Химические свойства меди определяются положением ее в периодической системе Д. И. Менделеева. Обозначение данного металла Cu (купрум, cuprum), он имеет 29-й порядковый номер, находится в первой группе (побочной подгруппе), в 4 большом периоде.
Выделяется отдельный ее вид: черновая медь, которая является при конвертировании продукта кислородом. Атомная (молярная) масса равна 63,5 г/моль, молекулярная масса — 63,5 а. е. м.
В зависимости от соединения, в котором металл находится, он может иметь валентность +1 и +2, но в редких случаях степень окисления может быть +3 и +5, что является исключением. Строение атома Cu и электронная формула показаны на рисунке:
Кристаллическая решетка меди представляет собой каркас в форме куба, который образован прямыми линиями. Решетка довольно прочная, молекулярная, так как в узлах находятся молекулы.
Физические свойства и характеристика
Медь в чистом виде – это довольно ковкий, тягучий, вязкий металл, имеющий красновато-коричневый цвет.
Его твердость достигается путем добавления в состав различных примесей. Она имеет высокую электропроводность и теплопроводность, но примеси, которые зачастую добавляют в сплав, ухудшают эти показатели.
Преимуществом данного металла является устойчивость к коррозии. Температура плавления равна 1085 градусов по Цельсию, а температура кипения – 2562 градуса. Плотность равна 8900 кг/м3. Удельный вес равен 8930 кг/м3.
Медь в чистом виде является диамагнетиком, то есть магнитными свойствами не обладает. Магнититься могут только ее сплавы, где концентрация непосредственно самой меди не более 50%.
С чем реагирует
Медь НЕ реагирует с водородом, углеродом, азотом, а так же кремнием.
Реагирует с кислотами и солями, оксидами, галогенами, кислородом и неметаллами, но не может реагировать со щелочами, так как находится в электрохимическом ряду после водорода. Так же не может реагировать с фтором, бромом, хлором.
Отношение к кислороду
По отношению к кислороду металл проявляет слабую активность, но при длительном нахождении на воздухе покрывается очень тонкой, почти незаметной зеленоватой пленкой, которая и является оксидом меди.
В зависимости от температуры, при которой протекает реакция, купрум образует 2 оксида: CuO и Cu2O.
Взаимодействие с водой
По причине того, что медь находится в ряду электрохимического напряжения после водорода, она не вытесняет водород из воды. Но если присутствует кислород, водород может вытеснять молекулы металла, за счет чего и происходит окислительно-восстановительная реакция.
Реакции с кислотами
Из-за своего положения в электрохимическом ряду, не вытесняет водород из кислот, поэтому некоторые из них на нее не действуют. Но при достаточном доступе кислорода, растворяются в них, образуя соответствующие кислотам соли.
Отношение к галогенам и неметаллам
С галогенами медь реагирует довольно хорошо. В обычных условиях изменения не особо заметны, но на поверхности со временем образуется очень тонкий слой галогенидов. А при повышенных температурах реакция происходит очень быстро и бурно.
Cu реагирует с серой, в зависимости от температуры образуются следующие сульфиды: Сu2S, CuS.
Может образовывать йодиды (с йодом).
Реакции с оксидами неметаллов
Медь может реагировать не со всеми оксидами неметаллов, что зависит от неметалла, температуры и других условий протекания химической реакции.
Химические свойства меди
Одновалетной
Ион Cu+ крайне неустойчив, особенно в водных растворах. Примерами одновалентной меди могут служить:
- оксид (I) – Cu2O,
- сульфид (I) – С
Двухвалентной
Это наиболее характерная степень окисления для меди. Так же более устойчивая и распространенная, например:
- оксид (II) – CuO,
- соли.
Трехвалентной
Наиболее редкая и нестабильная степень окисления этого металла, которая является исключением, например:
- оксид (III) – Cu2O3,
- купрат (III).
Заключение
Медь – распространенное вещество, которое незаменимо во многих отраслях, так как является очень гибким и плавким. Имеет высокие показатели, во многом сравнимые с железом, что позволяет изготавливать из нее многие незаменимые детали в производстве и механике.