Большая Советская Энциклопедия (МЕ)
Шрифт:
Меды'нь (в древности Мезецк, или Мядынь), город, центр Медынского района Калужской области РСФСР. Расположен на реке Медынка (бассейн Оки), на шоссе в 14 км от железнодорожной станции Мятлевская (на линии Калуга — Вязьма) и в 62 км к северо-западу от Калуги. Мебельный комбинат, молочный завод, льнозавод, производство стройматериалов и швейных изделий. Точное время основания города неизвестно. М. имела своих князей, а также принадлежала княжеству Смоленскому, от которого в 1386 перешла к Московскому. В 1389 Дмитрий Донской отдал М. (в составе Можайского удела) своему сыну Андрею. В 1454 М. вместе с Можайским уделом присоединена к Москве. В 1472 М. стала собственностью великого князя Василия III, который в 1508 пожаловал её князю Василию Глинскому. При Иване Грозном М. зачислена в опричнину. В 17 веке подверглась разорению. В 1770 — уездный город Калужского наместничества. Во время Отечественной войны 1812 казачий отряд А. В. Иловайского разбил 13 октября (на следующий день после сражения при Малоярославце) под М. авангард французского корпуса Ю. Понятовского, после чего Наполеон принял окончательное решение отступать из Москвы по старой Смоленской
Медь
Медь (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 29, атомная масса 63,546; мягкий, ковкий металл красного цвета. Природная М. состоит из смеси двух стабильных изотопов — 63 Cu (69,1 % ) и 65 Cu (30,9 % ).
Историческая справка. М. относится к числу металлов, известных с глубокой древности. Раннему знакомству человека с М. способствовало то, что она встречается в природе в свободном состоянии в виде самородков (см. Медь самородная ), которые иногда достигают значительных размеров. М. и её сплавы сыграли большую роль в развитии материальной культуры (см. Бронзовый век ). Благодаря лёгкой восстановимости окислов и карбонатов М. была, по-видимому, первым металлом, который человек научился восстановлять из кислородных соединений, содержащихся в рудах. Латинское название М. происходит от названия острова Кипр, где древние греки добывали медную руду. В древности для обработки скальной породы её нагревали на костре и быстро охлаждали, причём порода растрескивалась. Уже в этих условиях были возможны процессы восстановления. В дальнейшем восстановление вели в кострах с большим количеством угля и с вдуванием воздуха посредством труб и мехов. Костры окружали стенками, которые постепенно повышались, что привело к созданию шахтной печи. Позднее методы восстановления уступили место окислительной плавке сульфидных медных руд с получением промежуточных продуктов — штейна (сплава сульфидов), в котором концентрируется М., и шлака (сплава окислов).
Распространение в природе. Среднее содержание М. в земной коре (кларк) 4,7·10– 3 % (по массе), в нижней части земной коры, сложенной основными породами, её больше (1·10– 2 %), чем в верхней (2·10– 3 %), где преобладают граниты и другие кислые изверженные породы. М. энергично мигрирует как в горячих водах глубин, так и в холодных растворах биосферы; сероводород осаждает из природных вод различные сульфиды М., имеющие большое промышленное значение. Среди многочисленных минералов М. преобладают сульфиды, фосфаты, сульфаты, хлориды, известны также самородная М., карбонаты и окислы.
М. — важный элемент жизни, она участвует во многих физиологических процессах. Среднее содержание М. в живом веществе 2·10– 4 %, известны организмы — концентраторы М. В таёжных и других ландшафтах влажного климата М. сравнительно легко выщелачивается из кислых почв, здесь местами наблюдается дефицит М. и связанные с ним болезни растений и животных (особенно на песках и торфяниках). В степях и пустынях (с характерными для них слабощелочными растворами) М. малоподвижна; на участках месторождений М. наблюдается её избыток в почвах и растениях, отчего болеют домашние животные.
В речной воде очень мало М., 1·10– 7 %. Приносимая в океан со стоком М. сравнительно быстро переходит в морские илы. Поэтому глины и сланцы несколько обогащены М. (5,7·10– 3 % ), а морская вода резко недосыщена М. (3·10– 7 %).
В морях прошлых геологических эпох местами происходило значительное накопление М. в илах, приведшее к образованию месторождений (например, Мансфельд в ГДР). М. энергично мигрирует и в подземных водах биосферы, с этими процессами связано накопление руд М. в песчаниках.
Физические и химические свойства. Цвет М. красный, в изломе розовый, при просвечивании в тонких слоях зеленовато-голубой. Металл имеет гранецентрированную кубическую решётку с параметром а = 3,6074
По химическим свойствам М. занимает промежуточное положение между элементами первой триады VIII группы и щелочными элементами I группы системы Менделеева. М., как и Fe, Со, Ni, склонна к комплексообразованию, даёт окрашенные соединения, нерастворимые сульфиды и т. д. Сходство с щелочными металлами незначительно. Так, М. образует ряд одновалентных соединений, однако для неё более характерно 2-валентное состояние. Соли одновалентной М. в воде практически нерастворимы и легко окисляются до соединений 2-валентной М.; соли 2-валентной М., напротив, хорошо растворимы в воде и в разбавленных растворах полностью диссоциированы. Гидратированные ионы Cu2+ окрашены в голубой цвет. Известны также соединения, в которых М. 3-валентна. Так, действием перекиси натрия на раствор куприта натрия Na2 CuO2 получен окисел Cu2 O3 — красный порошок, начинающий отдавать кислород уже при 100 °С. Cu2 O3 — сильный окислитель (например, выделяет хлор из соляной кислоты).
Химическая активность М. невелика. Компактный металл при температурах ниже 185 °С с сухим воздухом и кислородом не взаимодействует. В присутствии влаги и CO2 на поверхности М. образуется зелёная плёнка основного карбоната. При нагревании М. на воздухе идёт поверхностное окисление; ниже 375 °С образуется CuO, а в интервале 375—1100 °С при неполном окислении М. — двухслойная окалина, в поверхностном слое которой находится CuO, а во внутреннем — Cu2 O (см. Меди окислы ). Влажный хлор взаимодействует с М. уже при обычной температуре, образуя хлорид CuCl2 , хорошо растворимый в воде. М. легко соединяется и с другими галогенами (см. Меди галогениды ). Особое сродство проявляет М. к сере и селену; так, она горит в парах серы (см. Меди сульфиды ). С водородом, азотом и углеродом М. не реагирует даже при высоких температурах. Растворимость водорода в твёрдой М. незначительна и при 400 °С составляет 0,06 мг в 100 г М. Водород и другие горючие газы (CO, CH4 ), действуя при высокой температуре на слитки М., содержащие Cu2 O, восстановляют её до металла с образованием CO2 и водяного пара. Эти продукты, будучи нерастворимыми в М., выделяются из неё, вызывая появление трещин, что резко ухудшает механические свойства М.
При пропускании NH3 над раскалённой М. образуется Cu3 N. Уже при температуре каления М. подвергается воздействию окислов азота, а именно NO, N2 O (с образованием Cu2 O) и NO2 (с образованием CuO). Карбиды Cu2 C2 и CuC2 могут быть получены действием ацетилена на аммиачные растворы солей М. Нормальный электродный потенциал М. для реакции Cu2+ + 2e ® Сu равен +0,337 в , а для реакции Cu+ + е ® Сu равен +0,52 в . Поэтому М. вытесняется из своих солей более электроотрицательными элементами (в промышленности используется железо) и не растворяется в кислотах-неокислителях. В азотной кислоте М. растворяется с образованием Cu(NO3 )2 и окислов азота, в горячей концентрации H2 SO4 — с образованием CuSO4 и SO2 , в нагретой разбавленной H2 SO4 — при продувании через раствор воздуха. Все соли М. ядовиты (см. Меди карбонаты , Меди нитрат , Меди сульфат ).
М. в двух- и одновалентном состоянии образует многочисленные весьма устойчивые комплексные соединения. Примеры комплексных соединений одновалентной М.: (NH4 )2 CuBr3 ; K3 Cu(CN)4 — комплексы типа двойных солей; [Сu {SC (NH2 )}2 ]CI и другие. Примеры комплексных соединений 2-валентной М.: CsCuCI3 , K2 CuCl4 — тип двойных солей. Важное промышленное значение имеют аммиачные комплексные соединения М.: [Сu (NH3 )4 ] SO4 , [Сu (NH3 )2 ] SO4 .