Медь(Cu)

Медь (Cu) — химический элемент первой группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева, атомный номер 29. Это переходный металл, который обладает уникальными физическими и химическими свойствами, благодаря чему широко используется в различных отраслях промышленности.

Основные характеристики атома меди

Атомная структура:
Медь имеет атомную массу около 63,546 а.е.м. (атомных единиц массы).

Электронная конфигурация:
1s²; 2s²; 2p⁶; 3s²; 3p⁶; 3d¹⁰; 4s¹
У меди заполнена d-оболочка (3d), что делает её относительно стабильной, хотя один электрон переносится с орбитали 4s на 3d, чтобы заполнить этот уровень.

Физические свойства:

Цвет: Чистый металл медь имеет характерный красновато-золотистый оттенок, что отличает её от большинства металлов.
Температура плавления: Около 1083°C, что довольно низкое значение среди металлов, но достаточно высокое для многих промышленных применений.
Температура кипения: Примерно 2567°C.
Плотность: При нормальных условиях плотность меди составляет примерно 8,96 г/см³.
Твердость: По шкале Мооса твёрдость меди оценивается в 2,5–3, что означает, что она сравнительно мягкая, но всё же значительно тверже свинца или золота.
Электропроводимость: Одна из ключевых характеристик меди — её высокая электропроводимость. Она уступает лишь серебру, но зато гораздо дешевле последнего. Это свойство делает медь незаменимой в электротехнике и производстве проводов.
Теплопроводность: Высокая теплопроводность меди также играет важную роль в её применении, особенно в теплообменниках и радиаторах.

Самородная медь

Химические свойства:

1. Окислительное состояние:
В соединениях медь проявляет степени окисления +1 и +2. Чаще всего встречается степень окисления +2, например, в оксиде меди(II), сульфате меди(II).

2. Реакционная способность:
Медь относится к металлам средней активности. Она вступает в реакции с кислотами, однако не взаимодействует с разбавленной серной и азотной кислотами вследствие пассивации поверхности металла.

3. Коррозионная стойкость:
Медь устойчива к коррозии в большинстве условий, что позволяет использовать её в конструкциях, контактирующих с водой и воздухом.

4. Образование солей:
Соли меди часто имеют ярко-синий или зелёный цвет, что связано с наличием ионов Cu^2+.

Применение:

Медь находит широкое применение благодаря своим уникальным свойствам:

1. Электротехника:
Провода, кабели, обмотка электродвигателей и трансформаторов изготавливаются преимущественно из меди благодаря её высокой проводимости.

2. Строительство:
Медные трубы используются в системах водоснабжения и отопления благодаря устойчивости к коррозии и долговечности.

3. Производство сплавов:
Сплавы меди, такие как латунь (сплав с цинком) и бронза (с оловом), применяются в машиностроении, ювелирном деле и декоративных изделиях.

4. Химическая промышленность:
Медь используется как катализатор в некоторых реакциях органического синтеза.