Медь как химический элемент и простое вещество: Глава 1. Медь

Содержание

Глава 1. Медь – простое вещество

§1. Электронное строение. Степени окисления.

Медь
— элемент первой группы побочной
подгруппы четвёртого периода периодической
системы химических элементов Д. И.
Менделеева, с атомным номером 29.
Обозначается символом Cu (лат. Cuprum).

Электронное
строение атома: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹.
Подобно атомам щелочных металлов, атомы
меди имеют в наружном слое один электрон,
но в отличие от атомов щелочных металлов,
предпоследний электронный слой содержит
восемнадцать электронов. Медь –
предпоследний член первой декады
d-элементов.
Поэтому у меди наблюдается так называемый
«провал электрона» — конфигурация
наружного электронного слоя 3d¹⁰4s¹устойчивее,
чем 3d⁹4s².

Элемент

Радиус
атома, нм

Энергия
ионизации

Э⁰→Э⁺,
эВ

Радиус
иона Э⁺,
нм

Стандартный
электродный потенциал процесса

Э⁺+e^—→Э⁰,
эВ

0. 236

4.18

0.149

-2.925

0.128

7.73

0.098

+0.52

Сравнивая
медь с металлом главной подгруппы того
же периода — калием, можно видеть, что
радиус атома и иона меди почти в два
раза меньше соответственно атома и иона
калия. Это обуславливает значительно
бóльшую плотность, высокие температуры
плавления, так как меньшие по размеру
атомы располагаются в кристаллической
решетке более плотно, вследствие чего
силы притяжения между ними велики.

Малый
радиус объясняет так же более высокие
значения энергии ионизации меди, чем
калия. Это приводит к большим различиям
в химических свойствах этих металлов
одного периода и одной группы. Медь –
малоактивный металл, в ряду напряжений
стоит после водорода, в отличие от калия
– одного из самых активных металлов. В
то же время, восмнедцатиэлектронный
наружный слой, устойчивый у других
элементов, здесь еще не вполне
стабилизируется, и способен к частичной
потере электронов. Так, медь, наряду с
однозарядными катионами образует и
двухзарядные, которые для нее наиболее
характерны. Так же известны соединения
со степенью окисления +3 в составе анионов
или в комплексных соединений.

§2. Нахождение в природе. Месторождения.

Металлы
подгруппы меди обладают небольшой
химической активностью, поэтому они
находятся частично в виде химических
соединений, а частично в свободном виде,
особенно золото.

Медь
в далекие геологические эпохи, очевидно,
находилась только в виде сернистых
соединений – халькопирита
(или)
и халькозина.
Объясняется это тем, что медь обладает
довольно большим химическим сродством
к сере, в настоящее время сульфиды –
наиболее распространенные минералы
меди. При высоких температурах, например,
в районах вулканической деятельности,
под действием избытка кислорода
происходило превращение сульфидов меди
в окислы, например:

При
температуре ниже 1000⁰C
происходило образование окиси меди,
которая в небольших количествах
встречается в природе:

Самородная
(металлическая) медь, очевидно, возникла
в природе при сильном нагревании частично
окисленных сернистых руд. Можно
представить, что после землетрясений,
грандиозных извержений окисленные
минералы меди были погребены под толстым
слоем горных пород и нагревались за
счет земного тепла. При этом происходило
взаимодействие окислов с сульфидами:

Подобные
процессы протекают при выплавке меди
на металлургических заводах. Такие
природные “металлургические заводы”
выплавляют громадные количества меди:
самый крупный из найденных самородков
весил 420 т. По-видимому, в меньших масштабах
взаимодействие окислов некоторых
металлов с сульфидами идет и в настоящее
время, например, в районе некоторых
Курильских островов.

Некоторые
другие минералы меди получились из
окисных руд. Например, под действием
влаги и двуокиси углерода происходила
гидратация окиси меди и образование
основных карбонатов:

В
лаборатории мы эти процессы не наблюдаем,
так как они идут медленно. В “лаборатории”
природы сроки в несколько тысяч лет
совершенно незначительны. В дальнейшем
под влиянием давления вышележащих
горных пород и некоторого нагревания
происходило уплотнение основного
карбоната меди, и он превратился в
изумительный по красоте минерал –
малахит. Особенно красив полированный
малахит. Он бывает окрашен от светло-зеленого
до темно-зеленого цвета. Переходы
оттенков причудливы и создают
фантастический рисунок на поверхности
камня.

Переход
нерастворимых сульфидных соединений
меди в раствор мог осуществляться за
счет взаимодействия растворов сульфата
железа (III):

Растворы
сульфата железа, как указано выше,
получаются в природе при действии воды,
насыщенной кислородом, на пирит. Эти
процессы медленно идут в природе и в
настоящее время. [1, с.8-10]

Медь
входит более чем в 198 минералов, из
которых для промышленности важны лишь
17. Для производства меди наибольшее
значение имеют халькопирит (он же –
медный колчедан) CuFeS₂,
халькозин (медный блеск) Cu₂S,
ковеллин CuS,
борнит (пестрая медная руда) Cu₅FeS₄.
Иногда встречается и самородная медь.
Распространение меди в земной коре
–4,7*10³%
по массе (10¹⁵
— 10¹⁶тонн).
[3]

Соединения
меди распределены в земной коре
неравномерно, что объясняется различием
в геологических условиях, сложившихся
в различных местах земного шара.
Богатейшие месторождения меди имеются
в Конго (Катангский пояс). Материалы,
собранные археологами о древнейших
месторождениях датируются тысячелетиями
до новой эры. Древнейшие выработки меди
на территории нашей страны найдены в
Закавказье, на побережье Балхаша, в
многочисленных пунктах Сибири.

Планомерные
поиски месторождений меди начинаются
при Иване III, Иване Грозном и особенно
при Петре I. При Иване Грозном в Олонецкий
уезд был послан новгородский гость
(купец) Семен Гаврилов “для сыску медные
руды”, где она и была найдена. В 1652 г.
Казанский воевода сообщил царю: “Медные
руды… сыскано много и заводы к медному
делу заводим”. [2, с.26] Из документов
следует, что с 1562 по 1664 г. было послано
из “Казани к Москве чистыя меди 4641 пуд.
6 гривенков”. В 1702 г. стала выходить
первая русская газета “Ведомости”,
которую, очевидно, редактировал Петр
I. 2 января 1703 г. в ней писали: “Из Казани
пишут. На реке Соку нашли много нефти и
медной руды, из той руды меди выплавили
изрядно, отчего чают не малую прибыль
Московскому государству”. [2, с.27]

В
начале этого столетия главнейшими
месторождениями, которые разрабатывались,
были: в районе Северного Урала –
Богословский завод, в районе Нижнего
Тагила – Выйский завод, а на Кавказе –
Калакентский и Кедабекский заводы.

В
наше время известны месторождения меди
на восточном склоне Урала, Средней Азии,
Закавказье и т. д.

Большое
количество меди и других ископаемых
находится на дне океанов, которое покрыто
так называемыми конкрециями – скоплениями
в виде камней округлой неправильной
формы. Они содержат в среднем 0,5% меди.
По подсчетам ученых запасы этой ценной
и своеобразной руды составляют 5 млрд.
тонн. [1, с.16-18]

Что изучает наука химия? а) Это наука о веществах в) Это наука о превращении веществ…

d) Это наука о веществах, их свойствах и превращениях. Что такое простое вещество? а) Вещество, образованное химическими элементами в) Вещество, образованное атомами химических элементов с) Вещество, образованное атомами одного химического элемента d) Вещество, образованное атомами разных химических элементов. 3. В каком ряду расположены только вещества а) Поваренная соль, сахар, свеча в) Вода, железо, сера с) Медь, гвоздь, кислород d) Кирпич, пищевая сода, керамический стакан. 4. Верны ли следующие суждения? А) Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. В) Химический элемент — это определенный вид атомов. а) Верно только А в) Верно только В с) Верны оба суждения d) Оба суждения неверны. 5. Тело: а) Графит в) Полиэтилен с) Свинец d) Пробирка. 6. Вещество: а) Медная проволока в) Медная монета с) Медная пластина d) Медь 7. Простое вещество: — — — — — а) Водород в) Углекислый газ с) Сахар d) Поваренная соль 8. Сложное вещество: а) Фосфор в) Крахмал с) Сера d) Медь. 9. Говорят о водороде, как о простом веществе: а) Водород – самый легкий газ в) Порядковый номер водорода в Периодической таблице — 1 с) Водород входит в состав воды d) Водород входит в состав кислоты 10. Говорят о меди как о химическом элементе а) Медь не реагирует с соляной кислотой в) Медь окисляется при нагревании с) Медная проволока d) Медь входит в состав медного купороса 11. Установите , в каком словосочетании имеется в виду элемент, а в каком –простое вещество. Ответ дайте в виде последовательности цифр, соответствующих буквам по алфавиту: 1. Элемент 2. Простое вещество А) водород горит на воздухе Б) кислород входит в состав углекислого газа В) кислород малорастворим в воде Г) углерод входит в состав угарного газа Д) водород самый легкий газ 12. Выберите из предложенных групп, группу сложных веществ. а) Водород, озон, гелий в) угарный газ, метан, вода с) кислород, сера d) азот, алмаз, графит. 13. Определите молекулярную массу ортофосфорной кислоты (h4PO4) : а) 160 в) 92 с) 98 106 14. Символ химического элемента магния: а) Mn в) Mo с) Mg d) Md 15. Физическим природным явление следует считать: а) Образование глюкозы в зеленом растении в) Лесной пожар с) Высыхание луж d) Процесс высыхания растения 16. Индивидуальным веществом является: а) Морская вода в) Сладкий чай с) Поваренная соль d) Воздух 17. О химическом элементе, а не о простом веществе идет речь а) Азот является частью воздуха в) Взрывчатое вещество тротил содержит азот с) Формула азота N2 d) Жидкий азот иногда используется для замораживания продуктов. 18. Высшую и низшую валентность сера проявляет в соединениях соответственно а) SO3 ZnS в) SO2 h3S с) SO3 SO2 d) h3S SO3 19. Сумма коэффициентов в уравнении реакции CO+O2=CO2: а) 3 в) 4 с) 5 d) 6 20. Взаимодействие серной кислоты с оксидом меди относится к реакции а) Разложения в) Соединения с) Замещения d) Обмена 21. Массовая доля натрия в его оксиде равна приблизительно: а) 37 в) 59 с) 63 d) 74 22. Масса цинка, расходуемого для получения 6 моль водорода, при взаимодействии с соляной кислотой Zn+2HCl=ZnCl2+h3 : — — — — — — — — — а) 65 в) 130 с) 390 d) 260 23. Найти массу оксида фосфора, полученного при взаимодействии 3, 1 г. Фосфора с кислородом. а) 12, 5 в) 10 с) 7, 1 d) 23, 6 24. Найти массу пяти моль кислорода: — — — — — — — — а) 123, 6 в) 160, 5 с) 220 d) 160 25. Найти массовые отношения элементов по формуле серной кислоты. а) 1:16:32 в) 2:32:1 с) 1:45:16 d) 2:3:5

Знаешь ответ?

Как написать хороший ответ?Как написать хороший ответ?

Будьте внимательны!

Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. 🙂
Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!

0 /10000

Является ли медь элементом? — Techiescientist

Медь представляет собой металл розовато-оранжевого цвета, который встречается в природе в сочетании с другими элементами в виде минералов, таких как малахит, куприт, борнит, азурит и т. д. Однако в природе он также встречается в свободном элементном состоянии. .

Будучи хорошим проводником электричества, медь используется в производстве ряда электроприборов. Также благодаря своему яркому и привлекательному внешнему виду медь используется в производстве украшений и других декоративных изделий.

Натыкались ли вы дома или в другом месте на медные изделия и любовались ими, думая, что за материал в них? Вы думали об этом с точки зрения химии? Или, что еще хуже, вы спрашивали других о его функциях, но не могли получить ответ?

Если это произошло, то не волнуйтесь. Techiescientist здесь, чтобы решить все ваши вопросы.

Итак, продолжайте читать, чтобы узнать больше о меди…

Является ли медь элементом? Да, Медь — элемент. Медь состоит только из одного типа атомов, т. е. атомов меди, которые не могут быть далее разделены. Он указан в периодической таблице в группе 11 и имеет атомный номер 29. Следовательно, медь является элементом.

Что такое элемент?

Элементы – это основные вещества, присутствующие в чистом виде. Они состоят только из атомов одного типа и не могут быть далее разделены ни на какое другое вещество, кроме своих собственных атомов. Например, медь, кислород, фтор и т. д. Основной единицей элемента является атом.

В периодической таблице перечислены все элементы, открытые учеными на данный момент, и они расположены в соответствии с их характеристиками. Элементы со схожими свойствами помещаются в одну группу. Они представлены своими атомарными символами.

В основном элементы делятся на металлы и неметаллы.

Что такое соединение?

Соединения – это вещества, которые образуются при химическом соединении атомов двух или более элементов вместе в определенных соотношениях. Основной единицей соединения является молекула.

Каждое соединение обладает уникальными физическими и химическими свойствами, которые отличаются от любого из соединяющихся атомов.

Свойства соединения изменяются, если соотношение атомов нарушено. Вот почему соединения представлены их химическими формулами.

Например, вода представлена химической формулой H ₂ O, что указывает на то, что молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Медь – атомный номер, массовое число, атомная диаграмма

Медь является элементом 11 группы и 4 периода периодической таблицы. Он принадлежит к элементам D-блока, также известным как переходные металлы. Положение меди в периодической таблице показано ниже:

Информация, которую мы можем извлечь из приведенного выше рисунка:

• Атомный номер меди 29.

• Атомная масса или массовое число меди 63,546

• Атомный символ меди — Cu.

• Электронная конфигурация меди [Ar]3d ¹⁰ 4с ¹ .

Атомная структура меди также может быть построена на основе приведенной выше информации.

Обратите внимание, что количество протонов = количество электронов = атомный номер элемента

В случае меди атомный номер = 29.

Следовательно, количество протонов = количество электронов = 29

Кроме того, Количество нейтронов = Атомная масса (округление до ближайшего целого числа) – Количество протонов

Следовательно, Количество нейтронов в меди = 63 – 29= 34

С учетом приведенной выше информации атомная модель меди нарисована ниже:

Следовательно, атом меди состоит из 29 протонов и 34 нейтронов в ядре, а 29 электронов вращаются вокруг ядра в различных оболочках.

Почему медь не является соединением?

Как элементы, так и соединения представляют собой чистые вещества, образованные одним типом повторяющихся единиц, а именно. атомы и молекулы.

Элементы — это чистейшая форма материи, состоящая только из атомов одного типа. Эти атомы расположены по определенному образцу и считаются основной единицей элемента. Невозможно далее разделить атомы на более простые объекты.

Периодическая таблица содержит список всех 118 элементов и классифицирует элементы на металлы и неметаллы. Элементы в периодической таблице занимают определенные позиции и идентифицируются по их атомным номерам.

Обычно элементы встречаются в природе в сочетании с другими элементами, такими как минералы, а иногда и в своем естественном состоянии. Например, золото, серебро, натрий и т. д.

С другой стороны, соединения представляют собой вещества, образованные сочетанием двух или более типов атомов. Эти атомы объединены в определенном соотношении и связаны химической связью.

Основной единицей соединений является молекула. Можно дополнительно разделить эти молекулы на составляющие их атомы. Однако для этого требуются строгие химические процессы.

Например, молекулу воды можно разделить на водород и кислород, так как она содержит два атома водорода и один атом кислорода.

Медь относится к 11 группе периодической таблицы и помещается наравне с металлами. Он состоит только из атомов меди, которые составляют его основную единицу. Его нельзя далее разделить на какое-либо более простое вещество, и, следовательно, медь можно правильно назвать элементом.

Является ли медь чистым веществом?

Чистые вещества – это виды материи, состоящие только из частиц одного типа, атомов или молекул. Они имеют однородный состав и, таким образом, обладают специфическими физическими и химическими свойствами.

Кроме того, атомы или молекулы внутри чистого вещества всегда расположены определенным образом, т. е. имеют определенную структуру решетки.

Медь состоит только из атомов меди, которые расположены вместе определенным образом. Эти атомы составляют основную единицу меди и расположены в определенной структуре решетки.

Медь также обладает определенными физическими и химическими свойствами. Так как все эти свойства принадлежат чистым веществам, то Медь, безусловно, является чистым веществом.

Является ли медь смесью?

Смесь состоит из двух или более типов атомов или молекул, смешанных вместе в непостоянных соотношениях.

Смешанные атомы или молекулы не соединяются химически и могут быть легко разделены на составляющие их частицы с помощью простых физических процессов.

Определенной схемы расположения составляющих частиц нет. Физические и химические свойства смеси изменяются с изменением доли одной или нескольких составляющих ее частиц.

Смеси можно дополнительно разделить на гомогенные и гетерогенные смеси.

В гомогенных смесях атомы или молекулы распределены равномерно, из-за чего может быть невозможно визуально отличить их друг от друга. Например, соль в воде.

В гетерогенных смесях количество соединяющихся атомов или молекул не является постоянным по всей смеси, а также составляющие ее частицы можно различить визуально. Смесь сахара и соли является примером гетерогенной смеси.

В случае меди присутствует только один тип атомов, которые химически связаны друг с другом и не могут быть разделены с помощью физических процессов.

Более того, эти атомы расположены по определенной схеме, что также обуславливает специфические физико-химические свойства меди.

Похожие темы, которые вы должны прочитать:

Является ли соленая вода соединением

Является ли алмаз элементом Соединение Чистое вещество

Латунь Смесь

Бензин Однородная смесь

Молоко Однородная смесь

Решетчатая структура меди

Структура решетки элемента также известна как его кристаллическая структура. Он состоит из двух компонентов: решетки Браве и атомов.

Решетка Браве — это пространство, в котором предполагается, что атомы расположены. Обычно его рассматривают в виде куба, в котором атомы располагаются на определенных позициях в определенных количествах.

Атомы внутри решетки Браве расположены под определенным углом и на расстоянии друг от друга. Другие параметры внутри этой структуры также остаются постоянными.

Атомы в решетке Браве меди организованы в структуру гранецентрированной кубической решетки.

Это станет легко понять, если вы представите куб с маленькими шариками, размещенными в каждом углу этого куба, а также в центре каждой из его граней.

Здесь куб — это решетка Браве, а шары — это атомы. Следовательно, гранецентрированная кубическая структура решетки меди выглядит следующим образом:

В приведенной выше структуре красные кружки обозначают атомы меди, расположенные под определенным углом и на определенном расстоянии друг от друга.

Свойства меди

Ниже перечислены несколько важных свойств меди:

• Медь представляет собой металл розовато-оранжевого цвета.

• Это очень хороший проводник тепла и электричества, благодаря чему он используется при изготовлении ряда кухонных принадлежностей и электроприборов.

• Температуры плавления и кипения меди составляют 1083 °C и 2595 °C соответственно.

• Медь устойчива к коррозии, но подвержена потускнению.

• Медь обладает высокой ковкостью и пластичностью.

• Атомы меди расположены в гранецентрированной кубической структуре решетки.

• Медь также используется для борьбы с биообрастанием, а ее противомикробные свойства делают ее идеальной для очистки воды.

Заключение

Медь состоит только из атомов одного типа и занимает определенное положение в периодической таблице. Следовательно, медь является элементом.

Медь является чистым веществом, так как состоит только из атомов одного типа, расположенных в определенном порядке.

Медь не является соединением или смесью, поскольку она не может быть далее разделена на различные атомы ни физическим, ни химическим способом.

Атомы меди расположены в гранецентрированной кубической решетке.

Является ли медь чистым веществом?

Медь или Cu представляет собой химический элемент, встречающийся в природе.

Название «медь» происходит от слова «coper», которое является старым английским названием меди. Медь также происходит от латинского слова «Cyprium aes», что означает «металл с Кипра».

В этой статье мы обсудим, является ли медь чистым веществом или нет.

Далее рассмотрим понятия чистого вещества, смеси, элемента, соединения, гомогенного и гетерогенного вещества.

Итак, медь — это чистое вещество или смесь? Да, медь — чистое вещество, так как медь обладает определенными свойствами. Он состоит только из атомов одного вида. Вещество, имеющее один или несколько атомов в одинаковой пропорции по всему веществу, является чистым веществом.

Это металл d-блока с атомным номером 29. Электронная конфигурация Cu: [Ar] 3s2 3p6 4s1 3d10. Электронная конфигурация отличается от нормальной для достижения стабильной, полностью заполненной конфигурации d10.

Красновато-коричневый цвет, твердое вещество при комнатной температуре. Температура плавления составляет около 1084,2°C.

Наиболее важным источником меди являются такие минералы, как борнит и халькопирит. Медь является одним из важнейших металлов для человеческого организма.

Cu реагирует с кислородом воздуха с образованием оксида меди черного цвета.

Медь была первым металлом, из которого был изготовлен сплав. Медь довольно легко перерабатывается, и почти 70% меди, которую мы используем, было переработано.

Что такое Материя?

Существуют различные определения материи, но здесь изложено самое простое.

Материя — это все, что занимает пространство и имеет массу. Вещество далее классифицируется на твердое, жидкое и газообразное в зависимости от физического состояния вещества.

Аналогичным образом вещество классифицируется на чистые вещества и смеси на основе состава.

В этой статье мы обсудим последнюю классификацию.

Что такое чистое вещество?

Чистые вещества имеют фиксированное значение различных свойств, таких как температура плавления, температура кипения, плотность и т. д. Они состоят только из частиц одного типа.

Все чистые вещества однородны, т. е. их состав остается однородным по всему объему.

Чистые вещества не могут подвергаться дальнейшему расщеплению с образованием различных продуктов. Например] золото, медь, серебро и т. д.

Чистые вещества далее классифицируются как элементы и соединения.

Чистые вещества очень полезны. Они нужны для производства лекарств, приготовления химикатов в промышленных масштабах, для научных целей и поддержания хорошего здоровья человека.

Что такое смесь?

Смеси изготавливаются из чистых веществ. Смеси образуются при физическом соединении двух или более чистых веществ (элементов или соединений).

Они могут быть снова разделены на чистые вещества, используемые для образования смеси, поскольку в них нет химической связи.

При наличии в смеси чистого вещества его свойства сохраняются.

Определенных свойств смеси нет. Их состав изменчив.

Например, поваренную соль и черный перец хранят вместе в миске, соль в воде и т. д.

Смеси далее делятся на гомогенные смеси и гетерогенные смеси.