Медь


                                    МEДЬ

      Медь (лат. Cuprum)  -  химический  элемент.  Один  из  семи  металлов,
известных с глубокой древности. По некоторым археологическим данным  -  медь
была хорошо известна  египтянам  еще  за  4000  лет  до  Р.  Хр.  Знакомство
человечества с медью относится к более ранней  эпохе,  чем  с  железом;  это
объясняется с одной  стороны  более  частым  нахождением  меди  в  свободном
состаянии на  поверхности  земли,  а  с  другой  -  сравнительной  легкостью
получения ее из соединений. Древняя Греция и Рим  получали  медь  с  острова
Кипра (Cyprum), откуда  и  название  ее  Cuprum.  Особенно  важна  медь  для
электротехники.
      По электропроводности медь занимает второе место среди всех  металлов,
после серебра. Однако в наши дни во  всем  мире  электрические  провода,  на
которые раньше уходила почти половина выплавляемой меди, все чаще делают  из
аллюминия. Он хуже проводит ток, но  легче  и  доступнее.  Медь  же,  как  и
многие другие цветные металлы, становится все дефицитнее. Если в 19 в.  медь
добывалась из руд, где содержалось 6-9% этого  элемента,  то  сейчас  5%-ные
медные  руды  считаются  очень  богатыми,  а  промышленность  многих   стран
перерабатывает руды, в которых всего 0,5% меди.
      Медь входит в число жизненно важных микроэлементов.  Она  участвует  в
процессе фотосинтеза  и  усвоении  растениями  азота,  способствует  синтезу
сахара, белков, крахмала, витаминов. Чаще всего медь вносят в почву  в  виде
пятиводного сульфата -  медного  купороса.  В  значительных  количествах  он
ядовит,  как  и  многие  другие  соединения  меди,   особенно   для   низших
организмов. В малых же дозах медь совершенно необходима всему живому.

                 Химические и физические свойства элемента.

      Медь - химический элемент I группы периодической  системы  Менделеева;
атомный номер 29, атомная масса  63,546.  Температура  плавления-  1083(  C;
температура кипения - 2595( C; плотность  -  8,98  г/см3.  По  геохимической
классификации В.М. Гольдшмидта, медь относится к халькофильным  элементам  с
высоким сродством к  S,  Se,  Te,  занимающим  восходящие  части  на  кривой
атомных   объемов;   они   сосредоточены   в   нижней    мантии,    образуют
сульфиднооксидную оболочку.
      Вернадским в  первой  половине  1930  г  были  проведены  исследования
изменения изотопного состава воды, входящего в состав  разных  минералов,  и
опыты по разделению изотопов под влиянием биогеохимических процессов, что  и
было  подтверждено  последующими  тщательными  исследованиями.  Как  элемент
нечетный состоит из двух нечетных изотопов 63 и 65 На долю изотопа  Cu  (63)
приходится 69,09%,  процентное  содержание  изотопа  Cu  (65)  -  30,91%.  В
соединениях  медь  проявляет   валентность   +1   и   +2,   известны   также
немногочисленные соединения трехвалентной меди.
      К  валентности  1  относятся  лишь  глубинные  соединения,   первичные
сульфиды и минерал куприт  -  Cu2O.  Все  остальные  минералы,  около  сотни
отвечают валентности два. Радиус одноволентной меди +0.96, этому отвечает  и
эк - 0,70. Величина атомного радиуса  двухвалентной  меди  -  1,28;  ионного
радиуса 0,80.
      Очень интересна величена потенциалов ионизации: для одного электрона -
7,69,  для  двух  -  20,2.  Обе  цифры  очень   велики,   особенно   вторая,
показывающая большую трудность  отрыва  наружных  электронов.  Одновалентная
медь является равноквантовой и потому  ведет  к  бесцветным  солям  и  слабо
окрашенным  комплексам,  тогда  как  разноквантовя   двух   валентная   медь
характеризуется окрашенностью солей в соединении с водой.
      Медь - металл сравнительно мало активный. В сухом воздухе и  кислороде
при нормальных условиях медь не окисляется. Она достаточно легко вступает  в
реакции с галогенами, серой, селеном. А вот с водородом, углеродом и  азотом
медь  не  взаимодействует  даже  при  высоких  температурах.   Кислоты,   не
обладающие окислительными свойствами, на медь не действуют.
      Электроотрицательность  атомов  -   способность   при   вступлении   в
соединения  притягивать  электроны.  Электроотрицательность   Cu2+   -   984
кДЖ/моль, Cu+ - 753 кДж/моль. Элементы с резко различной ЭО образуют  ионную
связь, а элементы с близкой  ЭО  -  ковалентую.  Сульфиды  тяжелых  металлов
имеют промежуточную связь, с большей долей ковалентной связи ( ЭО у  S-1571,
Cu-984, Pb-733). Медь является амфотерным  элементом  -  образует  в  земной
коре катионы и анионы.

                                  Минералы.

      Медь входит более чем в 198 минералов, из которых  для  промышленности
важны   только   17,   преимущественно   сульфидов,   фосфатов,   силикатов,
карбонатов, сульфатов.  Главными  рудными  минералами  являются  халькопирит
CuFeS2, ковеллин CuS, борнит Cu5FeS4, халькозин Cu2S.
      Окислы:  тенорит,  куприт.  Карбонаты:  малахит,   азурит.   Сульфаты:
халькантит, брошантит. Сульфиды: ковеллин, халькозин, халькопирит, борнит.
      Чистая медь - тягучии,  вязкий  металл  красного,  в  изломе  розового
цвета, в очень тонких слоях на  просвет  медь  выглядит  зеленовато-голубой.
Эти же цвета, характерны  и  для  многих  соединений  меди,  как  в  твердом
состаянии, так и в растворах.
      Понижение окраски при повышении валентности видно  из  следующих  двух
примеров:
      CuCl - белый, Cu2O - красный, CuCl2+H2O - голубой, CuO - черный
      Карбонаты  характеризуются  синим  и  зеленым   цветом   при   условии
содержания  воды,  чем  намечается  интересный  практический   признак   для
поисков.
      Практическое значение имеют: самородная медь, сульфиды,  сульфосоли  и
карбонаты (силикаты).