Номер 1, страница 216 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 45. Медь. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 1, страница 216.

Условие.

1. Дайте характеристики меди как химического элемента.

Решение.

Решение 2.

Медь ($Cu$ — от латинского Cuprum) — химический элемент, который имеет широкое применение благодаря своим уникальным свойствам. Ниже представлена его полная характеристика.

Положение в Периодической системе Д.И. Менделеева

Медь — это элемент 11-й группы (или IB группы по устаревшей классификации), 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Относительная атомная масса меди составляет приблизительно 63,546 а.е.м. Медь является переходным металлом и относится к d-элементам.
Ответ: Медь ($Cu$) — элемент 4-го периода, 11-й группы с атомным номером 29.

Строение атома

Атом меди состоит из положительно заряженного ядра (+29), содержащего 29 протонов и (для наиболее распространенного изотопа $^{63}Cu$) 34 нейтрона, и 29 электронов, вращающихся вокруг него. Электронная конфигурация атома меди имеет вид $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^1$. Обратите внимание на "провал" одного электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень, что объясняется большей энергетической устойчивостью полностью заполненного 3d-подуровня. Для меди наиболее характерны степени окисления +1 и +2.
Ответ: Электронная формула меди $[Ar] 3d^{10} 4s^1$, наиболее устойчивые степени окисления +1 и +2.

Физические свойства

Медь как простое вещество — это пластичный ковкий металл золотисто-розового цвета. Она обладает очень высокой тепло- и электропроводностью, уступая по этим показателям только серебру. Плотность меди составляет $8,96 \ г/см^3$, температура плавления — $1084,62 \ °C$, температура кипения — $2562 \ °C$.
Ответ: Медь — это пластичный металл розового цвета с высокой электро- и теплопроводностью.

Химические свойства

Медь — металл с низкой химической активностью. В ряду активности металлов она стоит после водорода, поэтому не вытесняет его из воды и разбавленных кислот (кроме азотной).

• На воздухе медь медленно окисляется, покрываясь оксидной пленкой, которая со временем под действием влаги и углекислого газа превращается в зеленую патину (гидроксокарбонат меди): $2Cu + H_2O + CO_2 + O_2 \rightarrow (CuOH)_2CO_3$.
• Медь реагирует с кислотами-окислителями. С концентрированной серной кислотой: $Cu + 2H_2SO_{4(конц)} \rightarrow CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$.
• С разбавленной азотной кислотой: $3Cu + 8HNO_{3(разб)} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$.
• С концентрированной азотной кислотой: $Cu + 4HNO_{3(конц)} \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$.
• Образует два ряда соединений: с валентностью I (оксид меди(I) $Cu_2O$) и II (оксид меди(II) $CuO$). Соединения меди(II) более устойчивы.

Ответ: Медь — малоактивный металл, реагирующий с кислотами-окислителями и образующий соединения в степенях окисления +1 и +2.

Применение

Благодаря своим уникальным свойствам медь находит широкое применение. Более 50% добываемой меди используется в электротехнике для изготовления проводов, кабелей и электродов из-за ее высокой электропроводности. Также медь используется в теплообменниках и радиаторах из-за высокой теплопроводности. Ее коррозионная стойкость делает ее незаменимой для производства водопроводных труб. Медь является основным компонентом таких важных сплавов, как латунь (с цинком) и бронза (с оловом и другими элементами). Соединения меди, например, медный купорос ($CuSO_4 \cdot 5H_2O$), применяются в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов.
Ответ: Основные области применения меди — электротехника, теплотехника, производство сплавов (бронза, латунь) и труб.