- •Введение
- •1. Историческая справка
- •2.Распространение в природе, получение
- •3. Физические свойства
- •Характеристики основных физико-механических свойств меди
- •4.Химические свойства
- •5. Взаимодействие между металлами
- •5.1 Латуни
- •5.2 Оловянные бронзы
- •5.3 Алюминиевые бронзы
- •5.4 Кремнистые бронзы
- •5.5 Бериллиевые бронзы
- •5.6 Сплавы меди с никелем
- •6.Коррозия и защита от коррозии
- •7.Применение
- •Литература
- •Содержание
3. Физические свойства
Медь—тягучий металл свело розового цвета, легко прокатывается в тонкие листы, хорошо проводит теплоту и электрический ток.Имеет гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 0,36074 нм, плотность 8,96 кг/м3 (20° С).
Характеристики основных физико-механических свойств меди
Плотность , кг/м3 |
8890 |
Температура плавления Тпл, °С |
1083 |
Скрытая теплота плавления Нпл, Дж/г |
208 |
Теплопроводность , Вт/ (м град), при 20–100 °С |
390 |
Удельная теплоемкость Ср, Дж/ (г К), при 20–100 °С |
0,375 |
Коэффициент линейного расширения 10–6, град–1, при 0–100 °С |
16,8 |
Удельное электросопротивление 108, Ом м, при 20–100 °С |
1,724 |
Температурный коэффициент электросопротивления, град–1, при 20–100 °С |
4,3 10–3 |
Предел прочности в, МПа | |
мягкой меди (в отожженном состоянии) |
190–215 |
твердой меди (в нагартованном состоянии) |
280–360 |
Относительное удлинение , % | |
мягкой меди (в отожженном состоянии) |
60 |
твердой меди (в нагартованном состоянии) |
6 |
Твердость по Бринеллю НВ, МПа | |
мягкой меди (в отожженном состоянии) |
45 |
твердой меди (в нагартованном состоянии) |
110 |
Предел текучести , МПа | |
мягкой меди (в отожженном состоянии) |
60–75 |
твердой меди (в нагартованном состоянии) |
280–340 |
Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
630–470 |
Модуль сдвига G0298 10–3, МПа |
42–46 |
Модуль упругости Е 10–3, МПа | |
мягкой меди (в отожженном состоянии) |
117–126 |
твердой меди (в нагартованном состоянии) |
122–135 |
Температура рекристаллизации, °С |
180–300 |
Температура горячей деформации, °С |
1050–750 |
Температура литья, °С |
1150–1250 |
Линейная усадка, % |
2,1 |
4.Химические свойства
В сухом воздухе медь не окисляется, однако во влажном воздухе она покрывается налетом основного карбоната меди серовато-зеленого цвета:
2Cu+O2+CO2+H20=Cu(OH)2*CuCO3
ΔG0298=-243,00 кДж/моль
Взаимодействие с кислородом приводит к образованию оксида меди(II) (при прокалывании на воздухе):
2Cu+O2→2CuO
ΔG0298=-254,38 кДж/моль
или оксида меди(I) (его можно получить при температуре выше 1100° С):
4Cu+O2=2Cu2O
ΔG0298=-292,72 кДж/моль
При взаимодействии меди с галогенами (реакция ускоряется при нагревании и на свету) образуются галогениды:
Cu+Cl2→CuCl2
ΔG0298=-149,00 кДж/моль
Cu+I2→CuI2
ΔG0298=-23,85 кДж/моль
Особое сродство проявляет медь к сере: в парах серы она горит:
Cu+S→CuS
ΔG0298=-48,95 кДж/моль
С водородом медь не реагирует, но водород растворяется в меди. Образуются не стехиометрические соединения, а скорее твердые растворы (так называемая «водородная болезнь» меди).
В ряду напряжений металлов медь стоит правее водорода, поэтому она растворяется только в кислотах-окислителях (с HCl и разбавленной H2SO4 не реагирует):
Cu+2H2SO4 конц.=CuSO4+SO2+2H2O
ΔG0298=801,29 кДж/моль
Cu+4HNO3 конц.=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
ΔG0298=-163,74 кДж/моль
3Cu+8HNO3 конц=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
ΔG0298=-468,32 кДж/моль
С водой медь реагирует только при высоких температурах, окисляясь и освобождая водород:
2Cu+H2O=Cu2O+H2
ΔG0298=90,84 кДж/моль
Щелочи не действуют на медь, но в присутствии сильных окислителей и соответствующих лигандов возможно медленное растворение металла.