Vlastnosti mědi

Měď je známa již 7000 let a před 5000 lety, kdy byla poznána její schopnost tvořit s cínem tvrdé bronzy, začala v lidských dějinách doba bronzová. Název mědi (cuprum) a její symbol (Cu) souvisí s názvem ostrova Kypru (Cyprium), kde Římané poprvé kovovou měď získali.

Obsah mědi v zemské kůře je 68 ppm a nachází se převážně ve sloučeninách se sírou (kovelin CuS, chalkosin Cu2S, chalkopyrit CuFeS2) nebo ve formě oxidů a hydroxid-uhličitanů (kuprit Cu2O, malachit CuCO3.Cu(OH)2, azurit 2CuCO3.Cu(OH)2).

Měď je ušlechtilým kovem s velmi dobrou elektrickou i tepelnou vodivost a výbornou tažnost a kujnost. Krystaluje v kubické plošně centrované mřížce.

Ve srovnání s alkalickými kovy má měď menší iontový poloměr, vyšší první a naopak nižší druhou a třetí ionizační energii. Neúplně obsazený systém 3d-orbitalů má pouze ve formě kationtů měďnatých. Nejběžnějším oxidačním stupněm je +II, méně často i +I a +III.

Pro sloučeniny měďné jsou typická koordinační čísla dvě (lineární řetězce) a čtyři (tetraedrická koordinace). Vazby ve sloučeninách měďnatých mají převážně kovalentní charakter, uplatňují se σ- i π-vazby. Většina těchto látek je modrá nebo zelená, bezbarvé (bezvodý síran měďnatý) jsou pouze tehdy, posune-li se absorpce spojená s d-d-přechody z viditelné do blízké infračervené oblasti.

Koordinace kovu může být oktaedrická, čtvercová (limitní případ axiální deformace oktaedru v tetragonální bipyramidu), trigonálně bipyramidální nebo deformovaně tetraedrická.

Měď má malou tendenci rozpouštět se ve rtuti na amalgam, s vodíkem přímo nereaguje. Na vlhkém vzduchu se potahuje zelenou vrstvičkou hydroxid-uhličitanu („měděnkou“) a při zvýšené teplotě reaguje s kyslíkem. Měď poměrně ochotně reaguje se sulfánem

4 Cu + 2 H2S + O2 → 2 Cu2S + 2 H2O

Rozpouští se v roztocích alkalických kyanidů za tvorby dikyanoměďnanů a vývoje vodíku

2 Cu + 4 CN + 2 H2O → 2 [Cu(CN)2] + 2 OH + H2

Z hodnot oxidačně-redukčních potenciálů plyne, že v roztoku musí koncentrace hydratovaných kationtů měďnatých řádově převyšovat koncentraci iontů měďných (pro reakci 2 CuI (aq) ↔ Cu2+ (aq) + Cu je Kc≈ 106 mol-1). Nestálé měďnaté sloučeniny se proto snadno redukují na měďné pouze tehdy, jsou-li vzniklé komplexy CuI stabilní a nerozpustné (jev je typický pro sloučeniny obsahující ligandy s redukčními vlastnostmi jako jsou I, CN, SCN).

Při výrobě mědi se chalkosin pražením na vzduchu částečně převede na oxid měďný

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

který reakcí se zbývajícím sulfidem měďným poskytne kovovou měď

2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + SO2

Surový kov se rafinuje elektrochemicky. Na „mokré cestě“ se měď připravuje elektrolýzou extraktů „chudých“ rud kyselinou sírovou.

Měď se používá v elektrotechnice a jako katalyzátor. Nejvýznamnější použití mají slitiny mědi – bronz (Cu:Sn ≈ 9:1), mosaz (Cu:Zn ≈ 7:3), konstantan (Cu:Ni:Mn ≈ 59:40:1) a Dewarova slitina (Cu:Al:Zn ≈ 10:9:1).