Общая характеристика меди

1.Общая  характеристика меди.

Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов ⁶³Cu (69,09% по массе) и ⁶⁵Cu (30,91%). Конфигурация двух внешних электронных слоев нейтрального атома меди 3s²p⁶d¹⁰4s¹. Образует соединения в степенях окисления +2 (валентность II) и +1 (валентность I), очень редко проявляет степени окисления +3 и +4.

В периодической  системе Менделеева медь расположена  в четвертом периоде и входит в группу IВ, к которой относятся  такие благородные металлы, как  серебро (Ag) и золото (Au).

Радиус нейтрального атома меди 0,128 нм, радиус иона Cu⁺ от 0,060 нм (координационное число 2) до 0,091 нм (координационное число 6), иона Cu²⁺ -- от 0,071 нм (координационное число 2) до 0,087 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации атома меди 7,726; 20,291; 36,8; 58,9 и 82,7 эВ. Сродство к электрону 1,8 эВ. Работа выхода электрона 4,36 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность меди 1,9; медь принадлежит к числу переходных металлов. Стандартный электродный потенциал Cu/Cu²⁺ 0,339 В. В ряду стандартных потенциалов медь расположена правее водорода (H) и ни из воды, ни из кислот водорода не вытесняет.

Простое вещество медь -- красивый розовато-красный пластичный металл.

Название: латинское название меди происходит от названия острова Кипра (Cuprus), где в древности добывали медную руду; однозначного объяснения происхождения этого

Получение

Промышленное  получение меди -- сложный многоступенчатый процесс. Добытую руду дробят, а для  отделения пустой породы используют, как правило, флотационный метод  обогащения. Полученный концентрат (содержит 18-45% меди по массе) подвергают обжигу в  печи с воздушным дутьем. В результате обжига образуется огарок - твердое  вещество, содержащее, кроме меди, также  и примеси других металлов. Огарок плавят в отражательных печах  или электропечах. После этой плавки, кроме шлака, образуется так называемый штейн, в котором содержание меди составляет до 40-50%. Далее штейн подвергают конвертированию -- через расплавленный  штейн продувают сжатый воздух, обогащенный  кислородом. В штейн добавляют  кварцевый флюс (песок SiO₂). В процессе конвертирования содержащийся в штейне как нежелательная примесь сульфид железа FeS переходит в шлак и выделяется в виде сернистого газа SO₂:

2FeS + 3O₂ + 2SiO₂ = 2FeSiO₃ + 2SO₂

Одновременно  сульфид меди (I) Cu2S окисляется:

2Cu₂S + 3О₂ = 2Cu₂О + 2SO₂

Образовавшийся  на этой стадии Cu₂О далее реагирует с Cu₂S:

2Cu₂О + Cu₂S = 6Cu + SО₂

В результате возникает  так называемая черновая медь, в  которой содержание самой меди составляет уже 98,5-99,3% по массе. Далее черновую медь подвергают рафинированию. Рафинирование  на первой стадии -- огневое, оно заключается  в том, что черновую медь расплавляют и через расплав пропускают кислород. Примеси более активных металлов, содержащихся в черновой меди, активно реагируют с кислородом и переходят в оксидные шлаки. На заключительной стадии медь подвергают электрохимическому рафинированию в сернокислом растворе, при этом черновая медь служит анодом, а очищенная медь выделяется на катоде. При такой очистке примеси менее активных металлов, присутствовавшие в черновой меди, выпадают в осадок в виде шлама, а примеси более активных металлов остаются в электролите. Чистота рафинированной (катодной) меди достигает 99,9% и более.

лова в русском  языке нет.

Применение

Медь, как полагают, -- первый металл, который человек  научился обрабатывать и использовать для своих нужд. Найденные в  верховьях реки Тигр изделия из меди датируются десятым тысячелетием до нашей эры. Позднее широкое применение сплавов меди определило материальную культуру бронзового века (конец 4 -- начало 1 тысячелетия до нашей эры) и в  дальнейшем сопровождало развитие цивилизации  на всех этапах. Медь и ее использовались для изготовления посуды, утвари, украшений, различных художественных изделий. Особенно велика была роль бронзы.

С 20 века главное  применение меди обусловлено ее высокой  электропроводимостью. Более половины добываемой меди используется в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электротехнической аппаратуры. Из-за высокой теплопроводности медь -- незаменимый материал различных  теплообменников и холодильной  аппаратуры. Широко применяется медь в гальванотехнике -- для нанесения  медных покрытий, для получения тонкостенных изделий сложной формы, для изготовления клише в полиграфии и др.

Большое значение имеют медные сплавы -- латуни (основная добавка цинк (Zn)), бронзы (сплавы с  разными элементами, главным образом  металлами -- оловом (Sn), алюминием (Al), бериллием (Be), свинцом (Pb), кадмием (Cd) и другими, кроме цинка (Zn) и никеля (Ni)) и медно-никелевые  сплавы, в том числе мельхиор и  нейзильбер. В зависимости от марки (состава) сплавы используются в самых  различных областях техники как  конструкционные, антидикционные, стойкие  к коррозии материалы, а также  как материалы с заданной электро- и теплопроводностью Так называемые монетные сплавы (медь с "алюминием (Al) и медь с никелем (Ni)) применяют  для чеканки монет -- «меди» и «серебра»; но медь входит в состав и настоящих  монетного серебра и монетного  золота.