Мідь

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Купрум (хімічний символ Cu) — хімічний елемент з атомним номером 29, який в чистому виді складає хімічну речовину мідь (рос. медь, англ. copper, нім. Kupfer n). Атомна маса міді 63,546. Це пластичний ковкий перехідний метал червонувато-золотистого кольору (рожевий за відсутності оксидної плівки), добрий провідник тепла і електрики. Віддавна широко вживаний людиною.

[ред.] Загальні відомості

Густина 8,940 r/см³. t_пл 1084,5 °С; t_кип 2540 °С. Твердість за Моосом — 2,5-3. Хімічно малоактивний. Домішки: Ag, As, Fe, Bi, Sb, Hg, Ge. Взаємодіє з галогенами, сіркою, селеном, утворює комплексні сполуки з ціанідами і ін. Солі одновалентної міді у воді практично нерозчинні й легко окиснюються до сполук двовалентної міді. Солі двовалентної міді добре розчинні у воді і в розбавлених розчинах повністю дисоційовані. Кларк міді 4,7·10^-3 % за масою. В основних гірських породах її середній вміст трохи вищий (10^-2). Мідь характерна для основного і кислого магматизму. При першому вона концентрується в магматичних і скарнових родововищах і поствулканічних колчеданних рудах. У зв’язку з гранітним магматизмом формуються мідно-порфірові і жильні родовища.

[ред.] Історія

Відома з глибокої давнини, з античних часів служила для чеканення монет і медалей. Мідь - червоний ковкий метал, має відмінні механічні характеристики: велику в’язкість й тягучість, стійкий проти корозії, піддається формуванню без нагрівання. У природі зустрічається головним чином у сполуках із сіркою (мідний колчедан CuFe₂S, мідний блиск CuS та ін.), рідше у самородковому вигляді. Дає два типи окисів: закис Cu₂O та окис CuO, відповідно, утворюютсья два типи солей. Розчиняється у концентрованій сірчаній та азотній кислотах. Легко з’єднується при нагріванні з галогенами, сіркою, фосфором, миш’яком, кремнієм.

Символ Міді в алхімії

[ред.] Походження назви

Латинська назва міді: купрум бере своє походження від назви острова Кіпр, де у давнину існував широкий промисел мідних предметів.

[ред.] Мінерали міді

Відомо 170-200 мінералів міді, але промислове значення мають близько 20. До них належать: самородна мідь Cu (92%), халькопірит CuFeS₂ (34,6%), борніт Cu₅FeS₄(63,3%), кубаніт CuFe₂S₃ (22 24%), халькозин Cu₂S (79,9%), ковелін CuS (66,5%), тенантит 3Cu₂S·As₂S₃ (57,5%), тетраедрит 3Cu₂S·Sb₂S₃ (52,3%), енаргіт Cu₃AsS₄, куприт Cu₂O (88,8%), тенорит CuO (79,9%), малахіт CuCO₃·Cu(OH)₂ (57,4%), азурит 2 CuCO₃·Cu(OH)₂ (55,3%), халькантит CuSO₄·Cu(OH)₂ (31,8%), бронцантит CuSO₄·3Cu(OH)₂ (56,2%), атакаміт CuCl₂·3Cu(OH)₂ (59,5%), хризокола CuSiO₃·nH₂O (36,6), делафосит CuFeO₂, ендрюсит та ін.

Сульфіди міді (халькопірит, халькозин, борніт) є найголовнішими в її рудах; підлегле значення мають сульфосолі (бляклі руди) і сульфоарсеніди (енаргіт); ще менше – оксиди, карбонати і силікати (див. мідні руди).

[ред.] Отримання

Самородна мідь

Мідь отримують з мідних, мідно-молібденових, мідно-нікелевих і поліметалічних руд. Заводи випускають чорнову (99%), рафіновану (99,6%) і електролітичну мідь (99,95%).

Найбільше міді добувають у Чилі. На долю цієї країни припадає треть світового виробництва. Далі за видобутком йдуть США, Індонезія та Перу.

[ред.] Хімічні властивості

Мідь - малоактивний метал, в електрохімічному ряду напруги вона стоїть правіше за водень. Вона не взаємодіє з водою, розчинами лугів, соляною і розбавленою сірчаною кислотою. Проте в кислотах — сильних окислювачах (наприклад, азотною і концентрованою сірчаною) — мідь розчиняється:

Cu + 4HNO₃ - Cu(NO₃)₂ + 2NO+ 2Н₂О

Концентрована мідь має достатньо високу стійкість до корозії. Проте у вологій атмосфері, що містить вуглекислий газ мідь покривається зеленуватим нальотом основного карбонату міді:

2Cu + O₂ + CO₂ + Н₂O = Cu(OH)₂ + CuCO₃

В сполуках мідь може проявляти ступені окиснення +1, +2 і +3, з яких +2 — найбільш характерна і стійка. Мідь (II) утворює стійкі оксид CuO і гидроксид Cu(OН)₂. Цей гидроксид амфотерний, добре розчиняється у кислотах Cu(OН)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2Н₂О і в концентрованих лугах. Солі міді (II) знайшли широке застосування в народному господарстві. Особливо важливим є мідний купорос — кристалогідрат сульфату міді (II) CuSO₄

[ред.] Застосування

Мідь використовують з бронзового віку, часові рами якого оцінюються від 4 тис. до 1 тис. років до н.е. Зокрема, в Україні виявлені старі Картамиські мідні копальні на Луганщині, які датуються XVI ст. до н.е.

Сучасне широке застосування міді пов’язане з її високою електропровідністю, хімічною стійкістю, пластичністю і здатністю утворювати сплави з багатьма металами: оловом (бронза), цинком (латунь), нікелем (мельхіор) і ін. Мідь використовується в різних галузях промисловості: електротехнічній (50%), машинобудуванні (25%), будівельній, харчовій і хімічній (25%) галузях.

Використовується у чистому вигляді у електротехніці, вирізняється високою електро- і теплопровідністю. У сплавах з оловом і цинком – бронза і латунь, дюралюмін – також має широке застосування. У монетній справі з часів античності мідь використовувалась у складі сплавів (лігатур), які отримали особлиого поширення у новітню добу: мідь-цинк-олово, мідь-алюміній мідь-нікель, бронза, латунь, мельхіор (див. Нейзильбер) , головним чином для видавництва меделей. Литі мідні зливки античної Греції та Риму представляють інтерес для нумізматики. Мідні монети, що чеканились як еквівалент срібним, мали особливо великі розміри та вагу, як, наприклад шведські мідні дошки-плоти чи мідні гроші. З появою розмінної монети мідні монети пристосувались до потреб грошового обігу.

[ред.] Біологічна роль

Багата на мідь їжа: устриці, печінка корів або овець, бразильські горіхи, какао і чорний перець. До непоганих джерел міді належать також омари. горіхи, соняшникове насіння, зелені маслини, авокадо, пшеничні висівки.

Мідь - важливий елемент для всіх рослин і тварин. В основному мідь міститься в крові в складі білків плазми, які називаються церулоплазмінами. Поглинаючись в кишечнику мідь переноситься до печінки завдяки зв'язку із альбуміном.

[ред.] Негативний вплив

При надходженні в організм людини надлишкової кількості міді може виникнути анемія, гепатит, а також просто інтоксикація організму.

[ред.] Див. також

• мідна промисловість,
• мідні руди,
• мідно-молібденові руди,
• мідянисті пісковики і сланці,
• мідь самородна,
• ресурси і запаси міді.

[ред.] Література

• Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. ISBN 966-7804-14-3
• Горбовий П.М., Загричук Г.Я., Фальфушинська Г.І. Основи хімії елементів. – Тернопіль: В-во Карп’юка, 2001. - 276с.
• Григор’єва В.В. та ін. Загальна хімія. – К.: Вища школа., 1991.-431 с.
• Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Перун., 1998.-480 с.