Химический состав

Химические свойства

Возможные степени окисления

В соединениях медь проявляет две степени окисления: +1 и +2. Первая из них склонна к диспропорционированию и устойчива только в нерастворимых соединениях (Cu2O, CuCl, CuI и т. п.) или комплексах (например, [Cu(Nh4)2]+). Её соединения бесцветны. Более устойчива степень окисления +2, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях можно получить соединения со степенью окисления +3 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B11h21)23−, полученных в 1994 году.

Не изменяется на воздухе в отсутствие влаги и диоксида углерода. Является слабым восстановителем, не вступает в реакцию с водой и разбавленной соляной кислотой. Переводится враствор кислотами-неокислителями или гидратом аммиака в присутствии кислорода, цианидом калия.

Окисляется концентрированными серной и азотной кислотами, «царской водкой», кислородом, галогенами, халькогенами, оксидами неметаллов. Вступает в реакцию при нагревании с галогеноводородами.

На влажном воздухе медь окисляется, образуя основный карбонат меди(II) (внешний слой патины):

На влажном воздухе медь окисляется, образуя основный карбонат меди(II) (внешний слой патины):

2Cu + h3O + CO2 + O2 à Cu2CO3(OH)2↓

Реагирует с концентрированной холодной серной кислотой:

Cu + h3SO1 àCuO + SO2 ↑ + h3O

С концентрированной горячей серной кислотой:

Cu + 2h3SO4 à CuSO4 + SO2 ↑ + 2h3O

  • В электротехнике
  • Теплообмен
  • Для производства труб
  • Сплавы
  • Сплавы на основе меди
  • Сплавы, в которых медь значима
  • Ювелирные сплавы
  • Соединения меди

Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых и других кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже.

Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %.

Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известныерадиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

В связи с высокой механической прочностью и пригодностью для механической обработки медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах.

В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

В России производство водогазопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые, помимо олова и цинка, могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав пушечной бронзы, использовавшейся для изготовления артиллерийских орудий вплоть до XIX века, входят все три основных металла — медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. Большое количество латуни идёт на изготовление гильз артиллерийских боеприпасов и оружейных гильз, благодаря технологичности и высокой пластичности. Для деталей машин используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30—40 кгс/мм² у сплавов и 25—29 кгс/мм² у технически чистой меди. Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых бронз) не изменяют механических свойств при термической обработке, и их механические свойства и износостойкость определяются только химическим составом и его влиянием на структуру.
Модуль упругости медных сплавов (900—12000 кгс/мм², ниже, чем у стали). Основное преимущество медных сплавов — низкий коэффициент трения (что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), сочетающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред (медно-никелевые сплавы и алюминиевые бронзы) и хорошей электропроводностью. Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведение в условиях коррозии зависят от состава сплавов, а следовательно, от структуры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных. Медноникелевый сплав (мельхиор) используются для чеканки разменной монеты. Медноникелевые сплавы, в том числе и так называемый «адмиралтейский» сплав, широко используются в судостроении (трубки конденсаторов отработавшего пара турбин, охлаждаемых забортной водой) и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за высокой коррозионной устойчивости.
Медь является важным компонентом твёрдых припоев — сплавов с температурой плавления 590—880 градусов Цельсия, обладающих хорошей адгезией к большинству металлов, и применяющихся для прочного соединения разнообразных металлических деталей, особенно из разнородных металлов, от трубопроводной арматуры до жидкостных ракетных двигателей.

Дюраль (дюралюминий) определяют как сплав алюминия и меди (меди в дюрали 4,4 %).

В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото — очень мягкий металл и нестойко к механическим воздействиям.

Оксиды меди используются для получения оксида иттрия бария меди YBa2Cu3O7-δ, который является основой для получения высокотемпературных сверхпроводников. Медь применяется для производства медно-окисных гальванических элементов и батарей.

Медь. Серебро | ЕГЭ по химии

Все для самостоятельной подготовки к ЕГЭ

Зарегистрироваться

Русский язык Математика (профильная) Математика (базовая) Обществознание Физика История Биология Химия Английский язык Литература Информатика География

Задания Варианты Теория

Электронная конфигурация Периодический закон Степень окисления и валентность Химическая связь Строение вещества Классификация неорганических веществ Типы химических реакций Оксиды Основания Кислоты Амфотерные гидроксиды Электролитическая диссоциация.

Реакции ионного обмена Соли Гидролиз Электролиз Окислительно-восстановительные реакции Химическая промышленность, правила безопасности, посуда и оборудование Щелочные и щелочноземельные металлы Алюминий. Цинк Железо Медь. Серебро Хром Химические свойства металлов Водород, галогены Халькогены Азот, фосфор Углерод, кремний Химические свойства неметаллов Химические свойства неорганических веществ Взаимосвязь неорганических веществ Качественные реакции на неорганические вещества и ионы Массовая доля Скорость реакции Химическое равновесие Тепловой эффект реакции Объемные отношения газов Расчеты по уравнению реакции Классификация органических веществ Номенклатура органических веществ Гомология Изомерия Гибридизация Алканы Алкены, алкадиены Алкины Свойства углеводородов Спирты Фенолы Альдегиды и кетоны Карбоновые кислоты Эфиры – простые и сложные Свойства кислородсодержащих органических соединений Амины Аминокислоты. {–}=Cu(OH)_2↓; Cu(OH)_2 {→}↖{t°} CuO+H_2O$

Составим твой персональный план подготовки к ЕГЭ

Химия связи медь(I)–вода. Некоторые новые наблюдения

Джнан П. Наскар, и Шубхамой Чоудхури, и Майкл ГБ Дрю б и Дипанкар Датта* и

Принадлежности автора

* Соответствующие авторы

и Департамент неорганической химии, Индийская ассоциация развития науки, Калькутта, Индия
Электронная почта: icdd@mahendra. iacs.res.in

б Кафедра химии, Университет Рединга, Уайтнайтс, Рединг, Великобритания

Аннотация

One-dimensional polymeric copper( I ) complexes of the type {[CuL(H 2 O)]BF 4 ·H 2 O} n , где L = 2,3-дифенилхиноксалин, и {[CuL′(H 2 O)]X} n , где L′ = 2,3-диметилхиноксалин -6-9008 9003 X 9003 = CLO 4 — или BF 4 — , содержащий редкую медь ( I ) — водные связи были синтезированы. По рентгеноструктурным данным двух из них центры меди( I ) в этих комплексах имеют плоскую Т-образную координационную сферу N 2 O. Это следует из наблюдаемых длин связей Cu( I )–O(вода) [2,167(7)–2,307(14) Å], что медь( I )–вода связи в этих комплексах довольно слабые. С L также синтезирован мономерный комплекс типа CuL 2 ClO 4 . Но получить такой мономерный комплекс меди ( I ) с анионом BF 4 − или лигандом L’ не удалось. В CuL 2 ClO 4 металл также имеет, согласно рентгеновской кристаллической структуре, плоскую Т-образную форму N 2 Координационная сфера O с анионом перхлората, очень слабо связанным с металлом через атом кислорода [Cu( I )–O(перхлорат) = 2,442(8) Å]. В то время как в электронных спектрах твердого тела CuL 2 ClO 4 показывает полосу при 346 нм, аквакомплексы показывают дополнительные полосы в диапазоне 400–480 нм. CuL 2 ClO 4 реагирует с водой в дихлорметане с образованием аквамеди( I ) комплекс: CuL 2 ClO 4  + H 2 O → [CuL 2 (H 2 O)]ClO 4  → 1/ n {[CuL(H 2 O)]ClO 4 } n  + L В циклической вольтамперометрии на стеклоуглеродном электроде в безводном дихлорметане в атмосфере N 2 атмосфера, CuL 2 ClO 4 показывает квазиобратимую пару Cu II / I с очень высоким окислительно-восстановительным потенциалом 5 9004 0,91 В SCE, который снижен до 0,79 В против . SCE при добавлении воды. Это указывает на то, что связывание воды дестабилизирует медь ( I ), результат, ожидаемый на основе принципа HSAB Пирсона.

WebElements Periodic Table » Медь » свойства соединений

29 Cu

Доступные свойства меди…

Энергия связи в газообразных двухатомных соединениях CuCu составляет 176,52 ± 2,38 кДж моль -1 .

Медь: энтальпии связи в газообразных двухатомных соединениях

Следующие значения относятся к нейтральным гетеродвухатомным молекулам в газовой фазе. Эти числа могут значительно отличаться, скажем, от энергий одинарной связи в твердом теле. Все значения даны в кДж моль -1 .

Энтальпии двухатомных связей CuX. Все значения указаны в кДж моль -1 . Каждая формула в таблице (CuO, CuF и т. д.) является ссылкой. Выберите их, чтобы просмотреть визуальные представления периодичности энтальпий связи меди с выбранными вами элементами.
CuH             CuHe
277,8              
CuLi куб Куб CuC CuN CuO CuF CuNe
192,9 ±8,8         269,0 ±20,9 413,4 ±13  
CuNa CuMg CuAl CuSi Медь CuS CuCl CuAr
176,1 ±16,7   227,1 ±9,8 221,3 ±6,3   276 382,8 ±4,6  
CuK КуКа CuGa CuGe CuAs CuSe CuBr CuKr
    215,9±15,1 208,8 ±20,1   251 331 ±25  
CuRb CuSr CuIn CuSn CuSb CuTe КуИ CuXe
    187,4 ±7,9 169,5 ±6,7   278,7 197 ±21  
CuCs Куба CuTl CuPb КуБи МедьПолимер CuAt CuRn
               
CuFr CuRa            
               

Изображение, показывающее периодичность энергий двухатомной связи элемент-элемент для химических элементов в виде столбцов с кодировкой размера в сетке периодической таблицы.

Примечания

Выражаю благодарность профессору Дж.А. Керру (Университет Бирмингема, Великобритания) за предоставление данных о силе связи двухатомных молекул.

Приведенные здесь значения даны при 298 К. Все значения указаны в кДж моль -1 . Как правило, эти данные были получены спектроскопическими или масс-спектрометрическими методами. Вы должны обратиться к ссылке 1 для получения дополнительной информации. Предупреждение: прочность, скажем, связи C-H в газообразных двухатомных соединениях CH (не изолируемых соединениях) не обязательно такая же, как прочность связи C-H, скажем, в метане.

Самой прочной связью для двухатомных соединений является окись углерода CO (1076,5 ± 0,4 кДж моль -1 ). Самая сильная связь для гомоядерных двухатомных соединений — это диазот, N 2 (945,33 ± 0,59 кДж моль -1 ).

Каталожные номера

  1. Дж.А. Керр в CRC Handbook of Chemistry and Physics 1999-2000: A Read-Reference Book of Chemical and Physical Data (CRC Handbook of Chemistry and Physics , DR Lide, (ed. ), CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 81-е издание, 2000 г.

Медь: энергия решетки

Все значения энергии решетки указаны в кДж моль -1 .

Таблица. Все значения энергии решетки указаны в кДж моль -1 .
Соединение Термохимический цикл / кДж моль -1 Рассчитано / кДж моль -1
CuF 2 3082 3046
CuCl 996 921
CuCl 2 2811 2774
CuBr 979 879
CuBr 2 2763 2711
CuI 966 835
CuI 2 (нет значения) 2640
CuH 1254 828
CuH 2 (нет значения) 2941
Медь 2 О (нет значения) 3273
CuO 4050 4135

  1. Х. Д.Б. Дженкинс — личное общение. Я благодарен профессору Дону Дженкинсу (Университет Уорика, Великобритания), который предоставил данные об энергии решетки, адаптированные из его вклада, содержащегося в ссылке 2.
  2. Х.Д.Б. Дженкинс в CRC Handbook of Chemistry and Physics 1999-2000: A Read-Reference Book of Chemical and Physical Data (CRC Handbook of Chemistry and Physics , DR Lide, (ed.), CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 79-е издание, 1998 г.

Стандартные редукционные потенциалы

Стандартные восстановительные потенциалы меди

Каталожные номера

Приведенные здесь стандартные потенциалы восстановления для водных растворов адаптированы из публикации IUPAC, ссылка 1, с дополнительными данными и случайными поправками, включенными из многих других источников, в частности, ссылок 2-7.

  1. А.Дж. Бард, Р. Парсонс и Дж. Джордан, Стандартные потенциалы в водных растворах , ИЮПАК (Марсель Деккер), Нью-Йорк, США, 1985.
  2. Н.