Характеристика металу (Cu)

Вище професійне училище №41 м.Тульчина

Викладач хімії ВПУ №41 м.Тульчина Майстер В.В.

Основні характеристики металу:

Історичні дані про відкриття елемента

Початок мідної доби поклало освоєння людьми техніки гарячого кування і лиття, якому багато сприяло поширення гончарного виробництва. Печі й керамічні форми для відливання дали можливість освоїти методи переробки самородної міді. Сталося це на Близькому Сході приблизно у IV тисячолітті до н. е., в Європі і Китаї в II—III тисячолітті до н. е., а в Перу на початку I тисячоліття до н. е.

Мідь — один з перших металів, широко освоєних людиною. Одночасно, швидше за все випадково, було встановлено, що, якщо в тигель, де плавиться мідь, додати трохи олова, якість отриманого матеріалу суттєво покращиться.

Мідь і її сплави з глибокої давнини служили для чеканення монет і медалей.

Фізичні властивості

• Мідь – це пластичний, рожево-червоний метал з металевим блиском. Тонкі плівки міді при просвічуванні мають зеленувато-блакитний колір.
• Досить м’який і ковкий метал. Після кування стає твердою, а після гарту (нагрівання і різке охолодження) – м’якою. Має гарні ливарні властивості. Іони купруму забарвлюють полум’я в зелений колір.
• Густина 8,92 г/см³
• Температура кипіння 2567°С
• Температура плавлення 1083°С
• Мідь – другий (після срібла) метал по тепло – і електропровідності (з температурним коефіцієнтом опору 0,4%/°C). Електропровідність міді, при 20°C становить 55,5-58 МСм/м

​

Хімічні властивості

Мідь — малоактивний метал, в електрохімічному ряду напруг стоїть правіше за водень. Не взаємодіє з водою, розчинами лугів, хлоридною і розведеною сульфатною кислотою. Проте в кислотах — сильних окислювачах (наприклад, у нітратній і концентрованій сульфатній) —

мідь розчиняється:

Чиста мідь має достатньо високу стійкість до корозії: продукти окиснення утворюють при звичайній температурі лише тонкий поверхневий шар, у вологій атмосфері, що містить вуглекислий газ мідь покривається зеленуватим нальотом основного карбонату міді:

Мідь(II) утворює стійкий оксид CuO і гідроксид Cu(OH)₂. Цей гідроксид амфотерний, добре розчиняється у кислотах і в концентрованих лугах.

Солі міді (II) знайшли широке застосування в народному господарстві. Особливо важливим є мідний купорос — кристалогідрат сульфату міді(II) CuSO4* 5H2O.

У природі, Купрум представлено такими мінералами:

​

Cu₂O – куприт, червона мідна руда;

�Cu₂CO₃(OH)₂ – малахіт;

�2СиСО₃·Cu(OH)₂ – азурит;

�Cu₂S – халькозин, мідний блиск;

�(CuFe)S₂ – халькопірит, мідний колчедан;

�(Cu₃Fe)S₃ – борнит, кольоровий мідний колчедан;

�CuS – ковелін.

Добування міді

�1. Відновлення оксидних руд коксом;

�2. З сульфідних руд; металургійний процес полягає в наступному. Сульфідні руди переплавляють в шахтних печах на мідний штейн Cu₂S, FeS та інші сульфіди, наприклад NiS, Ag₂S). З нього виготовляють чорнову мідь:

Cu₂S + O₂ = 2Cu + SO₂

​

3. Відновленням міді з розчинів солей з допомогою цинку, заліза або алюмінію (див. фото), отримують порошкоподібну мідь (червоного кольору), наприклад:

3CuSO₄ + 2Al = 3Cu + Al₂(SO₄)₃;

3Cu²⁺ + 2Al⁰ = 3Cu⁰ + 2Al³⁺

​

Сплави на основі міді

• Латунь — основна добавка цинк (Zn). Вона має жовтуватий колір. Латунь твердіша за мідь, вона ковка і в'язка, тому легко вальцюється в тонкі листи або виштамповується у найрізноманітніші форми. Недолік: вона з часом окислюється і чорніє.
• Бронза — сплав з різними елементами, головним чином металами — оловом, алюмінієм та іншими, крім цинку (Zn) і нікелю (Ni). Порівняно з латунню бронза міцніша, стійкіша до корозії. Із бронзи виготовляють крани, втулки навантажених підшипників,тощо.
• Мідно-нікелеві сплави - мають високу корозійну стійкість і особливі електричні властивості, які змінюються залежно від вмісту нікелю. Крім нікелю, до складу сплаву можуть входити й інші елементи.

Застосування міді

�Мідь застосовується як провідник в електротехніці для виготовлення труб охолоджувальних систем в радіаторах і теплообмінниках, в якості каталізатора при полімеризації ацетилену, як добавка до ювелірних сплавів на основі срібла і золота.

Сполуки купруму застосовують для створення антибактерицидних поверхонь, каталізаторів при автокаталітичній металізації, омідненні, латунуванні, у вигляді сплавів для виготовлення деталей різних механізмів.

Дякую за увагу!