элемент есть вид атомов, характеризующийся одинаковым зарядом ядра. в результате сочетания одноатомных молекул образуется простое вещество, которое является формой существования элемента в свободном состоянии. сочетание разных атомов дает сложное вещество, т. е. соединение. многие элементы образуют не одно, а несколько простых веществ. такое явление называется аллотропией, а каждое из этих простых веществ - аллотропным видоизменением (модификацией) данного вещества. существование аллотропных видоизменений обусловлено неодинаковой кристаллической структурой простых веществ или различным числом атомов, входящих в состав молекул отдельных аллотропных форм. аллотропия наблюдается у углерода, кислорода, серы, фосфора и ряда других элементов. так графит и алмаз - аллотропные видоизменения элемента углерода. при сгорании каждого из этих веществ образуется диоксид углерода (co2). это подтверждает то, что графит и алмаз состоят из одинаковых атомов - атомов элемента углерода. для серы известны 3 аллотропных модификации: ромбическая, моноклинная и пластическая (некристаллическая форма) . все они состоят из атомов серы и при их сгорании в кислороде образуется одно и то же вещество - сернистый газ (so2). фосфор образует 3 аллотропные модификации - белый, красный и черный фосфор. продуктом их сгорания является гемипентаоксид фосфора (р2о5).аллотропные видоизменения элемента различаются свойствами и активностью. так белый фосфор светится в темноте, ядовит, воспламеняется на воздухе, легко вступает в реакции с другими элементами. красный фосфор, напротив, не светится, не ядовит, не воспламеняется на воздухе, в реакции вступает при более высоких температурах чем белый вроде все
CuO + CO с Cu + CO2
Гидрометаллургия:
CuO + H2SO4 с CuSO4 + H2O
CuSO4 + Fe с FeSO4 + Cu
Электролиз:
2CuSO4 + 2H2O с 2Cu + O2с + 2H2SO4
(на катоде) (на аноде)
Химические свойства
Взаимодействует с неметаллами при высоких температурах:
2Cu + O2 с 2CuO
Cu + Cl2 с CuCl2
Медь стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому не реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами, но растворяется в кислотах – окислителях:
3Cu + 8HNO3(разб.) с3Cu(NO3)2 + 2NOс + 2H2O
Cu + 4HNO3(конц.) сCu(NO3)2 + 2NO2с + 2H2O
Cu + 2H2SO4(конц.)с CuSO4 + SO2с+2H2O
Сплавы меди с оловом - бронзы, с цинком - латуни.
Соединения одновалентной меди
Встречаются либо в нерастворимых соединениях (Cu2O, Cu2S, CuCl), либо в виде растворимых комплексов (координационное число меди – 2):
CuCl + 2NH3 с [Cu(NH3)2]Cl
Оксид меди (I) - красного цвета, получают восстановлением соединений меди (II), например, глюкозой в щелочной среде:
2CuSO4 + C6H12O6 + 5NaOH с Cu2O + 2Na2SO4 + C6H11O7Na + 3H2O
Соединения двухвалентной меди
Оксид меди (II) - чёрного цвета. Восстанавливается под действием сильных восстановителей (например, CO) до меди. Обладает основным характером, при нагревании растворяется в кислотах:
CuO + H2SO4 с CuSO4 + H2O
CuO + 2HNO3 с Cu(NO3)2 + H2O
Гидроксид меди (II) Cu(OH)2 - нерастворимое в воде вещество светло-голубого цвета. Образуется при действии щелочей на соли меди (II):
CuSO4 + 2NaOH с Cu(OH)2с + Na2SO4
При нагревании чернеет, разлагаясь до оксида:
Cu(OH)2 с CuO + H2O
Типичное основание. Растворяется в кислотах.
Cu(OH)2 + 2HCl с CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ с Cu2+ + 2H2O
Растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения (координационное число меди – 4) василькового цвета (реактив Швейцера, растворяет целлюлозу):
Cu(OH)2 + 4NH3с[Cu(NH3)4](OH)2
Малахит Cu2(OH)2CO3. Искусственно можно получить по реакции:
2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O с Cu2(OH)2CO3с + 2Na2SO4 + CO2с
Разложение малахита:
Cu2(OH)2CO3 с 2CuO + CO2с + H2O