I asosiy qism I misning davriy sistemada joylashgan o’rni va atom tuzilishi I

Fizik xossalari. Mis   yaxshi choʻziladigan, yaxshi yassilanadigan, elektr va issiqni yaxshi oʻtkazadigan, u qizil tusli metalldir. Elektr oʻtkazish xususiyati jihatidan mis kumushdan va boshqa hamma metallardan ustun turadi. Misning suyuqlanish temperaturasi 1084⁰C. Misning qaynash temperaturasi 2540⁰C, mis quruq havoda qorayadi, ya’ni asta-sekin oksidlanadi, hosil boʻlgan oksid mis sirtida zich parda hosil qiladi, bu parda misni havo kislorodi ta’siridan saqlaydi, lekin nam havoda misning sirti CuCO₃.Cu(OH)₂ bilan qoplanib, koʻkaradi.

Koʻmir bilan mis(II) oksidining reaksiyasi

Kimyoviy xossalari. Mis xlor bilan odatdagi temperaturadayoq birikadi. Suyultirilgan HCl va H₂SO₄ misga ta’sir etmaydi, misga konsentrlangan H₂SO₄ ni isitgan holda ta’sir ettirilsa, CuSO₄ va SO₂ hosil boʻladi, HNO₃ ta’sirida esa, kislotaning konsentratsiyasiga qarab Cu(NO₃)₂ va NO yoki NO₂ hosil boʻladi.

Cu + Cl₂ →CuCl₂;

Cu + 2H₂SO₄ →CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu + 2HCl → CuCl₂ + H₂;

Cu + 4HNO₃ →Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Mis turmushda va sanoatda koʻp ishlatiladi. Misning eng koʻp miqdori elektr simlari tayyorlash uchun ketadi. Misdan turli asboblar, ximiya asboblari, bronza (mis bilan qaliy qotishmasi), latun (mis bilan rux qotishmasi) va boshqa qotishmalar tayyorlashda ishlatiladi. Roʻzgʻorda ishlatiladigan asboblar, idishlar va qozonlarni zanglashdan saqlashda ularga qalay bilan ishlov beriladi. Bu narsa odamni zaharlanishdan saqlaydi, chunki mis birikmalari zaharlidir. Cu(OH)₂*CuCO₃ – bu modda tabiatda uchraydi va malaxit deb ataladi va uni yashil boʻyoq sifatida ishlatiladi.

Mis birikmalari qishloq xoʻjaligida oʻsimliklarni zararkunandalariga va turli kasalliklariga qarshi kurashda ishlatiladi. Mis inson, hayvon va oʻsimlik organizmi uchun oz miqdorda boʻlsa ham zarur elementdir. Mis birikmalari qishloq xoʻjaliklarida mikrooʻgʻit sifatida ishlatiladi. Ammo mis birikmalarining zaharliligini unutmaslik kerak.

Mis og'ir pushti-qizil metall bo'lib, yumshoq va egiluvchan, erish nuqtasi 1083 ° C, u elektr toki va issiqlikni ajoyib o'tkazuvchidir, misning elektr o'tkazuvchanligi alyuminiydan 1,7 baravar, temirdan 6 baravar yuqori. .

Mis plastik, pushti-qizil metall bo'lib, metall yorqinligi bilan ajralib turadi; misning yupqa plyonkalari shaffof bo'lganda yashil-ko'k rangga ega. U kimyoviy bog'lanishning metall turiga ega bo'lgan yuz markazli kubik panjarada kristallanadi. U yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega, elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Erish nuqtasi 1083 ° S, qaynash nuqtasi 2567 ° S, zichligi 8,92 g / sm ³ .
Havoda mis asosiy karbonatning zich yashil-kulrang plyonkasi bilan qoplangan, bu esa uni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi.
Kundalik hayotda biz doimo mis va uning qotishmalari bilan shug'ullanishimiz kerak: biz kompyuterni yoki stol chiroqni yoqamiz - mis simlar orqali oqim oqadi, biz sariq va oq rangli mis qotishmalaridan yasalgan metall pullardan foydalanamiz. . Ba'zi uylar bronza buyumlar bilan bezatilgan, idish-tovoqlar misdan qilingan. Ayni paytda mis tabiatdagi eng keng tarqalgan elementdan uzoqdir: er qobig'idagi mis miqdori 0,01% ni tashkil qiladi, bu esa barcha elementlar orasida faqat 23-o'rinni egallashga imkon beradi.
Metalldan asosiy foydalanish elektr tokining o'tkazgichi sifatida. Bundan tashqari, mis tanga qotishmalarida ishlatiladi, shuning uchun uni ko'pincha "tanga metall" deb atashadi. Shuningdek, u an'anaviy bronza (7-10% qalayli mis qotishmalari) va guruch (mis sink qotishmasi) va monel (nikel mis qotishmasi) kabi maxsus qotishmalarda mavjud. Mis qotishmalaridan yasalgan metallga ishlov berish asboblari uchqun chiqarmaydi va portlovchi ustaxonalarda ishlatilishi mumkin. Mis asosidagi qotishmalar puflama asboblari va qo'ng'iroqlarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
Misning shifobaxsh xususiyatlari juda uzoq vaqtdan beri ma'lum. Qadimgi odamlar misning shifobaxsh ta'siri uning analjezik, antipiretik, antibakterial va yallig'lanishga qarshi xususiyatlari bilan bog'liq deb ishonishgan. Hatto Avitsenna va Galen misni dori sifatida ta'riflagan va Aristotel, misning tanaga umumiy mustahkamlovchi ta'siriga ishora qilib, qo'lida mis to'p bilan uxlashni afzal ko'rgan. Qirolicha Kleopatra eng yupqa mis bilaguzuklarni taqib yurgan, ularni oltin va kumushdan afzal ko'rgan, tibbiyot va kimyoni yaxshi bilgan. Mis zirhlarda qadimgi jangchilar kamroq charchagan va yaralari kamroq yiringlashgan va tezroq tuzalib ketgan. Misning "erkak kuchi" ga ijobiy ta'sir ko'rsatish qobiliyati qadimgi dunyoda sezilgan va keng tarqalgan.
Ko'chmanchi xalqlar kundalik hayotda ularni yuqumli kasalliklardan himoya qiladigan mis idishlardan foydalanganlar, lo'lilar esa xuddi shu maqsadda boshlariga mis halqa taqib yurishgan. Tarixiy fakt: vabo va vabo epidemiyasi mis bilan ishlaydigan yoki mis konlari yaqinida yashovchi odamlarni chetlab o'tdi. Yuqumli bemorlardan sog'lom odamlarga infektsiyani yuqtirishning oldini olish uchun ilgari kasalxonalardagi eshik tutqichlari misdan qilingani bejiz emas.
Misni qo'llashning juda muhim sohasi mis qotishmalarini ishlab chiqarishdir. Ko'pgina metallar bilan mis qattiq eritmalar deb ataladi, ular oddiy eritmalarga o'xshaydi, chunki ularda bir komponent (metall) atomlari boshqasining atomlari orasida teng taqsimlanadi (34-rasm). Ko'pgina mis qotishmalari qattiq eritmalardir.
Qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lgan mis qotishmasi - bronza tarkibida 4-30% qalay (odatda 8-10%) mavjud. Qizig'i shundaki, bronza qattiqligi bo'yicha alohida olingan sof mis va qalaydan ustun turadi. Bronza misga qaraganda ancha eriydi. Qadimgi Misr, Gretsiya, Xitoy ustalarining bronza buyumlari bugungi kungacha saqlanib qolgan. O'rta asrlarda bronzadan asboblar va boshqa ko'plab mahsulotlar quyilgan. Moskva Kremlidagi mashhur Tsar Cannon va Tsar Bell ham mis va qalay qotishmasidan quyiladi.
3. Misning kimyoviy xossalari
Oddiy modda shaklida mis o'ziga xos qizg'ish rangga ega. Mis metall yumshoq va egiluvchan. Elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi bo'yicha mis kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Metall mis, kumush kabi, antibakterial xususiyatlarga ega.
Mis xona haroratida toza, quruq havoda barqaror, lekin qizil issiqlikda oksidlar hosil qiladi. U oltingugurt va galogenlar bilan ham reaksiyaga kirishadi. Oltingugurt birikmalarini o'z ichiga olgan atmosferada mis asosiy sulfatning yashil plyonkasi bilan qoplangan. Elektrokimyoviy kuchlanish seriyasida mis vodorodning o'ng tomonida joylashgan, shuning uchun u oksidlovchi bo'lmagan kislotalar bilan amalda ta'sir qilmaydi. Metall issiq konsentrlangan sulfat kislotada, shuningdek suyultirilgan va konsentrlangan nitrat kislotada eriydi. Bundan tashqari, mis siyanidlar yoki ammiakning suvli eritmalari ta'sirida eritmaga kiritilishi mumkin:
2Cu + 8NH _{3 Ї} H ₂ O + O ₂ \u003d 2 [Cu (NH ₃ ) ₄ ] (OH) ₂ + 6H ₂ O
Davriy jadvaldagi misning holatiga ko'ra, uning yagona barqaror oksidlanish darajasi (+I) bo'lishi kerak, lekin u emas. Mis yuqori oksidlanish darajalarini olishga qodir va eng barqaror, ayniqsa suvli eritmalarda, oksidlanish darajasi (+ II). Ehtimol, mis (III) elektronlar almashinuvining biokimyoviy reaktsiyalarida ishtirok etadi. Bu oksidlanish darajasi kam uchraydi va hatto zaif qaytaruvchi moddalar ta'sirida juda oson kamayadi. Bir nechta mis (+ IV) birikmalari ma'lum.
Metall havoda yoki kislorodda qizdirilganda mis oksidlari hosil bo'ladi: sariq yoki qizil Cu ₂ O va qora CuO. Haroratning ko'tarilishi asosan mis (I) oksidi Cu ₂ O hosil bo'lishiga yordam beradi. Laboratoriyada bu oksid mis (II) tuzining ishqoriy eritmasini glyukoza, gidrazin yoki gidroksilamin bilan kamaytirish orqali qulay tarzda olinadi:
2CuSO ₄ + 2NH ₂ OH + 4NaOH \u003d Cu ₂ O + N ₂ + 2Na ₂ SO ₄ + 5H ₂ O
Bu reaksiya Felingning shakar va boshqa qaytaruvchi moddalar uchun sezgir testining asosi hisoblanadi. Ishqoriy eritmadagi mis (II) tuzining eritmasi tekshirilayotgan moddaga qo'shiladi. Agar modda qaytaruvchi vosita bo'lsa, xarakterli qizil cho'kma paydo bo'ladi.
Cu ^{+ kationi} suvli eritmada beqaror bo'lganligi sababli, Cu ₂ O ga kislotalar ta'sirida dismutatsiya yoki kompleks hosil bo'ladi:
Cu ₂ O + H ₂ SO ₄ \u003d Cu + CuSO ₄ + H ₂ O
Cu ₂ O + 4HCl \u003d 2 H [CuCl ₂ ] + H ₂ O
Oksid Cu ₂ O ishqorlar bilan sezilarli darajada o'zaro ta'sir qiladi. Bu kompleks hosil qiladi:
Cu ₂ O + 2NaOH + H ₂ O 2Na[Cu(OH) ₂ ]
Mis (II) oksidi CuO ni olish uchun nitrat yoki asosiy mis (II) karbonatning parchalanishidan foydalanish yaxshidir:
(NO ₃ ) ₂ = 2CuO + 4NO ₂ + O ₂
(CuOH) ₂ CO ₃ \u003d 2CuO + CO ₂ + H ₂ O
Mis oksidlari suvda erimaydi va u bilan reaksiyaga kirishmaydi. Yagona mis gidroksid Cu(OH) ₂ odatda mis (II) tuzining suvli eritmasiga ishqor qo‘shish orqali olinadi. Mis (II) gidroksidning amfoter xossalarini (kimyoviy birikmalarning asosiy yoki kislotali xossalarini namoyon qilish qobiliyati) och ko‘k rangli cho‘kmasi nafaqat kislotalarda, balki konsentrlangan ishqorlarda ham eritilishi mumkin. Bunda [Cu(OH) ₄ ] ^{2- tipidagi zarrachalarni o'z ichiga olgan to'q ko'k rangli eritmalar hosil bo'ladi} . Mis (II) gidroksid ammiak eritmasida ham eriydi:
Cu (OH) ₂ + 4NH ₃ ^. H ₂ O \u003d [Cu (NH ₃ ) ₄ ] (OH) ₂ + 4H ₂ O
Mis (II) gidroksid termal jihatdan beqaror va qizdirilganda parchalanadi:
Cu(OH) ₂ \u003d CuO + H ₂ O
Cu(OH) _{2 ga K 2} S ₂ O ₈ taʼsirida hosil boʻlgan toʻq qizil rangli Cu ₂ O ₃ oksidi mavjudligi haqida maʼlumotlar mavjud . Bu kuchli oksidlovchi moddadir, 400 ° C gacha qizdirilganda CuO va O _{2 ga parchalanadi} .
So'nggi yigirma yil ichida mis oksidlari kimyosiga katta qiziqish yuqori haroratli supero'tkazgichlarni ishlab chiqarish bilan bog'liq bo'lib, ulardan YBa ₂ Cu ₃ O _{7 eng yaxshi ma'lum} . 1987 yilda bu birikma suyuq azot haroratida o'ta o'tkazgich ekanligi ko'rsatildi. Uning keng ko'lamli amaliy qo'llanilishiga to'sqinlik qiladigan asosiy muammolar materiallarni qayta ishlash sohasida yotadi. Endi eng istiqbolli yupqa plyonkalar ishlab chiqarishdir.
Ko'pgina mis xalkogenidlari stokiometrik bo'lmagan birikmalardir. Mis (I) sulfid Cu ₂ S misni oltingugurt bug'ida yoki vodorod sulfidli muhitda kuchli qizdirish natijasida hosil bo'ladi. Vodorod sulfidi Cu ^{2+ kationlari bo'lgan} suvli eritmalar orqali o'tkazilganda CuS tarkibidagi kolloid cho'kma ajralib chiqadi. Biroq, CuS oddiy mis (II) birikmasi emas. U S _{2 guruhini o'z ichiga oladi va Cu} ^I ₂ Cu ^II (S ₂ )S formulasi bilan yaxshiroq tavsiflanadi . Mis selenidlari va telluridlari metall xossalarini namoyon qiladi, CuSe ₂ , CuTe ₂ , CuS va CuS ₂ esa past haroratlarda oʻta oʻtkazgich hisoblanadi.
Mis galogenlar bilan qizdirilganda suvsiz diftorid, dixlorid va dibromid sintezlanishi mumkin. Mis (II) galogenidlarning eritmalari metallni, uning oksidi, gidroksid yoki karbonatni mos keladigan gidrogal kislota bilan reaksiyaga kiritish orqali qulayroqdir. Kristalli gidratlar doimo suvli eritmalardan ajratiladi.
Mis (II) yodidni olishga urinishlar mis (I) yodid CuI hosil bo'lishiga olib keladi:
2Cu ²⁺ + 4I ^- = 2CuI + I ₂
Bunda eritma va cho`kma yod borligidan jigarrang rangga aylanadi. Olingan yod tiosulfat ioni ta'sirida olib tashlanishi mumkin:
I ₂ + 2SO ₃ S ^2- \u003d 2I ^- + S ₄ O ₆ ^2-
Biroq, ortiqcha tiosulfat ioni qo'shilsa, mis (I) yodid eriydi:
CuI + 2SO ₃ S ^2- \u003d [Cu (SO ₃ S) ₂ ] ^3- + I ^-
Xuddi shunday, mis (II) siyanidini tayyorlashga urinishlar CuCN hosil bo'lishiga olib keladi. Boshqa tomondan, elektromanfiy ftor bilan mis (I) tuzini olish mumkin emas. Oq erimaydigan birikmalar bo'lgan uchta boshqa mis (I) galogenidlari mis (II) galogenidlarini qaytarish jarayonida suvli eritmalardan cho'kadi.
Suvli eritmalarda rangsiz mis (I) ioni juda beqaror va nomutanosibdir.
2Cu ^I Cu ^II + Cu(p)
Ehtimol, buning sababi atomning kattaligidir. Cu ^II ioni Cu ^I dan kichikroq va ikki marta zaryadga ega bo'lib, suv bilan ancha kuchli ta'sir qiladi (gidratlanish issiqligi mos ravishda ~2100 va ~580 kJ mol ^-1 ). Farqi muhim, chunki u mis uchun ikkinchi ionlanish energiyasidan ustundir. Bu Cu ^{II ionini suvli eritmada (va ionli qattiq moddalarda) Cu I ga} qaraganda barqarorroq qiladi, garchi uning barqaror d ^{10 konfiguratsiyasiga qaramay.} Biroq, Cu ^I eruvchanligi juda past bo'lgan birikmalarda yoki kompleks hosil qilish orqali barqarorlashishi mumkin. Komplekslar Cu ₂ O ning mos keladigan ligandlar bilan o'zaro ta'sirida suvli eritmada osongina hosil bo'ladi . Suvli eritmalarda mis (I) xloro- va amin komplekslari atmosfera kislorodi ta'sirida sekin oksidlanib, tegishli mis (II) birikmalariga aylanadi.
Mis (II) kationi esa suvli eritmada ancha barqaror. Mis (II) tuzlari asosan suvda eriydi. Ularning eritmalarining ko'k rangi [Cu(H ₂ O) ₄ ] ^{2+ ionining hosil bo'lishi bilan bog'liq} . Ular ko'pincha gidratlar sifatida kristallanadi. Suvli eritmalar ozgina gidrolizlanadi va ko'pincha ulardan asosiy tuzlar cho'kadi. Asosiy karbonat tabiatda uchraydi - bu mineral malaxit, asosiy sulfatlar va xloridlar misning atmosfera korroziyasida hosil bo'ladi va asosiy asetat (verdigris) pigment sifatida ishlatiladi.
Yar-verdigris Pliniy Elder davridan beri ma'lum (eramizning 23-79 yillari). Rossiya dorixonalarida ular uni 17-asrning boshlarida olishni boshladilar. Qabul qilish usuliga qarab, u yashil yoki ko'k bo'lishi mumkin. U Moskvadagi Kolomenskoyedagi qirollik xonalarining devorlarini chizgan.
Eng mashhur oddiy tuz - mis (II) sulfat pentahidrat CuSO ₄ Ї5H ₂ O - ko'pincha mis sulfat deb ataladi. Ko'rinishidan, vitriol so'zi lotincha Cipri Rosa - Kipr atirgulidan kelib chiqqan. Rossiyada mis sulfat ko'k, kipr, keyin turkcha deb nomlangan. Vitriol tarkibida mis borligi birinchi marta 1644 yilda Van Helmont tomonidan aniqlangan. 1848 yilda R. Glauber birinchi marta mis va sulfat kislotadan mis sulfat oldi. Mis sulfat elektrolitik jarayonlarda, suvni tozalashda va o'simliklarni himoya qilishda keng qo'llaniladi. Bu boshqa ko'plab mis birikmalari uchun boshlang'ich materialdir.
Tetraamminlar mis (II) ning suvli eritmalariga ammiakni dastlabki choʻkma toʻliq erimaguncha qoʻshib oson hosil boʻladi. Mis tetraamminlarining to'q ko'k eritmalari tsellyulozani eritib yuboradi, uni kislotalash yo'li bilan cho'ktirish mumkin, bu viskoza olish jarayonlaridan birida qo'llaniladi. Etanolning eritmaga qo'shilishi [Cu(NH ₃ ) ₄ ]SO ₄ ЇH ₂ O ning cho'kishiga olib keladi. Ammiakning konsentrlangan eritmasidan tetraamminlarning qayta kristallanishi binafsha-ko'k pentaamminlarning hosil bo'lishiga olib keladi, ammo beshinchi NH _{3 molekulasi} osongina yo'qoladi. Geksaamminlarni faqat suyuq ammiakda olish mumkin va ular ammiak atmosferasida saqlanadi.
Mis (II) makrosiklik ligand ftalosiyanin bilan kvadrat tekis kompleks hosil qiladi. Uning hosilalari 500 ° C gacha barqaror bo'lgan va siyoh, bo'yoq, plastmassa va hatto rangli tsementlarda keng qo'llaniladigan ko'kdan yashil ranggacha pigmentlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Elektr o'tkazuvchanligi bu materialni qanchalik yaxshi tashiydiganligining o'lchovidir elektr zaryadi. Bu elektr simlari tizimidagi muhim xususiyatdir. Mis elektr o'tkazuvchanligi ko'rsatkichlari bo'yicha eng yuqori ko'rsatkichga egaqimmatbaho metallar: misning elektr qarshiligi = 20,7 ° C da 16,78 n C • m. Maxsus toza Kislorodsiz elektron (OFE) mis taxminan 1% ko'proq o'tkazuvchan (ya'ni, kamida 101% IACS ga erishadi).[7][8]

Qattiq holatda metallarning nazariyasi[9] misning g'ayrioddiy yuqori elektr o'tkazuvchanligini tushuntirishga yordam beradi. Misda atom, eng chekka 4s energiya zonasi yoki o'tkazuvchanlik diapazoni, faqat yarmi to'ldirilgan, shuncha ko'p elektronlar olib yurishga qodir elektr toki. Qachon elektr maydoni mis simga qo'llaniladi, elektronlarning o'tkazuvchanligi tomonga qarab tezlashadi elektropozitiv tugatish, shu bilan oqim yaratish. Ushbu elektronlar nopoklik atomlari, vakansiyalar, panjara ionlari va nomukammallik bilan to'qnashib, ularning o'tishiga qarshilikka duch kelishadi. To'qnashuvlar orasidagi o'rtacha masofa "erkin yo'l degani ", metalning rezistentligiga teskari proportsionaldir. Misning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning o'rtacha o'rtacha erkin yo'lidir (xona haroratida taxminan 100 ta atom oralig'i). Bu o'rtacha sovutish yo'li misni sovutganda tez o'sib boradi.[10]

Uning yuqori o'tkazuvchanligi tufayli, tavlangan mis boshqa barcha elektr o'tkazgichlari taqqoslanadigan xalqaro standartga aylandi. 1913 yilda Xalqaro elektrotexnika komissiyasi tijorat jihatdan toza misning o'tkazuvchanligini Xalqaro tavlangan mis standartida 100% IACS = 58,0 MS / m 20 ° C da 0,393% / ° S ga kamaygan holda aniqladi.[7][8] Tijorat tozaligi o'tgan asrda yaxshilanganligi sababli, qurilish simlarida ishlatiladigan mis o'tkazgichlar ko'pincha 100% IACS standartidan oshib ketadi.[11]

Elektr qo'llanilishida ishlatiladigan misning asosiy darajasi bu elektrolitik qattiq pog'onali mis (CW004A yoki ASTM belgilash C11040). Ushbu mis kamida 99,90% toza va kamida 101% IACS elektr o'tkazuvchanligiga ega. ETP mis tarkibida kichik foiz mavjud kislorod (0,02 dan 0,04% gacha). Agar yuqori o'tkazuvchanlik mis bo'lishi kerak bo'lsa payvandlangan yoki lehimli yoki kamaytiradigan atmosferada ishlatiladi, keyin kislorodsiz mis (CW008A yoki ASTM belgisi C10100) ishlatilishi mumkin.[12]

Bir nechta elektr o'tkazuvchan metallar misga qaraganda kamroq zichroq, lekin bir xil oqim o'tkazishi uchun kattaroq tasavvurlarni talab qiladi va cheklangan joy katta talab bo'lganda foydalana olmaydi.[10][4]

Alyuminiy misning o'tkazuvchanligining 61% ga ega.[13] Xuddi shu tokni o'tkazish qobiliyati uchun alyuminiy o'tkazgichning tasavvurlar maydoni misdan 56% ko'proq bo'lishi kerak. Qalinligini oshirish zarurati alyuminiy sim ko'plab dasturlarda foydalanishni cheklaydi,[4] kichik motorlarda va avtoulovlarda bo'lgani kabi. Biroq, ba'zi bir dasturlarda, masalan, havo elektr energiyasini uzatish kabellar, alyuminiy ustunlik qiladi va mis kamdan kam qo'llaniladi.[iqtibos kerak

Kumush, a qimmatbaho metall, misdan yuqori elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan yagona metalldir. Kumushning elektr o'tkazuvchanligi IACS shkalasi bo'yicha tavlanadigan misning 106% ni tashkil qiladi va kumushning elektr qarshiligi = 15.9 nΩ • m 20 ° S da.[14][15] Kumushning yuqori narxi uning pastligi bilan birlashtirilgan mustahkamlik chegarasi uni maxsus qo'llanmalar bilan cheklaydi, masalan, qo'shma qoplama va toymasin aloqa yuzalari va yuqori sifatli o'tkazgichlar uchun qoplama koaksiyal kabellar 30 MGts dan yuqori chastotalarda ishlatiladi
Mis ishlatilgan elektr simlari ixtiro qilinganidan beri elektromagnit va telegraf 1820-yillarda.[1][2] Ixtirosi telefon 1876 ​​yilda mis o'tkazgichga elektr o'tkazgich sifatida qo'shimcha talab paydo bo'ldi.[3]

Mis sulfat - mis sulfatning kristalli gidratidir, ya'ni ushbu moddaning tuzilishi suv molekulalarini ham o'z ichiga oladi. Oddiy mis sulfatiga xos bo'lgan asosiy xususiyatlarga ega. Aytish kerakki, bu tuz, shuning uchun kimyoviy xatti-harakatlar bilan ajralib turadi, bu guruhning boshqa ko'plab moddalarini ajratib turadi.
Mis - bu elektr o'tkazgich elektr simlarining ko'plab toifalarida.[3][4] Mis sim ishlatiladi elektr energiyasini ishlab chiqarish, elektr uzatish, quvvatni taqsimlash, telekommunikatsiya, elektronika elektron va son-sanoqsiz turlari elektr jihozlari.[5] Mis va uning qotishmalari ham tayyorlash uchun ishlatiladi elektr kontaktlari. Elektr simlari binolarda mis sanoati uchun eng muhim bozor hisoblanadi.[6] Ishlab chiqarilgan misning taxminan yarmi elektr simlari va kabel o'tkazgichlarini ishlab chiqarishga sarflanadi
Moviy vitriol ko'k rangli kristalli qattiq moddadir. Suvda eriydi. Bir moddaning tarkibida bitta molekula kuprum sulfatning besh molekulasi suvga tushadi. Suvsiz, u rangi yo'q. Tabiatda uni ma'lum minerallar, masalan, xalkantit shaklida topish mumkin. Ushbu tosh kam ma'lum va kam ishlatiladi.
Boshqa har qanday sulfat singari, mis ham yuqori harorat ta'sirida parchalanishi mumkin. Bunday reaktsiya bilan kuprum oksidi, oltingugurt dioksidi va kislorod hosil bo'ladi. Shuningdek, mis sulfat, boshqa tuzlar kabi, almashtirish reaktsiyasining ishtirokchisi bo'lishi mumkin. Bunday o'zaro ta'sir qilish bilan elektrokimyoviy faoliyat ketma-ketligida kupumning chap tomonida joylashgan yanada faol metall mis atomini aralashmadan chiqarib tashlaydi va uning o'rnini egallaydi. Masalan, ko'rib chiqilayotgan moddaga natriy qo'shsangiz, cho'kma hosil bo'ladigan natriy sulfat va misni olishingiz mumkin. Bundan tashqari, ushbu modda boshqa tuzlar singari asosiy va kislotali gidroksidlar bilan reaksiyaga kirishadi. Masalan, mis sulfatining kaltsiy gidroksid bilan reaktsiyasi - asos. Ushbu o'zaro ta'sir natijasida mis gidroksidi va kaltsiy sulfati ajralib chiqadi. Ushbu tuzning kislota bilan reaktsiyasi misolida mis fosfat va sulfat kislota hosil bo'lishiga olib keladigan fosforik kislota bilan o'zaro ta'sirini olsak bo'ladi. Mis sulfat boshqa tuz eritmasi bilan aralashtirilsa, almashinish reaktsiyasi sodir bo'ladi. Ya'ni, masalan, unga bariy xlorid qo'shilsa, mis xlorid va bariy sulfat cho'kmasini olish mumkin (agar mahsulotlardan biri yog'ingarchilik, gaz yoki suv bo'lmasa, reaktsiya amalga oshirilmaydi).
Mis sulfatni ikkita asosiy usul yordamida olish mumkin. Birinchisi, mis gidroksidning konsentrlangan sulfat kislotasi bilan o'zaro ta'siri. Shuningdek, sezilarli miqdordagi suv chiqariladi, uning bir qismi namlanishga ketadi. Ushbu moddani olishning ikkinchi usuli - bu konsentrlangan sulfat kislotaning bevosita mis bilan o'zaro ta'siri. Bunday reaktsiyani faqat ma'lum bir sharoitlarda ko'tarilgan harorat shaklida amalga oshirish mumkin. Mis oksidi va sulfat kislotasi o'rtasida reaktsiya o'tkazish mumkin, buning natijasida kerakli modda va suv ham hosil bo'ladi. Bundan tashqari, mis sulfat mis sulfitni yoqish orqali olinadi.
Ushbu modda bog'dorchilik sohasida o'zining asosiy qo'llanilishini topdi - u antiseptik va zararsizlantiruvchi vositasi tufayli o'simliklarni kasallik va zararkunandalardan himoya qilish uchun ishlatiladi. Shuningdek, ushbu modda qishloq xo'jaligida keng qo'llaniladi, chunki u sovuqqa chidamliligi va o'simliklarning zamburug'larga qarshi immunitetini oshirish uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, mis sulfat metallurgiyada, shuningdek qurilishda qo'llaniladi. Yog'ochni singdirish xususiyatiga ega bo'lish uchun ular singdirilgan. Oziq-ovqat sanoatida u ko'pincha konservant sifatida ishlatiladi. Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, mis sulfat bo'yoqlar tayyorlashda, rux, marganets va magniy kationlariga yuqori sifatli reaktsiyalarni o'tkazish uchun ishlatiladi.

I.3.Misning birikmalari va ularning ahamiyati
Mis tabiatda to'g'ridan-to'g'ri ishlatilishi mumkin bo'lgan metall shaklida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ozgina metallardan biridir (mahalliy metallar ). Bu v dan bir necha mintaqalarda insoniyatning juda erta foydalanishiga olib keldi. Miloddan avvalgi 8000 yil. Ming yillar o'tgach, bu birinchi metall edi eritilgan sulfidli rudalardan, v. Miloddan avvalgi 5000 yil; qolipga shaklga quyilgan birinchi metall, v. Miloddan avvalgi 4000 yil; va boshqa metall bilan maqsadli ravishda qotishma qilingan birinchi metall, qalay, yaratmoq bronza, v. Miloddan avvalgi 3500 yil.[5]
In Rim davri, mis asosan qazib olindi Kipr, metall nomining kelib chiqishi, dan aes siprium (Kipr metallari), keyinchalik buzilgan suprum (Lotin). Coper (Qadimgi ingliz ) va mis bundan kelib chiqqan bo'lib, keyinchalik imlo birinchi bo'lib 1530 yilda ishlatilgan.[6]Odatda uchraydigan birikmalar mis (II) tuzlari bo'lib, ular ko'pincha minerallarga ko'k yoki yashil rang beradi azurit, malakit va firuza va pigment sifatida keng va tarixiy ravishda ishlatilgan.
Binolarda, odatda tom yopish uchun ishlatiladigan mis oksidlanib, yashil rang hosil qiladi verdigris (yoki patina ). Mis ba'zan ishlatiladi dekorativ san'at, ham elementar metall shaklida, ham pigment sifatida birikmalarda. Mis aralashmalari sifatida ishlatiladi bakteriostatik vositalar, fungitsidlar va yog'ochdan saqlovchi moddalar.Mis barcha tirik organizmlar uchun iz sifatida muhim ahamiyatga ega parhez mineral chunki u nafas olish fermentlari kompleksining asosiy tarkibiy qismidir sitoxrom s oksidaza. Yilda mollyuskalar va qisqichbaqasimonlar, mis qon pigmentining tarkibiy qismidir gemosiyanin, o'rniga temir kompleksi o'rnatilgan gemoglobin baliqlarda va boshqalarda umurtqali hayvonlar. Odamlarda mis asosan jigar, mushak va suyakda uchraydi.[7] Voyaga etgan tanada kilogramm vazniga 1,4 dan 2,1 mg gacha mis bo'ladi.
Mis, kumush va oltin ichida 11-guruh davriy jadvalning; bu uchta metalning to'ldirilgan d- ustida bitta s-orbital elektroni bor.elektron qobig'i va yuqori bilan ajralib turadi egiluvchanlik va elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi. Ushbu elementlarning to'ldirilgan d-chig'anoqlari atomlararo o'zaro ta'sirga juda oz hissa qo'shadi, ular orqali s-elektronlar ustunlik qiladi. metall aloqalar. To'liq bo'lmagan d-qobig'i bo'lgan metallardan farqli o'laroq, mis tarkibidagi metall bog'lanishlar etishmaydi kovalent xarakterga ega va nisbatan zaifdir. Ushbu kuzatuv past darajani tushuntiradi qattiqlik va yuqori süneklik bitta kristallar mis.[9] Makroskopik miqyosda kengaytirilgan nuqsonlarni kiritish kristall panjara, masalan, don chegaralari, qo'llaniladigan stress ostida material oqimiga to'sqinlik qiladi va shu bilan uning qattiqligini oshiradi. Shu sababli mis odatda nozik taneli holda etkazib beriladi polikristal monokristalli shakllarga qaraganda katta kuchga ega bo'lgan shakl.[10]

Misning yumshoqligi uning yuqori elektr o'tkazuvchanligini qisman tushuntiradi (59,6 × 10)6 S / m) va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, xona haroratida toza metallar orasida ikkinchi (kumushdan keyin ikkinchi).[11] Buning sababi shundaki, xona haroratida metallarda elektronlarni tashishdagi qarshilik, avvalambor, yumshoq metallda nisbatan kuchsizroq bo'lgan panjaraning termal tebranishlariga elektronlarning tarqalishidan kelib chiqadi.[9] Misning ochiq havoda ruxsat etilgan maksimal zichligi taxminan 3,1 × 10 ni tashkil qiladi6 A / m2 u haddan tashqari qiziy boshlagan tasavvurlar maydonining.[12]

Mis - kulrang yoki kumushdan tashqari tabiiy rangga ega bo'lgan bir nechta metall elementlardan biridir.[13] Sof mis to'q sariq-qizil rangga ega va qizil rangga ega bo'ladi qoralash havo ta'sirida. Misning xarakterli rangi to'ldirilgan 3d va yarim bo'sh 4s atomik chig'anoqlar orasidagi elektron o'tishlar natijasida hosil bo'ladi - bu qobiqlar orasidagi energiya farqi to'q sariq nurga to'g'ri keladi.
Agar boshqa metallarga o'xshab, agar mis boshqa metall bilan aloqa qilsa, galvanik korroziya sodir bo'ladi
Mis suv bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin atmosfera kislorodi bilan sekin reaksiyaga kirishib, jigarrang-qora mis oksidi qatlamini hosil qiladi, zang nam havoda temirda hosil bo'lib, asosiy metallni keyingi korroziyadan himoya qiladi (passivatsiya ). Ning yashil qatlami verdigris (mis karbonat) tez-tez eski mis inshootlarida, masalan, ko'plab eski binolarning tomlarini ko'rish mumkin[15] va Ozodlik haykali.[16] Mis qoralangan ba'zilariga duch kelganda oltingugurt birikmalar, ular bilan reaksiyaga kirishib, har xil bo'ladi mis sulfidlari
Misning izotoplari29 bor izotoplar mis. 63Cu va 65Cu barqaror, bilan 63Cu tabiiy ravishda uchraydigan misning taxminan 69% ni tashkil qiladi; ikkalasida ham bor aylantirish ning3⁄2.[18] Boshqa izotoplar radioaktiv, eng barqaror mavjudot bilan 67Cu bilan yarim hayot 61,83 soat.[18] Yetti metastabil izotoplar tavsiflangan; 68mCu eng uzoq umr ko'radi, yarim umri 3,8 minut. Izotoplar massa raqami tomonidan 64 dan ortiq parchalanish β− massa soni 64 dan past bo'lganlar esa parchalanadi β+. 64Cu, yarim umri 12,7 soatni tashkil etadigan, ikkala tomon ham parchalanadi.[19]
62Cu va 64Cu muhim dasturlarga ega. 62Cu ishlatiladi 62Cu-PTSM a radioaktiv izlovchi uchun pozitron emissiya tomografiyasi
Michigan shtatidagi Kyuvenav yarim orolidan olingan mis, uzunligi taxminan 2,5 dyuym (6,4 sm)
Mis katta yulduzlarda ishlab chiqariladi[21] va Yer qobig'ida millionga taxminan 50 qism (ppm) nisbatida mavjud.[22] Tabiatda mis turli xil minerallarda, shu jumladan mahalliy mis kabi mis sulfidlar xalkopirit, bornit, digenit, kovelit va xalkotsit, mis sulfosalts kabi tetraedit-tennantit va enargit, mis karbonatlar kabi azurit va malakit va mis (I) yoki mis (II) oksidlari kabi kuprit va tenorit navbati bilan.[11] Kashf etilgan elementar misning eng katta massasi 420 tonnani tashkil etdi va 1857 yilda topilgan Kewinaw yarimoroli Michigan shtatida, AQSh.[22] Mahalliy mis a polikristal 4.4 × 3.2 × 3.2 sm o'lchamdagi tasvirlangan eng katta yagona kristalli
Mis ishlab chiqarish bo'yicha mamlakatlar ro'yxati
Ko'pgina mis qazib olinadi yoki qazib olingan mis sulfidlari kabi ochiq konlar yilda porfir mis tarkibida 0,4 dan 1,0% gacha mis bo'lgan konlar. Saytlarga quyidagilar kiradi Chuquicamata, Chilida, Bingem kanyon koni, Yuta, Amerika Qo'shma Shtatlari va El Chino koni, Nyu-Meksiko, Amerika Qo'shma Shtatlari. Ga ko'ra Britaniya geologik xizmati, 2005 yilda Chili misning eng yuqori ishlab chiqaruvchisi bo'lib, dunyodagi ulushning kamida uchdan bir qismiga ega, undan keyin AQSh, Indoneziya va Peru.[11] Misni qayta tiklash orqali ham olish mumkin joyida yuvish jarayon. Arizona shtatidagi bir nechta saytlar ushbu usul uchun asosiy nomzodlar hisoblanadi.[24] Amaldagi mis miqdori tobora ortib bormoqda va uning miqdori barcha mamlakatlarning rivojlangan jahon darajalariga chiqishiga imkon berish uchun etarli emas.
Eng yuqori mis § zahiralari
Mis kamida 10 000 yil ishlatilgan, ammo barcha mislarning 95% dan ortig'i shu paytgacha qazib olingan va eritilgan 1900 yildan beri qazib olinmoqda,[26] va yarmidan ko'pi so'nggi 24 yil ichida qazib olingan. Ko'pgina tabiiy boyliklarda bo'lgani kabi, Yerdagi misning umumiy miqdori juda katta, 10 ga yaqin14 tonnani tashkil etadi, bu hozirgi qazib olish tezligi bo'yicha taxminan 5 million yilga teng. Biroq, ushbu zaxiralarning faqat kichik bir qismi hozirgi narxlar va texnologiyalar bilan iqtisodiy jihatdan foydalidir. Mis qazib olish uchun mavjud bo'lgan mis zaxiralarining o'sish sur'ati kabi asosiy taxminlarga qarab 25 yildan 60 yilgacha o'zgarib turadi.[27] Qayta ishlash zamonaviy dunyoda misning asosiy manbai hisoblanadi.[26] Ushbu va boshqa omillar tufayli misni ishlab chiqarish va etkazib berish kelajagi ko'p munozaralarga sabab bo'lmoqda, shu jumladan eng yuqori mis, o'xshash eng yuqori yog '.
Mis narxi tarixan beqaror bo'lib kelgan,[28] va uning narxi 1999 yil iyunidagi 60 yillik eng past 0.60 AQSh dollaridan (1.32 AQSh dollar / kg) 2006 yilning may oyida bir funt uchun 3.75 AQSh dollarigacha (8.27 dollar / kg) ko'tarildi. Fevral oyida 2.40 dollar / funt (5.29 dollar / kg) ga tushdi. 2007 yil, keyin 2007 yil aprel oyida $ 3.50 / lb ($ 7.71 / kg) ga ko'tarildi.[29][yaxshiroq manba kerak ] 2009 yil fevral oyida global talabning susayishi va tovar narxlarining keskin pasayishi o'tgan yilgi eng yuqori ko'rsatkichlardan beri mis narxlarini 1,51 dollar / funt (3,32 dollar / kg) darajasida qoldirdi.
Misdagi ruda tarkibidagi kontsentratsiya o'rtacha 0,6% ni tashkil qiladi va ko'pgina savdo rudalar sulfidlar, ayniqsa xalkopirit (CuFeS) dir.2), bornit (Cu5FeS4) va ozroq darajada kovelit (CuS) va xalkotsit (Cu2S).[31] Ushbu minerallar kontsentratsiyalangan ezilgan tomonidan rudalar 10-15% mis darajasiga ko'pikli flotatsiya yoki biologik tozalash.[32] Ushbu materialni isitish kremniy yilda chaqmoq eritish kabi temirning katta qismini olib tashlaydi cüruf. Jarayon temir sulfidlarini oksidlarga aylantirishning osonroq imkoniyatlaridan foydalanadi, bu esa o'z navbatida kremniy bilan reaksiyaga kirishib, silikat qizdirilgan massa ustida suzuvchi cüruf. Natijada mis mat, Cu dan iborat2S, bo'ladi qovurilgan barcha sulfidlarni oksidlarga aylantirish uchun:[31]
2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2
Kubok oksidi aylantiriladi qabariq isitish paytida mis:

2 Cu2O → 4 Cu + O2
Sudberi mot jarayon oltingugurtning faqat yarmini oksidga aylantirdi va keyinchalik oltingugurtning qolgan qismini oksid sifatida olib tashlash uchun ushbu oksiddan foydalanildi. Keyin u elektrolitik usulda tozalangan va anod balchig'i ekspluatatsiya qilingan platina unda oltin bor edi. Ushbu qadam mis oksidlarini mis metalliga nisbatan osonroq kamaytirilishidan foydalanadi. Tabiiy gaz Qolgan kislorodning katta qismini olib tashlash uchun pufakcha bo'ylab puflanadi elektrni qayta ishlash olingan misda sof mis ishlab chiqarish uchun amalga oshiriladi:[33] Cu2+ + 2 e− → Cu