Miedź (Cu)

Miedź w układzie okresowym

Pierwiastek leży w czwartym okresie, czyli w czwartym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 4 powłokach. Znajduje się w 11 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Srebro, Złoto, Roentgen — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Miedź jest ciałem stałym (topnieje w 1084,62 °C, wrze w 2562 °C).

Miedź — co to za pierwiastek

Prąd w domu płynie jej żyłami; na dachach zielenieje w patynę.

Właściwości pierwiastka Miedź

Miedź jest jednym z dwóch metali o wyraźnej własnej barwie, obok złota: ma kolor czerwonobrunatny, a świeżo polerowana wpada w łososiowy. Przewodzi prąd i ciepło lepiej niż jakikolwiek metal poza srebrem, a przy tym jest znacznie tańsza, więc to ona oplata świat kablami. Jest bardzo ciągliwa i kowalna, daje się wyciągać w cienkie druty i wybijać w folię. Gęstość wynosi 8,96 grama na centymetr sześcienny, topi się w 1084,62 °C, wrze w 2562 stopniach. Chemicznie jest mało aktywna: nie reaguje z wodą i nie wypiera wodoru z kwasu solnego ani z rozcieńczonego siarkowego, bo w szeregu aktywności stoi za wodorem. Rozpuszcza ją natomiast kwas azotowy. Na wilgotnym powietrzu pokrywa się zieloną patyną z zasadowych węglanów, która chroni metal pod spodem. Występuje na stopniach utlenienia plus jeden i plus dwa.

Zastosowanie pierwiastka Miedź

Miedź to metal instalacji elektrycznych: przewody w ścianach, kable zasilające, uzwojenia silników, generatorów i transformatorów, ścieżki na płytkach drukowanych, styki i złącza. W silniku samochodu elektrycznego są jej dziesiątki kilogramów. Druga wielka dziedzina to przewodzenie ciepła i wody: rury wodociągowe i grzewcze, wymienniki ciepła, chłodnice, dna garnków, groty lutownic. Na dachach i rynnach miedź kładzie się dlatego, że po latach pokrywa się zieloną patyną i przestaje korodować. Ogromne ilości idą na stopy: brąz z cyną na rzeźby, dzwony i łożyska, mosiądz z cynkiem na armaturę, klamki i instrumenty dęte, miedzionikiel na monety. Siarczan miedzi rozpylany z wapnem jako ciecz bordoska od ponad stu lat chroni winnice i sady przed grzybami, a w mniejszych ilościach bywa dodatkiem paszowym i środkiem do dezynfekcji basenów. Powierzchnie z miedzi i mosiądzu montuje się w szpitalach, bo bakterie giną na nich szybciej niż na stali.

Miedź — najważniejsze związki chemiczne

Siarczan miedzi(II) pięciowodny CuSO₄·5H2O to znany z pracowni niebieski siny kamień; po ogrzaniu traci wodę i bieleje, dlatego używa się go do wykrywania śladów wody w cieczach. Tlenek miedzi(II) CuO jest czarny i służy jako utleniacz w analizie, a tlenek miedzi(I) Cu₂O, ceglastoczerwony, wytrąca się w próbie Trommera i Fehlinga, którą wykrywa się cukry redukujące, na przykład glukozę. Wodorotlenek miedzi(II) Cu(OH)2 to galaretowaty niebieski osad, przechodzący po ogrzaniu w czarny tlenek. Chlorek miedzi(II) CuCl₂ barwi płomień na zielononiebiesko i dobrze rozpuszcza się w wodzie. Węglan zasadowy miedzi tworzy zieloną patynę na dachach i pomnikach, a w przyrodzie występuje jako malachit, minerał ceniony na ozdoby.

Miedź — gdzie go spotykasz

• przewody
• rury
• dachy
• monety
• instalacje

Miedź w szkole — co trzeba wiedzieć

Miedź to metal przejściowy z bloku d, grupa 11, okres 4. Konfiguracja [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ jest nietypowa i chętnie sprawdzana w liceum: zamiast spodziewanego 3d⁹ 4s² jeden elektron przeskakuje, bo całkowicie zapełniona podpowłoka d jest korzystniejsza energetycznie. Wartościowość dwie, I i II, przy czym w zadaniach dominuje miedź(II). Klasyczny błąd to pisanie, że miedź reaguje z kwasem solnym z wydzieleniem wodoru. Nie reaguje, bo leży w szeregu aktywności za wodorem, i to jest najczęściej sprawdzana rzecz. Z kwasem azotowym reaguje, ale powstają tlenki azotu, nie wodór. Zapamiętaj kolory: siarczan bezwodny biały, uwodniony niebieski, osad wodorotlenku niebieski, tlenek miedzi(II) czarny, tlenek miedzi(I) ceglasty. Płomień barwi na zielono.

Miedź — historia odkrycia

Miedzi nikt nie odkrył w nowożytnym sensie: człowiek używa jej od co najmniej kilku tysięcy lat, bo występuje w przyrodzie także w postaci rodzimej, jako gotowe bryłki metalu, i daje się kuć na zimno. Od niej wzięła nazwę epoka miedzi, a po połączeniu jej z cyną epoka brązu, pierwszy wielki przełom w dziejach narzędzi i broni. Ötzi, człowiek lodu sprzed ponad pięciu tysięcy lat, miał przy sobie siekierę z miedzianym ostrzem. Łacińska nazwa cuprum, od której pochodzi symbol Cu, wywodzi się od aes cyprium, czyli metalu z Cypru — wyspy, która w starożytności zaopatrywała w miedź całe Morze Śródziemne.

Miedź — skąd wzięła się nazwa

łac. cuprum, od Cypru

Miedź — izotopy

miedź-63 i -65

Miedź — bezpieczeństwo

Metal bezpieczny; sole miedzi toksyczne dla organizmów wodnych.

Ciekawostki o pierwiastku Miedź

• Statua Wolności to miedź — jej zieleń to naturalna patyna.
• Brąz, czyli stop miedzi z cyną, okazał się tak przełomowy, że nazwano od niego całą epokę w dziejach ludzkości.
• Zielona patyna nie jest oznaką zniszczenia, tylko szczelną warstwą ochronną — pod nią metal pozostaje nienaruszony przez stulecia.
• Naturalna miedź to mieszanina dwóch trwałych izotopów, miedzi-63 i miedzi-65, i stąd bierze się niecałkowita masa atomowa 63,546.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Miedź