Распростронение меди в природе.
   Самородная медь встречается редко, в основном медь находится в земной коре в виде сульфидов. Медные песчанники и сланцы не представляют собой одной конкретной руды, они являются битумообразным мергелем (мергель — осадочная горная порода смешанного глинисто-карбонатного состава), в котором равномерно распределено несколько различных руд меди. В природе, медь, в основном, представлена такими минералами:

  Cu₂O - куприт, красная медная руда;
  Cu₂СO₃(OH)₂ - малахит;
  2CuСO₃·Cu(OH)₂ - азурит;
  Cu₂S - халькозин, медный блеск;
  (CuFe)S₂ - халькопирит, медный колчедан;
  (Cu₃Fe)S₃ - борнит, цветной медный колчедан;
  CuS - ковеллин.

   Для растений медь - важнейший микроэлемент. Веществом, окрашивающим кровь молюсков, является органическое соединение меди гемоцианин.

Получение меди.
  1. Восстановление оксидных руд коксом;
  2. Из сульфидных руд; металлургический процесс состоит в следующем. Сульфидные руды переплавляют в шахтных печах на медный штейн Cu₂S, FeS и другие сульфиды, например NiS, Ag₂S). Из него производят черновую медь:

Процесс проводят в конверторах при вдувании воздуха через фурмы; отходящий газ SO₂ подают на производство серной кислоты. Из черновой меди путем переплавки ее в окислительной атмосфере получается рафинированная медь, пригодная для большинства технических целей. Для получения особо чистого металла проводят очистку электролитическим способом (побочными продуктами будут серебро, селен, сульфат никеля и др.)
  3. Восстановлением меди из растворов солей с помощью цинка, железа или алюминия (см. фото), получают порошкообразную медь (красного цвета), например:

Флотация. Руды, перед выплавкой из них металла отделяют от пустой породы - процесс обогащения руды. Наиболее эффективное обогащение руды достигается флотацией.
Флотация (флотационное обогащение) - это способ разделения мелкоизмельченной смеси веществ, основанный на различной смачиваемости компонентов смеси. Смесь, подлежащая разделению, например руда, или пустая порода, взмучивается в воде, содержащей флотационные реагенты - коллектор (собиратель) и пенообразователь. Коллектор адсорбируется на поверхности одного из компонентов смеси (чаще всего частицы минерала) и тем самым делает его гидрофобным. При продувании воздуха через суспензию образуется пена, в которой собирается ставший гидрофобным компонент (полезный минерал), а другой компонент смеси (пустая порода) осаждается на дно реактора. В качестве коллекторов используют ксантогенаты, а в качестве пенообразователей - поверхностно-активные вещества.

Физические свойства меди.
Блестящий метал, имеющий красновато-желтую окраску.
Плотность металлической меди при 20°C составляет 8,95 г/см³. Температура плавления: 1080°C.
Медь образует кубическую гранецентрированную решётку, пространственная группа F m3m, a = 0,36150 нм, Z = 4 Å.
Медь - второй (после серебра) металл по тепло- и электропроводности (с отличным температурным коэффициентом сопротивления 0,4%/°C). Электропроводность меди, при 20°C составляет 55,5-58 МСм/м.
Медь имеет два стабильных изотопа: ⁶³Cu и ⁶⁵Cu, и несколько радиоактивных изотопов. Самый долгоживущий из них, ⁶⁴Cu, имеет период полураспада 12,7 ч и два варианта распада с различными продуктами.
По механическим свойствам, медь достаточно мягкий и ковкий металл. После ковки становится твердой, а посте закалки (нагревание и резкое охлаждение) - мягкой. Имеет хорошие литейные свойства. Ионы меди окрашивают пламя в зеленый цвет.

Химические свойства меди.
При 20°C и в отсутствии влаги и диоксида углерода, медь не реагирует с кислородом воздуха. При прокаливании меди на воздухе, на поверхности меди образуется хрупкая пленка черного цвета оксида меди (II); в присутствии влаги, диоксида углерода и других компонентов воздуха, с течением времени, на поверхности изделий из меди и ее сплавов образуется пленка (итал. патина) сначала от бурых до черных цветов (оксиды и сульфиды меди), а при более продолжительном хранеии во влажной почве например, образуется благородная патина зеленого цвета.
Медь - электроположительный (благородный) металл, в электрохимическом ряду напряжений стоит после водорода, поэтому переводится в раствор только кислотами-окислителями или в присутствии кислорода, перекиси водорода или другого окислителя:

С кислородом воздуха реагирует в зависимости от температуры и условий:

С серной кислотой медь реагирует с образованием различных продуктов, в зависимости от условий:
• концентрированная холодная серная кислота

• концентрированная горячая серная кислота

• безводная серная кислота при 200°C

• разбавленная серная кислота в присутствии кислорода воздуха при нагревании

• расзбавленная серная кислота холодная

С азотной кислотой, медь реагирует с образованием смеси нитрозных газов. В зависимости от концентрации азотной кислоты, в смеси газообразных продуктов преобладают:
• концентрированная азотная кислота

• разбавленная азотная кислота

Медь растворяется в водном растворе аммиака в присутствии кислорода с образованием аммиакатов:

Медь (порошкообразная) реагирует с хлором, бромом (в эфире) и серой (в жидком сероуглероде при комнатной температуре или при нагревании 300°C):

Медь реагирует с оксидами неметаллов (при температурах 500-800°C):

Медь реагирует с цианидом калия с образованием дицианокупрата(I) калия:

Медь переходит в раствор реагируя с ионами Fe³⁺ и Cu²⁺

Применение меди.
Медь применяется как проводник в электротехнике, для изготовления охлаждающих труб в радиаторах и теплообменниках, в качестве катализатора при полимеризации ацетилена, как добавка к ювелирным сплавам на основе серебра и золота. Соединения меди применяют для создания антибактерицидных поверхностей, катализаторов при автокаталитической металлизации, меднении, латунировании, в виде сплавов при изготовлении деталей различных механизмов.

Сплавы на основе меди.
• латунь - сплавы на основе меди и цинка, в которых от 60% до 90% меди остальное цинк и примеси, при содержании меди около 80% - сплавы томпак;
• бронза - содержат медь и еще один или несколько металлов. В соответствии с добавкой различают оловянистую бронзу (до 10% олова), алюминиевую бронзу (до 11% алюминия), свинцовую бронзу (8-25% свинец, 5-10% олово), бериллиевую бронзу (до 5% бериллия), а также марганцевую и кремниевую бронзы, существует "фосфорная бронза" - бронза, дезоксидированная фосфором, содержит не более 0,5% фосфора. В марке бронзы БрОФ10-1 (10% олова и 1% фосфора);
• литейная бронза - Cu + до 11% Sn и до 5% Zn;
• нейзильбер - 45-67%Cu + 12-45 Zn + 10-26% Ni;
• твердый припой - Cu + 1-70% Ag плавится в интервале температур 600-1000°C;
• сплав Деварда - 50% Cu + 45% Al + 5% Zn используется в лабораторной практике как восстановитель;
• сплавы сопротивления (электрическое сопротивление почти не зависит от температуры): манганин - 82-84% Cu, 12-15% Mn + 2-4% Ni; константан - 57% Cu + 41% Ni + 1% Fe + 1% Mn; никелин - 56%Cu + 31% Ni + 13% Zn.

Соединения меди (I).
Соединения меди (I) на воздухе почти всегда переходят в соединения меди (II). Устойчивыми являются: цианид меди (I) CuCN; тиоцианат меди (I) CuSCN; иодид меди (I) CuI; сульфид меди (I) Cu₂S; оксид меди (I) Cu₂O.
Оксид меди (I) Cu₂O
Порошок красного цвета, выпадает в осадок из фелинговой жидкости при обнаружении альдегидов. Ранее применялся для изготовления выпрямителей электрического тока, сегодня используется только для окраски стекла и эмалей.
Хлорид меди (I) CuCl
Порошок белого цвета, не растворимый в воде.

Из органических соединений меди (I) наиболее известным является ацетиленид меди (I) Cu-C≡C-Cu.

Соединения меди (II).
Кристаллогидраты солей меди (II) (аквакомплексы) обычно окрашены в голубой или зеленый цвет, безводные соли - белые, оксид и сульфид - черные. Из растворов, содержащих катионы меди (II), железо и цинк осаждают медь в виде красно-коричневого порошка. Аммиачная вода окрашивает растворы солей меди (II) в интенсивно-синий цвет, присущий катиону тетраамминмеди(II) [Cu(NH₃)₄]²⁺.
Сульфат меди (II) CuSO₄ Кристаллы белого цвета. Кристаллогидрат CuSO₄·5H₂O - кристаллы голубого цвета, хорошо растворимые в воде. При нагревании вода отщепляется до того как начнет разлагаться безводный сульфат меди (II). Безводный сульфат меди (II) при действии воды (даже в следовых количествах) снова окрашивается в голубой цвет, что используется для обнаружения воды, например в спиртах. CuSO₄·5H₂O - медный купорос, применяют как средство защиты растений (в смеси с известковым молоком) от виноградной тли. Кроме того он служит компонентом электролитических ванн для меднения и составной частью прядильных растворов в производстве ацетатного волокна.
Гидроксид меди (II) Cu(OH)₂ выпадает в виде голубого хлопьевидного осадка из растворов Cu²⁺ при добавлении щелочей, при нагревании (даже в теплой воде), быстро разлагается до черного оксида меди (II).
Нитрат меди (II) Cu(NO₃)₂·3H₂O используется для создания искусственной патины на медных изделиях.
Гидроксоацетаты меди (II) - сырье для производства медных красок (смесь известная под названием ярь-медянка). Карбонат, ортофосфат и арсенит меди (II) (последний чаще в составе так называемой швейнфуртской зелени включающей ацетат-ионы) осаждаются в результате обменных реакций из водного раствора в виде голубого или зеленого осадков.

Обнаружение.
Соединения меди окрашивают пламя газовой горелки, особенно после смачивания их хлороводородной кислотой в интенсивно-голубой или зеленый цвет. Соли меди (II) окрашивают в темно-синий цвет аммиачную воду.