КУПРУМ

КУПРУМ (мідь) cuprum (грец. за назвою острова Кіпр) Cu — хімічний елемент ІВ групи четвертого періоду періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва з атомним номером 29 і ат. м. 63,62; валентні електрони 3d104s1; металічний радіус атома — 0,128 нм; радіус іона Cu+ — 0,098 нм; енергія іонізації Cu° >Cu+ 7,73 еВ, Cu+ >Cu2+ 20,29 еВ; відносна електронегативність — 1,75; густина — 8,94 г/см3; Тпл. 1083 °С. К. у вигляді простої речовини — міді — м’який, блискучий, дуже пластичний метал червоного кольору. Металеві пластинки можна прокатати до товщини 10–4 мм. К. належить до малопоширених елементів — вміст у земній корі становить 3·10–3%. Він існує як у вільному стані, так і у вигляді сполук: сульфідів (Cu2S – мідний блиск; CuFeS2 — мідний колчедан) та оксигенвмісних сполук (Cu2O — куприт, (CuOH)2CO3 — малахіт). Природний К. складається з суміші двох стабільних ізотопів 63 (69,1%) та 65 (30,9%). У техніці мідь із оксигенвмісних руд безпосередньо відновлюють вугіллям (коксом), а сульфідні руди попередньо випалюють на повітрі. До утвореного при цьому рідкого шлаку, який містить Cu2S, додають флюс і продувають повітрям. Внаслідок цього відбувається вигорання сульфуру та виділення металевої міді. «Вороновану» мідь очищають електролізом. При одержанні міді гідрометалургічним способом руду спочатку обробляють сульфатною кислотою, а потім виділяють її електролізом. У лабораторіях чисту мідь теж одержують електролізом. Хімічна активність міді незначна. Вона важко окиснюється, але іони К. легко відновлюються. Мідь не розкладає воду. К. гідроксид Cu(ОН)2 є порівняно слабкою основою, яка незначною мірою виявляє амфотерні властивості. При нагріванні міді до 400–500 °С у присутності кисню утворюється CuO: 2Cu+О2=2CuO. При нагріванні вище 1100 °С CuO розкладається на Cu2O та О2. Хоча мідь малоактивна, у вологому повітрі вона поступово вкривається зеленою плівкою купрум (ІІ) гідроксокарбонату (CuOН)2СО3. При нагріванні мідь реагує з сіркою, утворюючи Cu2S. При нагріванні з хлором утворюється вищий хлорид CuCl2. В електрохімічному ряду напруг вона розміщена за воднем, тому не витісняє водень з розчинів кислот-неокисників. Мідь легко розчиняється в нітратній кислоті:

3Cu+8HNO3(p)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O. Продуктом відновлення концентрованої H2SO4 при реакції з міддю є SO2, напр.: Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O. З Оксигеном К. утворює два нерозчинні у воді оксиди: червоний Cu2O та чорний CuO, які реагують з кислотами з утворенням солей Cu(І) та Cu(ІІ): Cu2O+2HCl=2CuCl+H2O; CuO+H2SO4=CuSO4+H2O. При дії лугів на розчини солей Cu (ІІ) утворюється купрум (ІІ) гідроксид блакитного кольору: CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4. Купрум (ІІ) гідроксид Cu(OН)2 — слабка основа, яка виявляє слабкі амфотерні властивості: розчиняється в концентрованих розчинах лугів з утворенням тетрагідроксокупрат(ІІ)-іонів: Cu(OH)2+2NaOH=Na2[Cu(OH)4], а також у розчинах кислот з утворенням тетрааквакомплексів:

Cu(OH)2+2HCl+2H2O=[Cu(OH2)4]Cl2. При нагріванні Cu(OH)2 легко розкладається: Cu(OH)2=CuO+H2O. Катіон К. (ІІ) утворює велику кількість солей, з яких найчастіше на практиці застосовують синій CuSO4·5H2O — мідний купорос. При нагріванні мідний купорос втрачає воду. Безводний CuSO4 безбарвний. При взаємодії розчину CuSO4 з гідратом аміаку утворюється блакитний осад купрум(ІІ)гідроксосульфату: 2CuSO4+2NH3∙H2O=(CuOH)2SO4↓ + (NH4)2SO4. Під дією надлишку аміаку утворюється катіон тетраамінкупруму (ІІ) інтенсивного синього кольору: (CuOH)2SO4 + 8NH3·H2O=[Cu(NH3)4]SO4+[Cu(NH3)4](OH)2+8H2O. При додаванні до розчину CuSO4 калію йодиду виділяється йод та білий осад — К. (І) йодиду: 2CuSO4+4KI=2CuI↓ + I2+2K2SO4. К. належить до життєво необхідних мікроелементів і відіграє важливу біологічну роль в усіх процесах, які здійснюються в організмі людини. Його загальна масова частка в органах і тканинах людини становить 1 · 10–4%. Як правило, в жіночому організмі К. більше, ніж у чоловічому. У дитячому організмі К. міститься у 3 рази більше, ніж у дорослому, що визначається більшою інтенсивністю процесу метаболізму. Найбільший вміст К. зосереджений у жовчному міхурі та печінці; він специфічно діє на синтез гемоглобіну й утворення еритроцитів. Солі К. позитивно впливають на ріст та розвиток організму, беручи активну участь у білковому обміні. Добова потреба в К. — близько 2 мг, вона з надлишком перекривається, якщо в раціоні людини є теляча печінка, хліб грубого помолу, насіння стручкових рослин. Велика кількість його міститься у дріжджах. В організмі людини К. утворює комплексні сполуки з біологічно активними субстратами — амінокислотами та білками, сприяючи процесам кровотворення, хребетоутворення, розумовому та фізичному розвитку.

БМЭ. — М., 1980. — Т. 14; Машковский М.Д. Лекарственные препараты: В 2 т. — К., 2000. — Т. 1; Справочник по клинической фармакологии / И.С. Чекман, А.П. Пелещук, О.А. Пятак и др. — К., 1987; Суховєєв В.В., Сенченко Г.Г., Ковтун Г.О. та ін. Металовмісні лікарські препарати. — К., 2000; Химическая энциклопедия. — М., 1990. — Т. 3.