Реферат: Медь и её свойства - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Медь и её свойства

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 103 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования и науки РФ РЕФЕРАТ «МЕДЬ И ЕЁ СВОЙСТВА» Выполнил: Проверил: 2007 год МЕДЬ (лат. Cuprum), Cu (читается «купрум»), хим ический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номе р 29, атомная масса 63,546 . 1.Общая характеристика меди. Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов 63 Cu (69,09% по массе) и 65 Cu (30,91%). Конфигурация двух внешних электронных слоев нейтрального атома ме ди 3s 2 p 6 d 10 4s 1 . Образует сое динения в степенях окисления +2 (валентность II) и +1 (валентность I), очень редк о проявляет степени окисления +3 и +4. В периодической системе Менделеева медь расположена в ч етвертом периоде и входит в группу IВ, к которой относятся такие благород ные металлы, как серебро (Ag) и золото (Au). Радиус нейтрального атома меди 0,128 нм, радиус иона Cu + от 0,060 нм (координационное число 2) до 0,091 нм (коорди национное число 6), иона Cu 2+ — от 0,071 нм (коорди национное число 2) до 0,087 нм (координационное число 6). Энергии последователь ной ионизации атома меди 7,726; 20,291; 36,8; 58,9 и 82,7 эВ. Сродство к электрону 1,8 эВ. Работа в ыхода электрона 4,36 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность меди 1,9; мед ь принадлежит к числу переходных металлов. Стандартный электродный пот енциал Cu/Cu 2+ 0,339 В. В ряду стандартных потенциа лов медь расположена правее водорода (H) и ни из воды, ни из кислот водорода не вытесняет. Простое вещество медь — красивый розовато-красный плас тичный металл. Название: латинское название меди происх одит от названия острова Кипра (Cuprus), где в древности добывали медную руду; о днозначного объяснения происхождения этого слова в русском языке нет. 2.Физические и химические свойства: Кристаллическая решетка металлической меди кубическая гранецентрированная, параметр решетки а = 0,36150 нм. Плотность 8,92 г/см 3 , температура плавления 1083,4°C, температура кипения 2567 °C. Медь среди всех других металлов обладает одной из самых высоких тепло проводностей и одним из самых низких электрических сопротивлений (при 20 °C удельное сопротивление 1,68·10– 3 Ом·м). В сухой атмосфере медь практически не изменяется. Во влаж ном воздухе на поверхности меди в присутствии углекислого газа образуе тся зеленоватая пленка состава Cu(OH) 2 ·CuCO 3 . Так как в воздухе всегда имеются следы серни стого газа и сероводорода, то в составе поверхностной пленки на металлич еской меди обычно имеются и сернистые соединения меди. Такая пленка, воз никающая с течением времени на изделиях из меди и ее сплавов, называется патиной. Патина предохраняет металл от дальнейшего разрушения. Для созд ания на художественных предметах «налета старины» на них наносят слой м еди, который затем специально патинируется. При нагревании на воздухе медь тускнеет и в конце концов ч ернеет из-за образования на поверхности оксидного слоя. Сначала образуе тся оксид Cu 2 O, затем — оксид CuO. Красновато-коричневый оксид меди (I) Cu 2 O при растворении в бромо- и иодоводородной кислотах образует, соответственно, бромид меди (I) CuBr и иодид меди (I) CuI. При взаимодействии Cu 2 O с разбавленной серной кислотой возникают мед ь и сульфат меди: Cu 2 O + H 2 SO 4 = Cu + CuSO 4 + H 2 O. При нагревании на воздухе или в кислороде Cu 2 O окисляется до CuO, при нагревании в токе водорода - в осстанавливается до свободного металла. Черный оксид меди (II) CuO, как и Cu 2 O, c водой не реагирует. При взаимодействии CuO с кислотами образуются соли меди (II): CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O При сплавлении со щелочами CuO образуются купраты, например: CuO + 2NaOH = Na 2 CuO 2 + H 2 O Нагревание Cu 2 O в инертной ат мосфере приводит к реакции диспропорционирования: Cu 2 O = CuO + Cu. Такие восстановители, как водород, метан, аммиак, оксид углерода (II) и други е восстанавливают CuO до свободной меди, например: CuO + СО = Cu + СО 2 . Кроме оксидов меди Cu 2 O и CuO, по лучен также темно-красный оксид меди (III) Cu 2 O 3 , обладающий сильными окислительными сво йствами. Медь реагирует с галогенами, например, при нагревании хло р реагирует с медью с образованием темно-коричневого дихлорида CuCl 2 . Существуют также дифторид меди CuF 2 и дибромид меди CuBr 2 , но дииодида меди нет. И CuCl 2 , и CuBr 2 хорошо растворимы в воде, при этом ионы меди гидра тируются и образуют голубые растворы. При реакции CuCl 2 с порошком м еталлической меди образуется бесцветный нерастворимый в воде хлорид м еди (I) CuCl. Эта соль легко растворяется в концентрированной соляной кислоте , причем образуются комплексные анионы [CuCl 2 ] – , [CuCl 3 ] 2– и [СuCl 4 ] 3– , например за счет процесса: CuCl + НCl = H[CuCl 2 ] При сплавлении меди с серой образуетcя нерастворимый в во де сульфид Cu 2 S. Сульфид меди (II) CuS выпадает в ос адок, например, при пропускании сероводорода через раствор соли меди (II): H 2 S + CuSO 4 = CuS + H 2 SO 4 C водородом, азотом, графитом, кремнием медь не реагирует. При контакте с в одородом медь становится хрупкой (так называемая «водородная болезнь» меди) из-за растворения водорода в этом металле. В присутствии окислителей, прежде всего кислорода, медь может реагирова ть с соляной кислотой и разбавленной серной кислотой, но водород при это м не выделяется: 2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O. С азотной кислотой различных концентраций медь реагиру ет довольно активно, при этом образуется нитрат меди (II) и выделяются разл ичные оксиды азота. Например, с 30%-й азотной кислотой реакция меди протека ет так: 3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O. С концентрированной серной кислотой медь реагирует при сильном нагревании: Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O. Практическое значение имеет способность меди реагиров ать с растворами солей железа (III), причем медь переходит в раствор, а железо (III) восстанавливается до железа (II): 2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2 Этот процесс травления меди хлоридом железа (III) используют, в частности, п ри необходимости удалить в определенных местах слой напыленной на плас тмассу меди. Ионы меди Cu 2+ легко образуют комплексы с аммиаком, например, состава [Cu(NH 3 )] 2+. При пропускании через аммиачные растворы солей меди ацетилена С 2 Н 2 в осадок выпадает карбид (точнее, ацетиленид) м еди CuC 2 . Гидроксид меди Cu(OH) 2 характе ризуется преобладанием основных свойств. Он реагирует с кислотами с обр азованием соли и воды, например: С u(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O. Но Сu(OH) 2 реагирует и с концен трированными растворами щелочей, при этом образуются соответствующие купраты, например: С u(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Cu(OH) 4 ] Если в медноаммиачный раствор, полученный растворением Сu(OH) 2 или основного сульфата меди в аммиаке , поместить целлюлозу, то наблюдается растворение целлюлозы и образуетс я раствор медноаммиачного комплекса целлюлозы. Из этого раствора можно изготовить медноаммиачные волокна, которые находят применение при про изводстве бельевого трикотажа и различных тканей. 3.Нахождение в природе В земной коре содержание меди составляет около 5·10– 3% по ма ссе. Очень редко медь встречается в самородном виде (самый крупный самор одок в 420 тонн найден в Северной Америке). Из руд наиболее широко распростр анены сульфидные руды: халькопирит, или медный колчедан, CuFeS 2 (30% меди), ковеллин CuS (64,4% меди), халькозин, или медный бл еск, Cu 2 S (79,8% меди), борнит Cu 5 FeS 4 (52-65% меди). Существует также мно го и оксидных руд меди, например: куприт Cu 2 O, (81,8% меди), малахит CuCO 3 ·Cu(OH) 2 (57,4% меди) и другие. Известно 170 медьсодержащих минералов, из кото рых 17 используются в промышленных масштабах. Различных руд меди много, а вот богатых месторождений на земном шаре мало, к тому же медные руды добывают уже многие сотни лет, так что некоторые месторождения полностью исчерпаны. Часто источником мед и служат полиметаллические руды, в которых, кроме меди, присутствуют жел езо (Fe), цинк (Zn), свинец (Pb), и другие металлы. Как примеси медные руды обычно сод ержат рассеянные элементы (кадмий, селен, теллур, галий, германий и другие ), а также серебро, а иногда и золото. Для промышленных разработок использу ют руды, в которых содержание меди составляет немногим более 1 % по массе, а то и менее. В морской воде содержится примерно 1·10– 8 % меди. 4.Получение Промышленное получение меди — сложный многоступенчаты й процесс. Добытую руду дробят, а для отделения пустой породы используют, как правило, флотационный метод обогащения. Полученный концентрат (соде ржит 18-45% меди по массе) подвергают обжигу в печи с воздушным дутьем. В резул ьтате обжига образуется огарок - твердое вещество, содержащее, кроме мед и, также и примеси других металлов. Огарок плавят в отражательных печах и ли электропечах. После этой плавки, кроме шлака, образуется так называем ый штейн, в котором содержание меди составляет до 40-50%. Далее штейн подверга ют конвертированию — через расплавленный штейн продувают сжатый возд ух, обогащенный кислородом. В штейн добавляют кварцевый флюс (песок SiO 2 ). В процессе конвертирования содержащийся в штейне как нежелательная примесь сульфид железа FeS переходит в шлак и выд еляется в виде сернистого газа SO 2 : 2FeS + 3O 2 + 2SiO 2 = 2FeSiO 3 + 2SO 2 Одновременно сульфид меди (I) Cu2S окисляется: 2Cu 2 S + 3О 2 = 2Cu 2 О + 2SO 2 Образовавшийся на этой стадии Cu 2 О далее реагирует с Cu 2 S: 2Cu 2 О + Cu 2 S = 6Cu + SО 2 В результате возникает так называемая черновая медь, в которой содержан ие самой меди составляет уже 98,5-99,3% по массе. Далее черновую медь подвергают рафинированию. Рафинирование на первой стадии — огневое, оно заключает ся в том, что черновую медь расплавляют и через расплав пропускают кисло род. Примеси более активных металлов, содержащихся в черновой меди, акти вно реагируют с кислородом и переходят в оксидные шлаки. На заключительн ой стадии медь подвергают электрохимическому рафинированию в сернокис лом растворе, при этом черновая медь служит анодом, а очищенная медь выде ляется на катоде. При такой очистке примеси менее активных металлов, при сутствовавшие в черновой меди, выпадают в осадок в виде шлама, а примеси б олее активных металлов остаются в электролите. Чистота рафинированной ( катодной) меди достигает 99,9% и более. 5.Применение Медь, как полагают, — первый металл, который человек научился обрабатыв ать и использовать для своих нужд. Найденные в верховьях реки Тигр издел ия из меди датируются десятым тысячелетием до нашей эры. Позднее широкое применение сплавов меди определило материальную культуру бронзового века (конец 4 — начало 1 тысячелетия до нашей эры) и в дальнейшем сопровожд ало развитие цивилизации на всех этапах. Медь и ее использовались для из готовления посуды, утвари, украшений, различных художественных изделий. Особенно велика была роль бронзы. С 20 века главное применение меди обусловлено ее высокой электропроводим остью. Более половины добываемой меди используется в электротехнике дл я изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей элек тротехнической аппаратуры. Из-за высокой теплопроводности медь — неза менимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. Широко применяется медь в гальванотехнике — для нанесения медных покр ытий, для получения тонкостенных изделий сложной формы, для изготовлени я клише в полиграфии и др. Большое значение имеют медные сплавы — латуни (основная добавка цинк (Zn)), бронзы (сплавы с разными элементами, главным образом металлами — оловом (Sn), алюминием (Al), бериллием (Be), свинцом (Pb), кадмием (Cd) и другими, кроме цинка (Zn) и н икеля (Ni)) и медно-никелевые сплавы, в том числе мельхиор и нейзильбер. В зав исимости от марки (состава) сплавы используются в самых различных област ях техники как конструкционные, антидикционные, стойкие к коррозии мате риалы, а также как материалы с заданной электро- и теплопроводностью Так называемые монетные сплавы (медь с "алюминием (Al) и медь с никелем (Ni)) применя ют для чеканки монет — «меди» и «серебра»; но медь входит в состав и насто ящих монетного серебра и монетного золота. 6.Биологическая роль Медь присутствует во всех организмах и принадлежит к числу микроэлемен тов, необходимых для их нормального развития (см. Биогенные элементы). В ра стениях и животных содержание меди варьируется от 10– 15 до 10– 3%. Мышечная т кань человека содержит 1·10– 3% меди, костная ткань — (1-26)·10– 4 %, в крови присут ствует 1,01 мг/л меди. Всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) сод ержится 72 мг меди. Основная роль меди в тканях растений и животных - участи е в ферментативном катализе. Медь служит активатором ряда реакций и вход ит в состав медьсодержащих ферментов, прежде всего оксидаз, катализирую щих реакции биологического окисления. Медьсодержащий белок пластоциан ин участвует в процессе фотосинтеза. Другой медьсодержащий белок, гемоц ианин, выполняет роль гемоглобина у некоторых беспозвоночных. Так как ме дь токсична, в животном организме она находится в связанном состоянии. З начительная ее часть входит в состав образующегося в печени белка церул оплазмина, циркулирующего с током крови и деставляющего медь к местам си нтеза других медьсодержащих белков. Церулопламин обладает также катал итической активностью и участвует в реакциях окисления. Медь необходим а для осуществления различных функций организма — дыхания, кроветворе ния (стимулирует усвоение железа и синтез гемоглобина), обмена углеводов и минеральных веществ. Недостаток меди вызывает болезни как растений, т ак и животных и человека. С пищей человек ежедневно получает 0,5-6 мг меди. Сульфат меди и другие соединения меди используют в сельс ком хозяйстве в качестве микроудобрений и для борьбы с различными вреди телями растений. Однако при использовании соединений меди, при работах с ними нужно учитывать, что они ядовиты. Попадание солей меди в организм пр иводит к различным заболеваниям человека. ПДК для аэрозолей меди состав ляет 1 мг/м 3 , для питьевой воды содержание м еди должно быть не выше 1,0 мг/л.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Каждый раз, когда я открываю где-нибудь распределительную коробку, то вновь и вновь убеждаюсь, что в нашей стране электрики - люди творческие.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru