29 Cu 63.546

Медь

Переходный металл Cuprum твёрдое

[Ar] 3d¹⁰ 4s¹ · 2 · 8 · 18 · 1

← Ni Никель Zn Цинк →

Первый металл, который человек научился обрабатывать, и до сих пор лучший доступный проводник после серебра. Медь дала имя бронзовому веку и острову Кипр, а сегодня без неё не работает ни одна электрическая сеть.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 29
Атомная масса: 63.546 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 1
Блок: d-блок
Группа: Подгруппа меди
Период: 4
Электроотрицательность (Полинг): 1.9
Электроотрицательность (Аллен): 1.85
Атомный радиус: 145 pm
Ковалентный радиус: 132 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 140 pm
1-я энергия ионизации: 745.5 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 957.9 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 3 555 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 5 536 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 7 700 kJ/mol
Сродство к электрону: 118.4 kJ/mol
Характерные степени окисления: +1, +2
Степени окисления: -2, +1, +2, +3, +4

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 8.96 g/cm³
Температура плавления: 1 357.77 K · 1 084.6 °C
Температура кипения: 2 835 K · 2 561.9 °C
Скорость звука: 3 810 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 13.26 kJ/mol
Теплота испарения: 300.4 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.385 J/(g·K)
Теплопроводность: 401 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 130 GPa
Модуль сдвига: 48 GPa
Модуль объёмного сжатия: 140 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.34
Твёрдость по Моосу: 3
Твёрдость по Бринеллю: 874 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 16.78 nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гранецентрированная кубическая (ГЦК)
Параметры решётки: a = 361.49 pm

Распространённость

В земной коре: 60 mg/kg
В океане: 0.00025 mg/L
Во Вселенной: 60 mg/kg
В теле человека: 1 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
⁶³Cu	69.15 %	стабилен	—
⁶⁵Cu	30.85 %	стабилен	—

Два стабильных изотопа. Медь-64 применяют в ПЭТ-диагностике, медь-67 — в таргетной радионуклидной терапии.

Открытие

Год открытия: известно с древности
Кто открыл: известна с древности
Где: нет данных
Происхождение названия: от латинского «cuprum» — «кипрский металл», по острову Кипр

История

Медные изделия известны с девятого тысячелетия до н. э. Сплав с оловом дал бронзу и целую эпоху. Латинское cuprum — от aes cyprium, «кипрская руда»: Кипр был главным источником меди для Рима.

Где встречается

60 мг/кг коры. Встречается самородной, но промышленно добывается из сульфидов — халькопирита и борнита. Крупнейший производитель — Чили.

Как получают

Флотация концентрата, плавка на штейн, конвертирование до черновой меди и электролитическое рафинирование до 99,99 %. Значительная доля идёт из вторичного сырья.

Роль в живой природе

Незаменимый микроэлемент: медь входит в цитохром-c-оксидазу дыхательной цепи. У моллюсков и членистоногих гемоцианин переносит кислород на меди, отчего их кровь голубая.

Безопасность

Избыток меди токсичен для печени; болезнь Вильсона — наследственное нарушение её выведения. Ионы меди губительны для водорослей и бактерий, на чём и основано её антимикробное действие.

Применение

Электропроводка и обмотки двигателей — около половины потребления
Кровля и водопровод: медь служит столетиями
Сплавы: латунь с цинком, бронза с оловом, мельхиор с никелем
Теплообменники и радиаторы
Антимикробные поверхности в больницах

Любопытные факты

Статуя Свободы покрыта медью толщиной 2,4 мм; зелёный цвет — это патина из основных карбонатов.
Медь убивает бактерии и вирусы на поверхности за часы — эффект известен со времён древнего Египта.
Латунь и бронза — оба сплава меди, но с цинком и оловом соответственно.
Проводимость меди уступает только серебру, но серебро в сто раз дороже.