Соединения меди (I)

Соединения одновалентной меди во влажном состоянии легко окисляются. Для солей Си (I) характерна реакция диспропорционирования:

Поэтому в водных растворах соли меди (I) образуются в присутствии восстановителей. Оксид меди (I) устойчив и в природе встречается в виде минерала куприта. В лаборатории Сu₂О получают взаимодействием растворов солей меди (II) с раствором щелочи в присутствии восстановителей:

Для ионов меди (I), так же как и для ионов меди (II), характерно образование комплексных соединений с координационными числами 2, 3 и 4, например;

Cu₂O + 4NH₄OH→2[Cu (NH₃)₂]OH

Оксид меди (I) используется в стекольной и керамической промышленности в качестве пигмента. Кроме того, из оксида меди (I) и металлической меди изготавливают выпрямители переменного тока. Оксид меди (III) Си263 (красного цвета) получается действием сильного окислителя на Сu(ОН)2. При нагревании разлагается: Cu₂О₃ = 2CuO+¹/₂О₂

Области применения меди и ее сплавов. В настоящее время основными потребителями меди являются электротехническая, металлообрабатывающая, машиностроительная, химическая, стекольная промышленности. Медь обладает очень маленькой величиной электрического сопротивления. Из всех металлов в этом отношении она уступает только серебру, поэтому из меди изготовляют всевозможные детали электроустановок, проводящие электрический ток. Медные сплавы имеют большее электрическое сопротивление, но, как уже отмечалось, превосходят медь другими качествами.

Бронзы (90 % Сu - 10 % Sn) и латуни (80-20 % Сu, остальное Zn) тверже меди, хорошо поддаются механической обработке, стойки к окислению. Поэтому они используются в химическом машиностроении. Кроме того, эти сплавы обладают малым коэффициентом трения и применяются для изготовления подшипников, шестерен, редукторов и т. д.

Сплав меди с никелем - мельхиор (80 %Сu, 20% Ni) пластичен и устойчив против коррозии. Из него делают посуду, чеканят монеты. Мельхиор с добавлением нескольких процентов железа и марганца обладает повышенной прочностью и идет на изготовление труб компрессоров судовых поршневых установок, которые охлаждаются морской водой.

Нейзильбер - сплав меди с никелем и цинком (50 % Сu, 25 % Zn, 25 % Ni) служит для изготовления медицинского оборудования, ювелирных изделий.

Константан (60 % Сu, 40 % Ni) и мангинин (85 % Сu, 12% Мn, 3 % Ni) отличаются высоким электрическим сопротивлением и применяются в производстве реостатов и катушек сопротивления. Монетные сплавы (95 % Сu, 5 % А1) идут на изготовление разменных монет до 5 коп., монеты по 10 коп. и выше делают из сплава состава: 80 % Сu и 20 % Ni.

Приведенные примеры - только небольшая часть существующих композиций меди и других металлов, которые имеют практическое значение. Естественно, что только экспериментальным путем все полезные сочетания меди и других металлов найти затруднительно. Разработки медных сплавов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами, ведутся на основе теории медных сплавов - раздела металловедения,- возникшей во второй половине XIX в. Существенный вклад в эту теорию внес создатель физико-химического анализа Н. С. Курнаков.

Широкое применение медь нашла в гальваностегии-получении металлических покрытий при помощи электролиза. Медные покрытия наносятся с различными целями. Наиболее часто медь используется в коррозийно-стойком и декоративном никелировании и хромировании, При этом создаются двухслойные (медь - никель) или трехслойные (медь - никель - хром) покрытия, которые экономически и технически более эффективны, чем однослойные. Медь также применяется для защиты стальных изделий от цементации, для облегчения пайки, доводки размеров деталей и т. д. Омедненные изделия легко оксидируются и приобретают темный цвет, что имеет важное значение для декоративных целей.

Медь используется и в другой области гальванотехники - гальванопластике - получении металлических копий с различных предметов путем электролитического осаждения металла на поверхности формы. Особенное распространение она нашла в художественных работах. Еще в середине XIX в. этим способом были выполнены статуи для Исаакиевского собора, рельефы Зимнего дворца и Петропавловского собора (г. Ленинград). Электролитическое репродуцирование скульптур в металле совершенствуется и в настоящее время.

Гальванопластика с большим успехом применяется в промышленности и технике, например в полиграфии для изготовления медных клише, в приборостроении и радиотехнике для получения очень тонкостенных изделий сложной формы. С этой целью сначала на алюминиевую форму осаждают электролизом медный слой нужной толщины, затем алюминий растворяют в соляной кислоте или щелочи, по отношению к которым медь инертна. Получается изделие с толщиной стенок в несколько микрон.

Медь и ее сплавы используются в тех отраслях промышленности, которые в настоящее время стремительно развиваются. Вследствие этого растет и ежегодная потребность в меди мировой промышленности. Это приводит к постоянному увеличению масштабов производства медн. Ежегодно ее выплавляется около 10 млн. т.