ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕДИ

Поговорим о первом из металлов, освоенных человеком. О меди. В периодической таблице химических элементов, медь находится в одиннадцатой группе, в так называемой, троице дорогих металлов – меди, серебра и золота. Согласно археологическим данным, первые медные изделия человек начал изготавливать в VII тысячелетии до н.э. То есть, около девяти тысяч лет назад. Из-за своей малой активности, медь была первым металлом, полученным человеком в чистом виде.

Процесс получения меди очень прост. Берется малахитовая руда или основной карбонат меди и смешивается с углем.

Затем смесь нагревается. В результате образуется угарный газ, который восстанавливает медь из малахита до металлического состояния. Полученную медь можно переплавить, а затем обработать и сделать из нее какое-нибудь изделие.Латинское название меди – cuprum, произошло от слова Кипр, где было богатое месторождение малахитовой руды. Медь иногда встречается и в виде самородков. Для демонстрации химических свойств меди. Возьмем тот самый ее основной карбонат или малахитовую руду, но более чистую, чем та, которая находится в природе. При приливании раствора аммиака, к основному карбонату меди, образуется растворимый аммиачный комплекс меди. Эту реакцию можно использовать для очистки медных изделий от патины. Только вместо аммиака, от запаха которого хочется убежать, можно использовать менее вонючее вещество, трилон б, тоже хороший комплексообразователь. Металлическая медь представляет собой довольно стабильный и малоактивный металл. Именно поэтому, шпили старых церквей покрывали медными листами, защищающими кровлю на долгие годы. Металлическая медь не растворяется в разбавленных серной и соляных кислотах, так как находится в ряду напряжений металлов после водорода. Однако, с концентрированной азотной кислотой, медь реагирует довольно активно, образуя диоксид азота - бурый газ и с неприятным запахом и нитрат меди. Если перейти к соединению меди, то самая часто встречающаяся медная соль, в обычной жизни, это конечно же, медный купорос и сульфат меди. Его используют для дезинфекции растений от насекомых, а так же в аналитической химии.

Если к сульфату меди прилить гидроксид натрия, в осадок выпадет гидроксид меди, с помощью которого можно определить наличие сахара во фруктах. В стаканчик с гидроксидом меди добавим натертого яблока и нагреем смесь. Со временем, глюкоза, содержащаяся в яблочном соке, восстанавливает медь из двухвалентного состояния до одновалентного. И спустя время, раствор становится оранжевым. В стаканчике, из гидроксида меди образовался оксид меди один, что является качественной реакцией на наличие глюкозы в яблоке. Оксид одновалентной меди растворяется в растворе аммиака, образуя аммиакат одновалентной меди. Раствор соединения одновалентной меди бесцветный, но при окислении такого раствора перекисью водорода, раствор синеет. Из-за окисления меди до двухвалентного состояния. Так же, если смешать синий гидроксид меди и глицерин, раствор станет ярко синим. Из-за образования глицината меди, что является качественной реакцией на многоатомные спирты. Вообще, соединения меди используются во множестве аналитических реакций, с помощью которых можно определить даже концентрацию спирта в растворе. Существует еще одна интересная реакция, с помощью которой можно получить медное зеркало.

В стаканчик с раствором медного купароса приливают мощный растворитель – раствор гидразина. При этом, атомы азота в гидразине окисляются, а медь восстанавливается из раствора до металла, покрывая стенки стакана блестящим, красивым слоем меди. Но на этом, свойства сульфата меди не заканчиваются. Если нагреть синий, привычный всем, сульфат меди, то со временем он побелеет, из-за того, что при нагревании сульфата меди, испаряется вода, оставляя безводный сульфат белого цвета. Если к такому сульфату меди добавить воды, синий цвет снова вернется. Так как, к молекуле сульфата меди снова присоединится вода, образуя кристаллогидрат. Если внести медный купорос в пламя горелки, то оно окрасится в зеленый цвет из-за ионов меди. Сама по себе, металлическая медь является одним из лучших проводников тепла и электричества. Из-за этого свойства, сейчас из меди делают провода во многих приборах, а также теплоотводов в компьютерах. Свойство меди хорошо проводить электричество я продемонстрирую на одном опыте. Сначала посмотрим, как падает мощный неодимовый магнит на поверхность стола. А теперь сравним с этим падением магнита медную пластину. Можно заметить, что на медную пластину магнит падает медленнее. Этот эффект возникает из-за образующихся токов внутри медной пластины, вызванных движением магнита. Так называемый эффект индукции можно усилить, если охладить медную пластину в жидком азоте. При этом, магнит зависает гораздо дольше над пластиной, так как при охлаждении внутреннее сопротивление меди снизилось. Образующийся ток может существовать дольше. Если сделать специальную керамику, в состав которой, вместо меди входит итрий барий кислород, то получится сверхпроводник,, ток в котором не кончается и магнит под ним может левитировать бесконечно, пока керамику охлаждают в жидком азоте.

Сейчас из меди изготавливают и медные трубы. Медь входит в состав и множества сплавов, таких, как бронзовые сплавы, семейство латунных сплавов, мельхиор и другие. Многим известно выражение – «голубая кровь». В действительности, ни земле есть существа, кровь которых голубого цвета из-за содержащегося в ней белка гемоцианина, аналога гемоглобина, содержащего ионы меди вместо ионов железа. Голубую кровь мечехвостов используют для тестирования медицинских препаратов на наличие заражения. Оказалось, что обычная и всем привычная медь является не такой простой, как кажется.