Медная продукция обладают высокой плотностью, может прокатываться в проволоку, пруток или лист любой толщины.

Химические свойства

В условия низкой влажности медь почти не демонстрирует каких-либо особенных химических свойств. Однако при контакте с водой и углекислым газом она быстро вступает в окислительную реакцию, на ее поверхности образуется пленка, защищающая ее от разрушения. Также окисление происходит при нагреве до 375 градусов.

Металл вступает в активную реакцию с неметаллами галогеновой группы, селеном и серой. В паре с последней, к примеру, он воспламеняется. Медь с валентностью I и II участвует в создании комплексных соединений (двойных солей и аммиачных смесей), обладающих высокой стойкостью и применяемых во многих промышленных сферах.

Методы добычи

Медь добывают открытым и закрытым способом. Первый актуален, если руда находится в толще до 500 метров. Для более глубоких залежей строят специальные подземные шахты. Чистую медь получают в основном пирометаллургическим способом, реже – гидрометаллургическим.

Пирометаллургическая методика условно подразделяется на два этапа, и в качестве исходного сырья использует халькопирит (медный купорос). Первая стадия – флотация или окислительный обжиг. Целью этой технологии является обогащение медной руды, в которой повышена концентрация серы. В процессе обработки, сера удаляется до 1%, другие содержащиеся в руде металлы переводятся в оксидные соединения.

Химические формулы процесса:

  • ZnS + 1.5O2 = ZnO + SO2 + Q – реакция протекает при температуре, превышающей +800 градусов;
  • ZnS + 2O2 = ZnSO2 + Q – оптимальная температура варьируется в пределах +600/+700 градусов.

После этого, обогащённая руда плавится в шахтных печах при температуре + 14 500 градусов, преобразуясь в сплав, состоящий из сульфидов железа и меди (штейн). Чтобы повысить качество, проводится конвертерный обдув без подачи топлива. Содержание меди в таком сплаве составляет примерно 91%. Вторая стадия – рафинирование, после чего медная составляющая увеличивается до 99.9%.

Гидрометаллургический способ основывается на выщелачивании. Для этого руду дробят на небольшие куски, и заливают растворителями:

В результате получается раствор, в котором выделяется медь и другие металлы. Формулы процесса:

  • CuO+H2SO4>CuSO4+H2O – выщелачивание серной кислотой;
  • CuSO4+2Fe2SO4>4FeSO4+2CuSO+S – применение сульфата железа;
  • Cu2S + 2 Fe2 (SО4)3>2 СuSO4 + 4 FeSO4 + S – выщелачивание сернокислым железом.

Полученный раствор проходит последующую обработку для извлечения металла. Например, может использоваться методика цементации: CuSО4 + Fe>FeSО4 + Cu. Здесь в состав добавляются куски железа, заменяющие медную составляющую в сернокислых солях.

Область применения

Медная плита находит широкое применение в строительстве, автомобильной, корабельной и железнодорожной промышленности.

Медный лист применяется при возведении кровель, фасадов, заборов и ограждений. А из-за бактерицидности металлической поверхности изделий из меди делают предметы для использования в больницах: двери, ручки, поручни, перила и даже посуду.

Медная труба предназначена для транспортировки жидких и воздушных сред в системах водо- и газоснабжения, отопления, кондиционирования, а также в теплообменниках и холодильных установках. Помимо бытовых инженерных коммуникаций, такие трубы применяются в судостроении и энергетике.

Медная проволока идет на производство кабельной продукции и проводов с невысоким сопротивлением и особенными магнитными свойствами.

Медная лента используется в приборостроении, электротехнике и радиоэлектронике, при изготовлении проводников, обмотков, силовых трансформаторов.

Медный пруток также нередко применяется в строительной и промышленной отрасли. Из него могут готовить подшипники, стеклоподъемники, водозапорную арматуру, декоративные конструкции в архитектуре и интерьере зданий.

Особенности популярных медных сплавов

Сплав М1 изготавливается в соответствии с ГОСТ 859-2014, является высокопластичным и хорошо обрабатываемым металлом, отличается наибольшим содержанием меди (99,9%). В качестве дополнительных элементов встречаются цинк, никель, фосфор, железо, мышьяк, кислород, олово, висмут (суммарно не более 0,1%). Удельное электрическое сопротивление составляет 0,018 мкОм. Сплав может быть двух типов – твердый (М1т) и мягкий (М1м), они различаются по пределам прочности и текучести. Металлопрокат востребован в автомобиле- и авиастроении, при создании проводников тока, криогенной техники, проволоки и прутков.

Сплав М2 имеет меньший коэффициент меди в составе (99,7%). Остальные 0,3% приходятся на никель, железо, сурьму, кислород, олово, свинец, серу, мышьяк. Данная марка пластична и не поддается ржавлению, превосходно обрабатывается под давлением и применяется для изготовления сплавов на медной основе и деталей холодильной техники.

Сплав М3 – это медь техническая, она включает наименьший процент металла среди представленных (99,5%). В качестве легирующих компонентов используются те же элементы, что и в М2, только в большей пропорции (до 0,5%), что делает этот сплав самым доступным по стоимости. Оптимально подходит для металлических изделий, которые реализуются прокатным способом, а также литейных сплавов.

Биологическая ценность для человека

Медь относится к категории жизненно-необходимых элементов, и в организме взрослого человека, содержится около 100 граммов этого металла. Переоценка токсичности данного вещества проводилась в 2003 году Всемирной Организацией Здравоохранения. Исследования установили, что медь не является причиной заболеваний пищеварительного тракта, и не провоцирует развитие болезни Вильсона-Коновалова (гепатоцеребральная дистрофия, поражающая печень и головной мозг), как считалось ранее. Учёные пришли к выводу, что для здоровья человека больше вреден недостаток меди, а не её переизбыток.

Бактерицидность меди известна давно, а последние исследования в этой области подтвердили эффективность металла в профилактике свиного гриппа, поражения золотистым стафилококком. В экспериментах было установлено, что на медной поверхности погибает 99% болезнетворных бактерий в течение 2-х часов. Поэтому медь и её сплавы широко применяется для обеззараживания воды. В Европе из этого металла изготавливаются дверные ручки, замки, петли и перила, которые устанавливаются в медучреждениях и местах общего пользования.

Заполните данные ниже и наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами в самое ближайшее время, а также проконсультируют по интересующим вопросам

Качественные реакции органических и неорганических веществ: таблица

Правила растворимости химических соединений:

  1. Все нитраты являются растворимыми.
  2. Практически все соли калия, натрия и аммония растворимы.
  3. Все хлориды, бромиды и йодиды растворимы, за исключением галогенидов серебра, ртути (I) и свинца (II).
  4. Все сульфаты растворимы, за исключением сульфатов бария, стронция и свинца (II), которые являются нерастворимыми, и сульфатов кальция и серебра, которые являются умеренно растворимыми.
  5. Все карбонаты, сульфиты и фосфаты не растворяются за исключением карбонатов, сульфитов и фосфатов калия, натрия и аммония.
  6. Все сульфиды нерастворимы, за исключением сульфидов щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммония.
  7. Все гидроксиды нерастворимы за исключением гидроксидов щелочных металлов. Гидроокиси стронция, кальция и бария умеренно растворимы.

Качественные реакции органических веществ

Вещество, функциональная группа

Реактив

Схема реакции

Характерные признаки

Непредельные углеводороды (алкены, алкины, диены), кратные связи

Ацетилен

аммиачный р-р Ag2O

образование осадка (ацетиленид серебра) белого цвета (взрывоопасен)

Бензол

образование тяжелой жидкости светло-желтого цвета с запахом горького миндаля

Толуол

Фенол (карболовая кислота)

р-р FeCl3 (светло-желтый)

окрашивание р-ра в фиолетовый цвет

насыщенный р-р Br2(бромная вода)

образование белого осадка со специфическим запахом

Анилин (аминобензол)

р-р хлорной извести CaOCl2 (бесцветный)

окрашивание р-ра в фиолетовый цвет

Этанол

насыщенный р-р I2 + р-р NaOH

C2H5OH + I2 + NaOH → CHI3↓ + HCOONa + NaI + H2O

образование мелкокристаллического осадка СНI3 светло-желтого цвета со специфическим запахом

CuO (прокаленная медная проволока)

выделение металлической меди, специфический запах ацетальдегида

Гидроксогруппа (спирты, фенол, гидроксикислоты)

выделение пузырьков газа (Н2), образование бесцветной студенистой массы

Эфиры (простые и сложные)

Н2О (гидролиз) в присутствии NaOH при нагревании

Многоатомные спирты, глюкоза

Свежеосажденный гидроксид меди (II) в сильно щелочной среде

ярко-синее окрашивание р-ра

Карбонильная группа – СНО (альдегиды, глюкоза)

Аммиачный р-р Ag2O

образование блестящего налета Ag («серебряное зеркало») на стенках сосудов

образование красного осадка Сu2O

Карбоновые кислоты

окрашивание р-ра в розовый цвет

специфический запах образующегося сложного эфира

Муравьиная кислота

образование красного осадка Сu2O

Аммиачный р-р Ag2O

«серебряное зеркало» на стенках сосуда

Олеиновая кислота

р-р KMnO4 (розовый) или I2 (бурый) или Br2(желтый)

Ацетаты (соли уксусной кислоты)

окрашивание р-ра в красно-бурый цвет

Стеарат натрия (мыло)

Н2О (гидролиз) + фенолфталеин

окрашивание р-ра в малиновый цвет

насыщенный р-р соли кальция

образование серого осадка

Концентрированная неорганическая кислота

образование белого осадка

Белок

запах «паленого», жженых перьев

ксантопротеиновая реакция (происходит нитрование бензольных колец в молекуле белка)

  • без нагревания – появляется желтое окрашивание р-ра;
  • при нагревании и добавлении раствора аммиака белок окрашивается в желтый цвет

биуретовая реакция (образуется комплексное соединение)

сине-фиолетовое окрашивание р-ра

Качественные реакции неорганических веществ на катионы, анионы, для газов и для щелочных металлов

Качественные реакции на катионы

Катион

Реактив

Реакция

Характерные признаки

Н +

Красное окрашивание
Розовое окрашивание

Ва 2+

Растворимые сульфаты, серная кислота.
Пламя спиртовки.

Белый мелкодисперсный осадок BaSO4, нерастворимый в H2O и HNO3.
Желто-зеленая окраска пламени.

Ag +

Растворимые хлориды, соляная кислота

Белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в H2O и HNO3

NH 4+

Раствор щелочи, нагревание, влажная фильтровальная бумажка, пропитанная лакмусом или фенолфталеином; палочка, смоченная HCl(конц)

Специфический запах аммиака. Изменение окраски бумажки. Палочка, смоченная HCl(конц) «дымит»

Al 3+

Растворы щелочи, кислоты

Белый осадок Al(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Zn 2+

Растворы щелочи, кислоты

Белый осадок Zn(OH)2, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Mg 2+

Белый осадок Mg(OH)2, нерастворимый в избытке щелочи

Cr 3+

Растворы щелочи, кислоты

Cеро-зеленый осадок Cr(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Fe 2+

Раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]

Fe 3+

Раствор роданида аммония NH4CNS
Раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]

Кроваво-красное окрашивание раствора Образование берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3

Cu 2+

Раствор щелочи с последующим нагреванием

Ярко-голубой студенистый осадок, нерастворимый в избытке щелочи, разлагающийся при нагревании на черный осадок CuO и воду

§ 18. СОЕДИНЕНИЯ МЕДИ

Применение и токсичность соединений меди. Соединения меди широко используются в промышленности для приготовления красок, протрав и т. д. Некоторые соединения меди применяются в пиротехнике и в керамической промышленности. Ряд неорганических соединений меди используется в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов. Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур также применяются соединения меди в сочетании с соединениями мышьяка. Сюда относятся парижская (швейнфуртская) зелень Cu(CH 3 COO) 2 ·3Cu(AsO 2 ) 2 и другие

соединения меди. Сульфат меди применяется в технике для гальванопластики, пропитки древесины, а также используется в медицине как вяжущее и прижигающее средство. В медицине применяется и цитрат меди.

Пары металлической меди, образующиеся при получении различных сплавов, могут попадать в организм с вдыхаемым воздухом и вызывать отравления. Посуда из металлической меди, применяемая для варки фруктов, содержащих органические кислоты, также может быть причиной отравления. При использовании медной посуды для указанной цели могут возникать отравления и другими металлами (кадмием, оловом, цинком), которые в небольших количествах могут содержаться в медной посуде. Медь в небольших количествах содержится в некоторых тканях организма людей и животных (см. габл. 7).

Всасывание соединений меди из желудка в кровь происходит медленно. Поскольку поступившие в желудок соли меди вызывают рвоту, они могут выделяться из желудка с рвотными массами. Поэтому в кровь из желудка поступают только незначительные количества меди. При поступлении соединений меди в желудок могут нарушаться его функции и появляться понос. После всасывания соединений меди в кровь они действуют на капилляры, вызывают гемолиз, поражение печени и почек. При введении концентрированных растворов солей меди в глаза в виде капель может развиваться конъюнктивит и наступать повреждение роговицы.

Ионы меди выводятся из организма главным образом через кишки и почки.

Исследование минерализатов на наличие соединений меди

В химико-токсикологическом анализе обнаружение ионов меди основано на выделении их из минерализата в виде диэтилдитиокарбамата, который экстрагируют хлороформом, а затем разлагают хлоридом ртути (II). Освободившиеся при этом ионы меди определяют при помощи соответствующих реакций.

Выделение ионов меди из минерализата. К минерализату прибавляют раствор диэтилдитиокарбамата свинца. При этом образуется диэтилдитиокарбамат меди:

Диэтилдитиокарбамат меди из минерализата экстрагируют хлороформом. В зависимости от количества меди в минерализате хлороформный слой, содержащий диэтилдитиокарбамат меди, приобретает желтую или коричневую окраску. Диэтилдитиокарбамат меди разлагают хлоридом ртути (II). При этом образуется диэтилдитиокарбамат ртути, а ионы меди переходят в водную фазу.

Выделение ионов меди из минерализата производится таким образом: к 10 мл минерализата прибавляют 2—3 капли индикатора (бесцветный 0,1 %-й спиртовой раствор, 2,4-динитрофенола), а затем небольшими порциями прибавляют 25 %-й раствор аммиака до рН=3 (до перехода окраски индикатора в желтую). Жидкость переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 5 мл хлороформного раствора диэтилдитиокарбамата свинца и взбалтывают. При этом хлороформный слой приобретает желтую или коричневую окраску. Хлороформный слой отделяют от водной фазы и переносят его в другую делительную воронку, в которую прибавляют 6 н. раствор соляной кислоты (для разрушения избытка диэтилдитиокарбамата свинца), взбалтывают и отделяют водную фазу. К хлороформному слою по каплям прибавляют 1 %-й раствор хлорида ртути (II). После этого содержимое делительной воронки взбалтывают. Прибавляют 1 %-й раствор хлорида ртути (II) (по каплям) и взбалтывают до тех пор, пока не наступит полное обесцвечивание хлороформного слоя. Затем, не отделяя хлороформный слой, в делительную воронку вносят 1,5—2,0 мл воды и интенсивно взбалтывают. Через 2—3 мин хлороформный слой отделяют от водной фазы, которую исследуют на наличие ионов меди при помощи реакций с тетра-роданомеркуроатом аммония, гексацианоферратом (II) калия и с пиридин-роданидным реактивом.

Приготовление раствора диэтилдитиокарбамата свинца (см. Приложение 1, реактив 14).

Реакция с тетрароданомеркуроатом аммония. От прибавления раствора тетрароданомеркуроата аммония (NH 4 ) 2 [Hg(SCN) 4 ] к раствору, содержащему ионы меди, образуется желтовато-зеленый кристаллический осадок Cu[Hg(SCN) 4 ]. От прибавления ионов цинка выпадает осадок Cu[Hg(SCN 4 ]·Ζn[Ηg(SCΝ) 4 ], имеющий розовато-лиловую или фиолетовую окраску.

Выполнению реакции на ионы меди с тетрароданомеркуроатом аммония мешают ионы железа (II), кобальта и никеля, которые с указанным реактивом тоже дают окрашенные осадки.

Выполнение реакции. К 0,5 мл водной фазы прибавляют несколько капель 5%-го раствора сульфата цинка и несколько капель раствора тетрароданомеркуроата аммония. При наличии иоиов меди выпадает розовато-лиловый или фиолетовый осадок. Предел обнаружения: 0,1 мкг меди в 1 мл.

Приготовление раствора тетрароданомеркуроата аммония (см. Приложение 1, реактив 55).

Реакция с гексацианоферратом (II) калия. От прибавления гексацианоферрата (II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] к соединениям меди образуется красно-бурый осадок Cu 2 [Fe(CN) 6 ].

Выполнение реакции. К 0,5 мл водной фазы прибавляют 2 капли 5 %-го раствора гексацианоферрата (II) калия. При наличии ионов меди выпадает красно-бурый осадок. Предел обнаружения: 0,1 мкг меди в пробе.

Реакция с пиридин-роданидным реактивом. От прибавления пиридин-роданидного реактива к раствору, содержащему ионы меди, образуется комплекс [(РуН) 2 ] [Cu(SCN) 4 ], который выпадает в осадок или образуется муть того же состава. Образовавшийся осадок пиридин-роданидного комплекса меди растворяется в хлороформе, окрашивая его в изумрудно-зеленый цвет.

Выполнение реакции. В пробирку вносят 0,5 мл водной фазы, к которой по каплям прибавляют 1—2 мл пиридин-роданидного реактива. При этом образуется осадок (или муть), к которому прибавляют 2 мл хлороформа и хорошо взбалтывают. При наличии ионов меди хлороформный слой приобретает изумрудно-зеленую окраску. Предел обнаружения: 1 мкг меди в 1 мл раствора. Граница обнаружения: 0,4 мг меди в 100 г биологического материала.

Приготовление пиридин-роданидного реактива (см. Приложение 1, реактив 28).

All Metals

Металлы и Металлургия

Алюминий
Ванадий
Вольфрам
Германий
Железо
Золото
Кобальт
Магний
Марганец
Медь
Молибден
Никель
Ниобий
Олово
Палладий
Платина
Плутоний
Свинец
Серебро
Тантал
Титан
Уран
Хром
Цинк
Цирконий
  1. Металлургия России
  2. О металлах
  3. Медь
  4. Химические свойства

Химические свойства

Химическая активность меди невелика. В сухой атмосфере медь практически не изменяется. Во влажном воздухе на поверхности меди в присутствии углекислого газа образуется зеленоватая пленка состава Cu(OH)2·CuCO3. Так как в воздухе всегда имеются следы сернистого газа и сероводорода, то в составе поверхностной пленки на металлической меди обычно имеются и сернистые соединения меди. Такая пленка, возникающая с течением времени на изделиях из меди и ее сплавов, называется патиной. Патина предохраняет металл от дальнейшего разрушения.

При нагревании на воздухе медь тускнеет и в конце концов чернеет из-за образования на поверхности оксидного слоя. Сначала образуется оксид Cu2O, затем — оксид CuO.

В сухом воздухе и кислороде при нормальных условиях медь не окисляется. Но она достаточно легко вступает в реакции: уже при комнатной температуре с галогенами, например с влажным хлором образует хлорид CuCl2, при нагревании с серой образует сульфид Cu2S, с селеном. 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 соответствующих солей:

Кроме того, медь можно перевести в раствор действием водных растворов цианидов или аммиака:

При нагревании металла на воздухе или в кислороде образуются оксиды меди: желтый или красный Cu2O и черный CuO. Повышение температуры способствует образованию преимущественно оксида меди(I) Cu2O. В лаборатории этот оксид удобно получать восстановлением щелочного раствора соли меди(II) глюкозой, гидразином или гидроксиламином:

Эта реакция – основа чувствительного теста Фелинга на сахара и другие восстановители. К испытываемому веществу добавляют раствор соли меди(II) в щелочном растворе. Если вещество является восстановителем, появляется характерный красный осадок.

Поскольку катион Cu+ в водном растворе неустойчив, при действии кислот на Cu2O происходит либо дисмутация, либо комплексообразование:

Оксид Cu2O заметно взаимодействует со щелочами. При этом образуется комплекс:

Оксиды меди не растворимы в воде и не реагируют с ней. Единственный гидроксид меди Cu(OH)2 обычно получают добавлением щелочи к водному раствору соли меди(II). Бледно-голубой осадок гидроксида меди(II), проявляющий амфотерные свойства (способность химических соединений проявлять либо основные, либо кислотные свойства), можно растворить не только в кислотах, но и в концентрированных щелочах. При этом образуются темно-синие растворы, содержащие частицы типа [Cu(OH)4] 2– . Гидроксид меди(II) растворяется также в растворе аммиака:

Гидроксид меди(II) термически неустойчив и при нагревании разлагается:

Большой интерес к химии оксидов меди в последние два десятилетия связан с получением высокотемпературных сверхпроводников, из которых наиболее известен YBa2Cu3O7. В 1987 было показано, что при температуре жидкого азота это соединение является сверхпроводником. Главные проблемы, препятствующие его широкомасштабному практическому применению, лежат в области обработки материала. Сейчас наиболее перспективным считается изготовление тонких пленок.

Многие из халькогенидов меди – нестехиометрические соединения. Сульфид меди(I) Cu2S образуется при сильном нагревании меди в парах серы или в среде сероводорода. При пропускании сероводорода через водные растворы, содержащие катионы Cu 2+ , выделяется коллоидный осадок состава CuS. Однако, CuS – не простое соединение меди(II). Оно содержит группу S2 и лучше описывается формулой Cu I 2Cu II (S2)S. Селениды и теллуриды меди проявляют металлические свойства, а CuSe2, CuTe2, CuS и CuS2 при низких температурах являются сверхпроводниками.

Практическое значение имеет способность меди реагировать с растворами солей железа (III), причем медь переходит в раствор, а железо (III) восстанавливается до железа (II):

Этот процесс травления меди хлоридом железа (III) используют, в частности, при необходимости удалить в определенных местах слой напыленной на пластмассу меди.

Ионы меди Cu 2+ легко образуют комплексы с аммиаком, например, состава [Cu(NH3)] 2+ . При пропускании через аммиачные растворы солей меди ацетилена С2Н2 в осадок выпадает карбид (точнее, ацетиленид) меди CuC2.

Читайте также:  Гост 859 2001 медь марки
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector