|
СВОЙСТВА МЕДИ
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 одновалентной 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 - ковалентную. 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.
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 - тягучий, 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 состоянии, 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).
|
