История открытия меди, ее химические и физические свойства — роль в природе


Медь и ее сплавы издавна применяются повсеместно. Этот элемент обладает удивительными свойствами, необходимыми для промышленности, производства, а работы печени, нервной системы человека. Легко поддается обработке, хорошо проводит электричество, не подвергается внешним агрессивным факторам.

История открытия

Металл был открыт в глубокой древности. Из него делали украшения, орудия труда, посуду, другие бытовые предметы. Найденные медные украшения произведены примерно в 8 веке до н. э. Название элемента происходит от места его добычи – острова Кипра. В древнегреческой мифологии есть легенда, что этот металл сама Афродита подарила людям.

Медь

Для повышения прочности меди, ее расплавляли, соединяли с другими веществами. Так в 3 веке до н. э. появилась бронза. Сам металл и его сплавы использовали для создания:

  • оружия;
  • доспехов;
  • посуды;
  • зеркал.

Постепенно добыча увеличивалась, медь стали применять в разных сферах промышленности. В 19 веке была начата промышленная выплавка. В этом же столетии открыли электричество, а медные провода и сопутствующие детали стали важными составляющими этого процесса.

Медь в таблице Менделеева

Располагается в 1 группе, 4 периода таблицы. Имеет 29 порядковый номер. Атомная масса – 63,54. На латыни элемент звучит как Cu («cuprum»).

Степени окисления +1 и +2. Атомы имеют валентность 4,3,2,1, что говорит о способности образовывать новые химические связи.

Медь в таблице Менделеева

Строение атома меди

Атом состоит из положительного ядра, в котором:

  • 29 протонов;
  • 35 нейтронов.

По четырем орбитам вокруг располагаются 29 электронов. 

Молекулярное уравнение меди имеет вид: 1s22s22p63s23p63d104s1. У элемента гранецентрированная решетка в форме куба.

Оксид меди
Оксид меди

Физические свойства

Медь имеет золотистый цвет с легким розовым оттенком. Это мягкий, пластичный металл, который можно вытягивать и обрабатывать, формируя разные изделия. Обладает высокой теплопроводностью, электропроводностью.

Свойства:

  • необходимая температура меди для кипения – 2567 градусов;
  • плавление меди происходит при 1084 градусах.

Хорошо выдерживает:

  • ультрафиолет;
  • перепады температур;
  • обладает коррозийной стойкостью.

Физические свойства меди

Медь способна намагничиваться против направления магнитного поля. Благодаря уникальным свойствам, используется во всех сферах промышленности и производства. Сплавы прочные и качественные, имеют низкие коэффициенты трения, не подвергаются воздействиям внешней среды.

Химические свойства

При взаимодействии с водой и углекислым газом этот элемент окисляется, на нем образуется защитная пленка. Просто с водой не вступает в реакцию.

При нагревании образуются следующие соединения меди:

  • с кислородом, образуя двухвалентное 2CuO;
  • с серой – сульфид CuS;
  • с галогенами – йодид CuCl2;
  • растворяясь в азотной кислоте, получается нитрат меди, оксид азота;
  • при смешивании с серной, азотной кислотами, медь проявляет восстановительные реакции, образует соли;
  • при реакции соляной кислотой образуется трихлорокупрат водорода;
  • окислительные реакции проходят при воздействии оксида азота, хлорида железа.

Водород, углерод, кремний, азот не вступают в реакции с медью.

Химические свойства меди

Получают этот металл из минералов, руд при помощи:

  • нагревания сульфидных руд – методом пирометаллургическим;
  • вытеснения этого элемента из минералов, разбавленных в серной кислоте – методом гидрометаллургическим.

Взаимодействия меди с кислотами, щелочами и другими сложными веществами образуют новые химические соединения.

Медь в природе

Этот элемент присутствует в земной коре, пресной, морской воде, но в небольших количествах. Может быть самородком, но также встречается в соединениях. Месторождения самородной меди находятся в:

  • США;
  • России;
  • Чили;
  • Казахстане.

Содержится в животных организмах и растениях. Во взрослом человеке около 100 граммов. Металл поступает в тело с едой, так как находится в:

  • морепродуктах;
  • фруктах;
  • овощах;
  • злаках;
  • кисломолочных изделиях и других продуктах питания.

Активно участвует в процессах обмена, нормализует работу нервной системы, способствует повышению гемоглобина, стимулирует выработку коллагена, укрепляет иммунитет, стенки сосудов, а также регулирует работу печени.

Оксид меди

При недостатке элемента в организме могут возникнуть такие патологии:

  • анемия;
  • невриты;
  • глаукома;
  • псориаз;
  • остеопороз;
  • бронхиальная астма.

Избыток вызывает интоксикацию, негативно влияет на работу печени.

Применение

Благодаря своим уникальным свойствам, медь применяется в разных сферах промышленности:

  1. Чистую используют для создания проводов, кабелей, способных хорошо проводить ток. Проволока – самый пластичный материал из этого металла.
  2. В приборостроении применяют сплавы этого элемента, которые стойки к коррозии.
  3. В машиностроении, химическом производстве используют соединения с латунью, так как они имеют повышенную прочность.
  4. В металлургии – для получения сплавов бронзы, мельхиора.
  5. В ювелирном производстве соединяют этот элемент с золотом, повышая прочность ювелирных изделий.
  6. Делают радиаторы отопления, кондиционирования, так как элемент обладает хорошей теплопроводностью.
  7. В сельскохозяйственной сфере используется в качестве удобрения для почвы, так как металл способствует синтезу микроэлементов (крахмала, белков, витаминов).
  8. В металлургической промышленности – для хромирования, никелирования поверхностей.
  9. В строительстве – для создания громоотводов, листов кровли, конструкций, деталей, которые отличаются прочностью, устойчивостью к влаге.
  10. Оксид используется для пигмента стекол, керамики, глазури и эмали.
  11. В текстильной промышленности соединения применяют для окрашивания тканей, а также при производстве шелка.
  12. Монеты изготавливаются из этого металла.
  13. В кованном деле – для создания заборов, оград, кованых предметов, скульптур.
  14. В медицине – для лечения конъюнктивита, ожогов.
  15. В военной промышленности из металла делают гильзы.
  16. В судостроении элемент необходим для обшивки корпусов судов.
  17. Духовые музыкальные инструменты также выполнены из этого металла.
  18. Трубы из меди используют в водопроводах, газопроводах.
  19. Применяется в гальванопластике, когда необходимо создать копию предмета.
  20. В искусстве на медных пластинах делают гравюры, тиснения, узоры.
  21. В аэрокосмической промышленности многие детали производятся из сплавов этого элемента. Например, ранее в дирижаблях дюралевые детали были изготовлены из него.
  22. Некоторые соединения применяют в батареях, аккумуляторах.

На медных поверхностях не задерживаются бактерии, поэтому металл используют для покрытия поверхностей в общественных местах (ручки дверей, перила, столешницы и другие). Бактерицидные свойства элемента способны снизить заболеваемость населения. Более того, выяснено, что он дезактивирует передачу штамма свиного гриппа.

В народной медицине настаивают воду на меди. Она используется для лечений заболеваний желудка, печени и почек, воспалительных процессов, для замедления старения.

Цианид
Цианид

Медь – красивый, мягкий металл с уникальными свойствами, известный еще до нашей эры, необходим для организма человека и для разных сфер промышленности. Раньше из него делали украшения, оружия, посуду. Он хорошо подвергается обработке, не поддается влиянию коррозии и ультрафиолета. Долго сохранят внешний вид и прочность, не портится. В чистом виде необходим при построении электрических приборов, а сплавы из него применяют в металлургической промышленности.

Медь содержится в продуктах питания и оказывает положительное влияние на организм человека. Ее недостаток вызывает болезни, а избыток негативно влияет на работу печени. Она необходима при борьбе с вредителями и для удобрения растений. А какие интересные факты о меди знаете вы? Напишите в комментариях. Поделитесь статьей в социальных сетях и сохраните ее в закладках.

О меди, как о первом металле полученным человеком и о ее свойствах можно посмотреть в видео.

Источники:

  • https://ru.wikipedia.org/wiki/Медь
  • https://cuprum-metall.ru/informatsiya/med/
  • http://met-all.org/cvetmet-splavy/med/fizicheskie-i-himicheskie-svojstva-medi.html
Помогла статья? Оцените её
ЛайкДизлайк
Загрузка...

Отзывы и комментарии

Adblock
detector