Положение меди в периодической системе химических элементов д.и. Менделеева

СТРОЕНИЕ АТОМА, СВОЙСТВА

Медь (Cuprum), Сu — химический элемент побочной подгруппы первой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева, расположен в IV большом периоде. Порядковый номер 29, относительная атомная масса 63,54.

Строение атома:

Сu +29)))).

2 8 18 1 медь соединение химический Распределение электронов в атоме медиIs22s22p63s23p63d104s1.

Степени окисления меди в соединениях +1, +2.

Природная медь состоит из смеси 2-х стабильных изотопов с массовыми числами 63 (69,1%) и 65 (30,9%). Эти изотопы обладают высокой удельной активностью и используются в качестве меченых атомов. В химическом отношении медь занимает промежуточное положение между элементами первой плеяды VIII группы и щелочными элементами I группы периодической системы.

Техническая медь — металл красного, в изломе розового цвета, при просвечивании в тонких слоях — зеленовато-голубой. Медь, как и ее аналоги, серебро и золото, относительно малоактивна. Однако, в отличие от серебра и золота, она непосредственно реагирует с кислородом. Заметным образом этот процесс идет при нагревании. При температуре 100−150 0 С в основном образуется оксид меди (I) Cu2O, который по цвету почти не отличается от меди. При дальнейшем нагревании до температуры 200 0С получается смесь оксида меди (I) и оксида меди (II) CuO. При еще более высокой температуре медь воспламеняется, она горит зеленым пламенем, и в результате образуется оксид меди (II) черного цвета. Если температуру увеличить до 10 000 С, то CuO разлагается на оксид меди (I) и кислород O2.

Основные физические свойства меди:

Температура плавления, °С — 1083.

Температура кипения, °С — 2600.

Медь — вязкий, мягкий и ковкий металл, уступающий только серебру высокой теплопроводностью и электропроводностью, электрическая проводимость меди в 1,7 раза выше, чем алюминия, и в 6 раз выше железа Эти качества, а также пластичность и сопротивление коррозии обусловили широкое применение меди в промышленности.

При комнатной температуре на воздухе медь покрывается защитной пленкой, состав которой зависит от примесей, содержащихся в воздухе. Так во влажном воздухе образуется смесь оксида меди (I) с гидроксидом меди (II):

2Cu+O2+2H2O > 2Cu (OH)2.

Cu (OH)2 + Cu > Cu2O + H2O.

Медь также реагирует с серой, селеном и теллуром, образуя соответственно СuS, CuSe, CuTe.

C водородом и азотом медь не реагирует даже при нагревании. Легче всего медь взаимодействует с галогенами, влажный хлор взаимодействует при комнатной температуре:

Cu + Cl2 > CuCl2.

Водный раствор йода реагирует с медью на холоде, бром при температуре 3000С, фтор при 5000С. Присутствие влаги и действие света ускоряют эти реакции.

Медь и ее аналоги в ряду напряжения располагаются после водорода, поэтому остальные металлы вытесняют ее из растворов солей:

Fe + CuSO4 > Cu + FeSO4.

В свою очередь медь вытесняет из растворов солей менее активные металлы:

Cu + Hg (NO3)2 > Cu (NO3)2 + Hg.

Находясь в ряду напряжений после водорода, медь не вытесняет его из кислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислота на медь не действуют. С концентрированной серной кислотой медь реагирует при нагревании:

Cu + 2H2SO4(k.) > CuSO4 + SO2 + 2H2O.

В азотной кислоте в зависимости от ее концентрации медь растворяется с образованием оксидов азота и нитрата меди (II)^.

3Cu + 8HNO3(р.) > 3Cu (NO3)2 + 2NO+ 4H2O.

Cu + 4HNO3(k.)> Cu (NO3)2 +2NO2 + 2H2O.