ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Золото из "Общая химия Издание 22" К подгруппе меди относятся три элемента — медь, серебро п золото. Подобно атомам щелочных металлов, атомы всех этих элементов имеют в наружном слое по одному электрону но предпоследний их электронный слой содержит, в отличие от атомов щелочных металлов, восемнадцать электронов. Структуру двух внешних электронных оболочек атомов этих элементов можно изобразить формулой (п — I) п — I)р (п—1)с пз (где. -—номер периода, в котором находится данный элемент). Все элементы подгруппы меди — предпоследние члены декад (1-элел1ентсв. Однако, как видно из приведенной формулы, их атомы содержат па (п—1)с(-подуровне не 9, а 10 электронов. Это объясняется тем, что структура п—1) более устойчива, чем структура п— (см. стр. 98). [c.569] В табл. 31 приведены некоторые физические константы, характеризующие элементы подгруппы меди. [c.569] Сравнивая данные табл. 31 с соответствующими величинами для щелочных металлов (табл. 30), можно видеть, что радиусы атомов меди, серебра и золота меньше радиусов атомов металлов главной подгруппы. Это обусловливает значительно большую плотность, высокие температуры плавления и большие величины энтальпии атомизации рассматриваемых металлов меньшие по размеру атомы располагаются в решетке более плотно, вследствие чего силы притяжения ме кду ними велики. [c.570] Малый радиус атомов объясняет также более высокие значения энергии ионизации металлов этой подгруппы, чем щелочных металлов. Это приводит к большйм различиям в химических свойствах металлов обеих подгрупп. Элементы подгруппы меди — малоактивные металлы. Они с трудом окисляются и, наоборот, их ионы легко восстанавливаются они не разлагают воду, гидроксиды их являются сравнительно слабыми основаниями. В ряду напряжений они стоят после водорода. В то же время восемнадцатиэлектронный слой, устойчивый у других элементов, здесь еще не вполне стабилизировался и способен к частичной потере электронов. Так, медь наряду с однозарядными катионами образует и двухзарядные, которые для нее даже более характерны. Точно так же для золота степень окисленности +3 более характерна, чем +1. Степень окисленности серебра в его обычных соединениях равна - -1 однако известны и соединения со степенью окисленности серебра - -2 и - -3. [c.570] В настоящее время медь добывают из руд. Последние, в зависимости от характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди. [c.570] Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд, являются халькозин, или медный блеск, СигЗ халькопирит, или медный колчедан, uFeSa малахит (СиОН)гСОз. [c.570] В СССР богатые месторождения медных руд находятся на Урале, в Казахстане и в Закавказье. [c.570] Медные руды, как правило, содержат большое количество пустой породы, так что непосредственное получение из них медн экономически невыгодно. Поэтому в металлургии меди особенно важную роль играет обогащение (обычно флотационный метод), позволяющее использовать руды с небольшим содержанием меди. [c.570] Получающиеся в ходе обжига оксиды железа, циика и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Основной же продукт плавки — жидкий Штейн ( U2S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черно-вая или сырая медь. [c.571] Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемый в тонкие листы. Она очень хорошо проводит теплоту и электрический ток, уступая в этом отношении только e- ребру. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как обра- зующаяся на ее поверхности тончайшая пленка оксидов (придаю- щая меди более темный цвет) служит хорошей защитой от даль-нейшего окисления. Но в присутствии влаги и диоксида углерода поверхность меди покрывается зеленоватым налетом карбоната гидроксомеди (СиОН)гСОз. При нагревании на воздухе в интервале температур 200—375°С медь окисляется до черного оксида меди (И) СиО. При более высоких температу рах на ее поверхности образуется двухслойная окалина поверхностный слой пред ставляет собой оксид меди (И), а внутренний — красный оксид меди(1) U2O. [c.571] Ввиду высокой тепло- и электропроводности, ковкости, хоро- ших литейных качеств, бо.чьшого сопротивления на разрыв и хи мической стойкости медь широко используется в промышленности. [c.571] Большие количества чистой электролитической меди (около 40% всей добываемой меди) идут на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди изготовляют различную промышленную аппаратуру котлы, перегонные кубы и т, п. [c.571] Широкое применение в машиностроительной промышленности, а также в электротехнике и других производствах имеют разлиЧ ные сплавы меди с другими металлами. Важнейшими из них яв--ляются латуни (сплавы меди с цинхом), медноникеле вые сплавы и б р о н з ы. [c.571] Медноникелевые сплавы подразделяются на конструкционные и электротехнические. К конструкционным относятся м е л ь х и о ры и нейзильберы. Мельхиоры содержат 20—30% никеля и небольшие количества железа и марганца, а нейзильберы содержат 5—35% никеля и 13—45% цинка. Благодаря стойкости против коррозии в воде, в том числе в морской, конструкционные мед-ноникелевые сплавы получили широкое распространение в судостроении и в энергетической промышленности. Из них изготовляют радиаторы, трубопроводы, дистилляционные установки для полу чения питьевой воды из морской. К электротехническим медноникелевым сплавам относятся константан (40% Ni, 1,5% Мп) и манганин (3% Ni, 12% Мп), обладающие низким температурным коэффициентом электросопротивления и служащие для изготовления магазинов сопротивления, а также термопарный сплав копель (43% Ni, 0,5% Мп), применяемый для изготовления термопар. [c.572] Бронзы подразделяются по основному входящему в их состав компоненту (кроме меди) на оловянные, алюминиевые, кремнистые и др. Из них оловянные представляют обой самые древние сплавы. На протяжении столетий они занимали ведущее место во многих отраслях производства. Сейчас применение их в машиностроении сокращается. Более широко применяются алюминиевые бронзы (5—10% А1 и добавки Fe, Мп, Ni). Бериллиевые бронзы очень прочны и применяются для изготовления пружин и других ответственных деталей. [c.572] Все медные сплавы обладают. высокой стойкостью против атмосферной коррозии. [c.572] В химическом отношении медь является малоактивным метал лом. Однако с галогенами она реагирует уже при комнатной температуре, например, с влажным хлором образует хлорид СиСЬ. О взаимодействии меди с кислородом воздуха говорилось выше. При нагревании медь взаимодействует и с серой, образуя сульфид СигЗ. [c.572] Летучие соединения меди окрашивают несветящее пламя газовой горелки в сине-зеленый цвет. [c.572] Вернуться к основной статье