Měď (chemická značkaCu,latinskycuprum) je ušlechtilýkovovýprvek načervenalé barvy, používaný člověkem již odpravěku: v pozdní době kamenné, zvanéeneolit (též chalkolit, doba měděná) se začala měď těžit, tavit a zpracovávat vedle dosavadních kamenných industrií a předznamenala tak nástup doby bronzové. Do této doby (cca 3200 př. n. l.) patří např. nález těla tzv. Ötziho, vybaveného měděnou sekyrou remedellské kultury, r. 1990 v Alpách na hranici Rakouska a Itálie.[2] Nejstarší doklady o tavení tohoto kovu v primitivních pecích, v nichž se topilodatlovými peckami nebo suchýmtrusem, pocházejí z 3. tisíciletí ze severníMezopotámie.[3] V obdobíŘímské říše se měď těžila hlavně naKypru, proto dostala jméno cyprium (kov Kypru); později se zkrátilo na cuprum. České slovo měď (a podobně v ostatních slovanských jazycích) pochází ze staré perštiny, která tento kov nazývala med,[4] nebo také možná původně z názvuMédie, oblasti v Turecku a severozápadním Íránu, přes kterou se měď naIónské ostrovy a dál do Evropy dovážela.[5] Území Persie (přibližně dnešní Írán a Afghánistán) patřilo k nejstarším nalezištím měděné rudy. Měď se vyznačuje velmi dobrou tepelnou a elektrickou vodivostí, dobře se mechanicky zpracovává a je odolná k atmosférické korozi. Je základní součástí řady velmi důležitýchslitin a mimořádně důležitá proelektrotechniku.
Většina etap lidských dějin nese názvy po kovech či jejich slitinách a měď zde stojí na samém počátku. Lidé v době kamenné se naučili mechanickou úpravou za studena zpracovávat kov, nalezený v nativní podobě. Jednalo se ozlato,stříbro a měď. Tyto výrobky sloužily většinou ke zdobení a neměly výrazný vliv na technický rozvoj. Aby bylo možné z kovu vyrábět nástroje, bylo nutné ho získat v množství, které nálezy čistého kovu neumožňovaly. Že lze kov získat zahřátím určitých kamenů v redukčním prostředí, nemohlo napadnout ani toho nejtalentovanějšího jedince vdobě kamenné. Teplo a v některých částech i redukční prostření však poskytovalo ohniště, šlo jen o to dostat do pravých míst pravý kámen. K potřebné náhodě došlo nezávisle na celém světě zhruba ve stejné době kolem 5. tisíciletí před naším letopočtem. Kameny, atraktivní svým vzhledem, obsahujícímalachit aazurit se staly předmětem šamanských manévrů na jejichž výstupech se ocitly kapičky mědi spojené struskou v kujnou hmotu.[6]Uhlík aoxid uhelnatý se za vysoké teploty setkal suhličitany mědi. Mezi lidská poznání přibyl prvnímetalurgický proces. Následovalo hledání a dobývání měděné rudy a zdokonalovaní výrobního procesu. Nejcennější stopu po způsobu dobývání rudy poskytuje prehistorický důlRudna Glava vSrbsku,[7] spojený skulturou Vinča. Hutní proces nejlépe prokazuje archeologické naleziště Los Millares veŠpanělsku. Na západní polokouli ve stejné době došlo k rozvoji metalurgie mědi vPeru během aktivit kultury Moche.
V procesu, objeveném díky mědi, se časem ocitly i rudy jiných kovů, redukcí za tepla byl získáncín a začala takdoba bronzová. Později do žáru dřevného uhlí zamířilmagnetovec. Po vykování prvního předmětu z tzv.železné houby nastaladoba železná, která trvá dodnes. Čistá měď ustoupila do pozadí až do konce 19. století, kdy se navíjený měděný drát stal nezbytným prvkem éry elektřiny. S pravděpodobností blížící se jistotě stály na počátku technického pokroku vzhledově atraktivní uhličitany mědi.[6]
Typický kovový prvek, kovově lesklý s červeným nádechem. Na vzduchu vlivem oxidace tmavne a pozvolna přechází do rezavohnědé barvy. Ve velmi tenkých plíšcích prosvítá zelenomodře. Krystalizuje v kubické plošně centrované soustavě. Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře a patří doI.B skupiny. Měď, stejně jakostříbro azlato, které se nacházejí ve stejné skupině, se většinou vlastností podobají svým sousedům nalevo v periodické tabulce (prvkůmVIII.B skupiny a tedy přechodným kovům –nikl,palladium aplatina), v některých vlastnostech se však velmi podobají prvkůmI.A skupiny – alkalickým kovům, tedy prvkům nepřechodným. Společný rys se sousedy vlevo má měď v oxidačním stupni Cu2+ a svých barevnýchkomplexech a společný rys s alkalickými kovy má zejména Cu1+. V těchto dvou oxidačních stupních tvoří měď nejvíce sloučenin, vzácně i v oxidačním stupni Cu3+ a Cu4+. Trojmocnou měď je nutné stabilizovat velkými anionty.
K rozpouštění mědi v minerálníchkyselinách dochází, jako ušlechtilý kov však nedokáže z kyseliny vytěsnit kationvodíku, a proto se rozpouští v oxidujících kyselinách nebo v neoxidujících kyselinách v prostředí oxidačních činidel.
Ve zředěném roztokukyseliny chlorovodíkové se měď nerozpouští. Pokud se do roztoku přidá oxidační činidlo (nejběžnějiperoxid vodíku), probíhá rozpouštění velmi pomalu až bouřlivě v závislosti na koncentraci kyseliny a peroxidu. V koncentrované kyselině chlorovodíkové se měď také nerozpouští, v přítomnosti oxidačních činidel však probíhá rozpouštění poměrně rychle za vzniku zeleného roztokuchloridu měďnatého.
2 HCl + H2O2 + Cu → CuCl2 + 2 H2O
Ve zředěném roztoku kyseliny sírové se měď nerozpouští, v přítomnosti oxidačního činidla se však rozpouští za vzniku zelenomodrého roztokusíranu měďnatého. V koncentrované kyselině sírové, která je sama oxidující kyselinou, se měď zprvu nerozpouští a pouze černá naoxid měďnatý, přičemž se uvolňujeoxid siřičitý, a teprve po zčernání mědi se oxid měďnatý rozpouští v kyselině sírové na modrý roztoksíranu měďnatého.
Kekorozi na vzduchu vykazuje měď (velmi) dobrou odolnost, neboť se působenímkyslíku, atmosférickévlhkosti aoxidu uhličitého pokrývá tenkou vrstvičkou zeleného zásaditéhouhličitanu měďnatého (CuCO3 . Cu(OH)2) –měděnkou, která ji účinně chrání proti další korozi (tzv.pasivace). Proto se silnější vrstva měděnky vytvoří, v závislosti na vzdušné vlhkosti, za několik měsíců až mnoho let. Na měď působí za pokojové teploty a vzdušné vlhkosti ichlór. Za vyšší teploty se měď slučuje s velkým počtem prvků; k nejvýraznějším vlastnostem patří slučivost sesírou. Sloučeniny měďnaté barví plamen zeleně.
Chalkopyrit – CuFeS2
Měď vede v čistém stavu velmi dobřeelektrický proud, postříbře vykazuje druhou nejlepší vodivost ze všech kovových prvků za normální teploty.Vodivost se však výrazně snižuje i při velmi malém obsahu nečistot, zejménaantimonu aarzénu. Zároveň je i výborným vodičemtepla. (Z praxe: Je třeba elektrodou k sobě svařit dva vodorovné ocelové plechy tloušťky 6 mm, mezera také 6 mm. Zespod se přitiskne měděná destička tloušťky 10 mm. Poté se začnou el. obloukem tyto plechy k sobě svářet. Ačkoliv teplota oblouku je 3000 °C a roztavené oceli 1500 °C, měď odvádí teplo tak rychle, že se ani nenataví a žhavou lázeň udrží. Destička—neporušená—pak odpadne). Čistá kovová měď je poměrně měkká, a proto se pro praktické aplikace často používají její slitiny. Měď je velmi tažná a kujná a i proto se z ní vyrábějí vodiče elektrického proudu.
U určitého druhu mědi se při teplotě vyšší než 400°C vyskytuje tzv.vodíková nemoc. Jde o měď obsahujícíO2 nad 0,003% (u bezkyslíkové mědi nad 0,002%). Za vysokých teplot do mědi difunduje (proniká)vodík, který se následně váže s kyslíkem v mědi a vytváří molekuly vody v podoběvodní páry. Vodní pára působí tlakem na okolní strukturu materiálu a vznikají malé trhlinky, jejichž následkem je zhoršenímechanických vlastností mědi.
Jestliže měď rozžhavíme a prudce ochladíme ve vodě, změkne. Časem opět sama ztvrdne. Této vlastnosti využívali například mědikovci. Automechanici si takové nýty dávali do ledničky, aby déle vydržely měkké.
Měď je vzemské kůře přítomna poměrně vzácně. Odhaduje se, že její obsah činí 55 – 70ppm (mg/kg). V mořskévodě se její koncentrace pohybuje pouze na úrovni 0,003 miligramů v jednom litru. Předpokládá se, že vevesmíru připadá na jeden atom mědi přibližně 1 miliarda atomůvodíku.
Ryzí měď se v přírodě nachází, avšak pouze vzácně ve větším množství a vyskytuje se tedy převážně ve sloučeninách. Elementární měď se hojněji vyskytuje uHořejšího jezera vSeverní Americe. Nejčastěji se nachází ve forměsulfidů, k nimž patří napříkladchalkocit neboli leštěnec měděný Cu2S,covellin CuS,bornit Cu3FeS3,bournonit (Cu2. Pb)3[SbS3]2 achalkopyrit neboli kyz měděný CuFeS2. Dalšími významnými minerály jsoukuprit Cu2O, zelenýmalachit CuCO3 . Cu(OH)2 a jemu chemicky podobný modrýazurit 2 CuCO3 . Cu(OH)2.
Podrobnější informace naleznete v článku Výroba mědi.
Světová produkce mědi roku 2005. Na prvním místě jeChile s asi 5,3 miliony tun za rok, následujíPeru,Spojené státy americké aIndonésie: každá z těchto zemí těží asi 1 milion tun ročně.Graf světové produkce mědi 1900 až 2010Chuquicamata v Chile je vůbec jeden z největších povrchových dolů na světě.
Hlavním zdrojem pro průmyslovou výrobu mědi jsou sulfidické rudy, které jsou poměrně bohaté naželezo; obsah mědi se v nich pohybuje kolem 1 %. Vytěžená ruda se proto nejprve drtí a koncentruje, čímž obsah mědi stoupne na 15 až 20 %.
Výroba mědi ze sulfidických rud probíhá ve třech základních krocích. Třetí krok se však postupem času změnil a dnes se již nevyužívá ani německého pochodu pražně-redukčního, ani anglického pochodu pražně-reakčního.
1. Pražení je první základní krok, jehož podstatou je odstranění co možná největšího podílusíry z rudy a převedení co možná největšího podílusulfidů naoxidy. Oxidyarzénu aantimonu při pražení vytěkají. Když klesne obsah síry v rudě natolik, že na jeden atom mědi připadá přibližně jeden atom síry, následuje druhý krok.
Cu2S + 2 O2 → 2 CuO + SO2
2. Tavení na měděný lech (kamínek) probíhá v šachtových nebo plamenných pecích za přidáníkoksu a struskotvorných přísad (nejčastějioxid křemičitý) při teplotě 1400 °C, aby se odstranilsulfid železnatý FeS. Při tomto pochodu přecházíoxid měďnatý, vzniklý v minulém kroku, opět v sulfid a sulfid železnatý reaguje s oxidem křemičitým nakřemičitan železnatý, který tvořístrusku.Sulfid měďný, který při reakci vzniká, se spolu s dalšími sloučeninami usazuje na dně taveniny jako měděný lech neboli kamínek. Po odstranění velkého podílu sulfidu železnatého z rudy následuje třetí krok.
2 CuO + FeS + C + SiO2 → Cu2S + FeSiO3 + CO
3. Zpracování měděného lechu na surovou měď se dnes výhradně provádí dmýcháním v konvertoru; tato metoda je označována jako pražení s dmýcháním nebo besemerace mědi (jejím vynálezcem bylHenry Bessemer). Tento způsob výroby spočívá v kombinaci pochodu pražně-redukčního a pochodu pražně-reakčního. Roztavený měděný lech se vlije do konvertoru se zásaditou nebo kyselou vyzdívkou podle toho, zda ruda obsahuje zásadité nebo kyselé přísady, a vhání se stlačený vzduch. Zbytky sulfidu železnatého přecházejí na oxid a vytvářejí tak strusku. Poté probíhá oxidace sulfidu měďného na oxid měďnatý, který se energicky redukuje se sulfidem měďným na kovovou měď.
2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + SO2
Oxidické měděné rudy lze zpracovávat na kov přímou redukcí koksem za vysoké teploty, častěji se však přidávají k sulfidickým rudám mědi, kde tyto rudy působí oxidačně a urychlují tak redukci sulfidu na oxid, popřípadě na kov při vhodně zvoleném poměru.
2 Cu2O + Cu2S → 6 Cu + SO2
Surová měď, tzv. černá měď, se čistíelektrolyticky. Anodou je surová měď, jakoelektrolyt se používá kyselý roztoksíranu měďnatého CuSO4 akatodu tvoří čistá měď. Nečistoty, které se hromadí v okolí anody jako anodické kaly, jsou cenným zdrojemstříbra,zlata a dalších těžkých kovů.
1. Čistá měď nalézá uplatnění pro svoji odolnost vůčikorozi, protože se na vzduchu působením atmosférické vlhkosti aoxidu uhličitého rychle pokryje tenkou souvislou vrstvičkou nazelenalého zásaditéhouhličitanu měďnatého (CuCO3 . Cu(OH)2) (měděnka)) který ji účinně chrání proti další korozi. Vzhledem k dnešnímu znečištěnému ovzduší však chemická reakce zabarví měď do hněda. Pokud bychom chtěli historickou zelenou patinu, musí se měď ještě potřít zvláštní směsí, jejíž složkou ječpavek.
Měď se používá např. pro:
střešní krytiny – vzhledem k vysokým nákladům především pro pokrývání střech chrámů, věží, historických staveb a podobně;
kotlů a zařízení pro rychlý a bezeztrátový přenos tepla;
chladičů, např. v počítačích, automobilech a průmyslových zařízeních;
kuchyňského nádobí;
klempířství – chceme-li měď pájet (nebo také letovat) cínem, musíme budoucí spoj připravit potřením kyselinou chlorovodíkovou, převařenou se zinkem; do otevřené nádobky nalijeme kyselinu a vkládáme do ní zinek tak dlouho, až přestane reagovat; získáme tak chlorid zinečnatý (nemáme-li zinek, lze v nouzi použít i kousky pozinkovaného plechu, trvá to však dlouho);
z historie: nahrazování mědi hliníkem v elektrotechnice zavedli Němci za 2. svět. války, když neměli přístup k mědi; Pracovní vlaky jezdily od nádraží k nádraží a všude sbíraly měděné dráty a vyměňovaly je za hliníkové; po válce v Československu byly v prodeji dráty hliníkové i měděné, měděné však byly mnohem dražší, proto lidé i podniky používali nadále dráty hliníkové (měď musel komunistický režim kupovat za převoditelné měny).
Patrně nejvýznamnějšíslitinou mědi jebronz. O jeho významu hovoří již skutečnost, že dal jméno dlouhému období prehistorie a rané historie lidstva (doba bronzová), sportovci za třetí umístění dostávajíbronzové medaile atd.
Nejznámějším bronzem je slitina mědi scínem. Pod pojmem bronz však rozumíme slitinu mědi s jakýmkoliv prvkem mimozinek (taková slitina se nazývámosaz). Přídavek cínu do kovové mědi odstraňuje její hlavní nedostatek pro výrobu prakticky použitelných nástrojů – maloutvrdost. Přitom zůstává zachována vysoká odolnost proti korozi a relativně snadná opracovatelnost.
V době bronzové sloužil bronz jak pro výrobu zbraní, tak pro zhotovování celé řady nástrojů pro řemeslnou výrobu a domácnost i dekorativních předmětů. Vestarověku době stavitelů pyramid byl naPředním Východě používán pro nástroje snadněji dostupný arsenový bronz.[8] Existuje teorie, že k přechodu na daleko obtížněji vyrobitelnéželezo nedošlo pro lepší vlastnosti železa, ale kvůli vyčerpání snadno těžitelných cínových rud.
I v současné době má bronz mimořádný význam. Praktické využití bronzu je spojeno především s jeho vysokou odolností proti korozi, přestože jeho cena je výrazně vyšší než cena železa nebooceli. Z bronzu se vyrábějí kovové součástky čerpadel, která pracují s vysokými tlaky v agresivním prostředí, kluználožiska, pružinová péra a velmi často součástilodí aponorek, protože velmi dobře odolávají působenímořské vody. Stejně jako v minulosti je pak bronz materiálem pro zhotovení soch, pamětních desek a mincí, medailí a podobných předmětů. Z cínového bronzu se vyrábějí součástispínačů,sběrné kroužky,kontaktní segmenty apod. Existují stovky slitin tohoto typu, z nichž mnohé obsahují kromě mědi a cínu řadu dalších kovů, např.niklu (dělovina,odporové vodiče,termoelektrické články),manganu,olovoa,beryllia,hliníku (součástky odolné vyšším teplotám) i nekovů (fosfor,křemík).
Slitina mědi sezinkem se nazývámosaz. Mosaz obsahuje optimálně 32 % zinku (maximálně 42 %). Existují stovky různých mosazí, jejichž přesné složení je dáno mezinárodními normami a liší se od sebe mechanickými vlastnostmi (tvrdost,pevnost, mechanická opracovatelnost atd.), bodem tání a zpracovatelností litím (možností odlévání).
Běžná mosaz je poměrně měkká slitina jasně zlatavé barvy s poměrně nízkou chemickou odolností vůči kyselinám a louhům. Proti působení atmosférických vlivů je však mosaz značně odolná.
Používá se často k výrobě hudebních nástrojů a dekorativních předmětů, zhotovují se z ní součásti pro vybavení koupelen a drobné bytové doplňky a slouží také k výroběbižuterie jako tzv. kočičí zlato. Díky vizuální podobnosti sezlatem se mohou vyskytnout i pokusy o úmyslnou záměnu a oklamání důvěřivého zákazníka. Poměrně časté jsou případy, kdy většina předmětu (např. ozdobný masivní řetízek) je vyrobena z mosazi a pouze na povrchu pozlacena. Při testu na kameni (buližník) nebo metodou rentgenovéfluorescence se pak předmět jeví jako skutečně zlatý, protože se v obou případech zkouší pouze povrch.
V současné době existují i způsobyelektrolytického vylučování mosazných vrstev na kovový podklad a tohoto elektrolytického pomosazení se využívá k povrchové protikorozní ochraně předevšímželezných předmětů.
Zlaté klenotnické slitiny obsahuji kromě zlata nejčastějistříbro a měď, můžeme v nich však nalézt i zinek,nikl,palladium a další kovy. Hlavním důvodem pro výrobu zlatých šperků ze slitin je velmi malá mechanická odolnost čistého zlata (měkkost, snadný otěr). Přídavky doprovodných kovů zvyšují tvrdost slitiny a mohou mít i estetický efekt. Měď se ve zlatých klenotnických materiálech vyskytuje v rozmezí 0 – 30 % a podle jejího obsahu je možno docílit i zvoleného barevného odstínu slitiny od zářivě žluté až po téměř červenou.
Stříbrné šperky jsou obvykle vyráběny ze slitin stříbra s mědí, v nichž obsah mědi činí 3 – 10 %. Důvodem je opět větší mechanická odolnost slitiny oproti čistému stříbru a navíc větší odolnost vůči korozi atmosférickými plyny s obsahemsíry (oxid siřičitý,sulfan…).
Dentální slitiny, používané pro výrobu zubních náhrad, musí být především zdravotně nezávadné, tedy odolné proti korozi materiálu v chemicky poměrně silně agresivním prostředí ústní dutiny. K jejich výrobě se proto používají především drahé kovy jakozlato,stříbro,palladium,platina neboiridium a další kovy jako měď, zinek,cín,antimon neboindium mají za účel upravit mechanické vlastnosti slitiny, např. tvrdost a opracovatelnost.
Jiným typem dentální slitiny, používané pro zubní výplně, jsou dentálníamalgámy. Tyto materiály obvykle tvoří slitina stříbra, mědi a cínu, která je velmi jemně rozmělněna. Před vlastním úkonem v zubní ordinaci se k definovanému množství této směsi přidá elementárnírtuť, která během několika minut vytvoří velmi pevnou a chemicky odolnou slitinu – amalgám. Proto je velmi důležité, aby zubní lékař vyplnil dutiny v zubu amalgámem v relativně krátké době po smíchání, kdy je směs ještě tvárná.
Pro mincovní kovy se slitiny mědi s niklem a zinkem používají k ražbě mincí s vyšší nominální hodnotou právě pro poměrně vysokou cenu čisté mědi. Přísady mědi zde mají účel upravit zbarvení slitiny do žluta až červena a zároveň zvyšují korozní odolnostmince.
Ve sloučeninách se měď vyskytuje především v mocenstvích Cu1+ a Cu2+, vzácně i Cu3+ a ve velmi nestabilních sloučeninách Cu4+. Nejstálejší jsou sloučeniny Cu2+, které mají obvykle modrou nebo zelenou barvu. Sloučeniny Cu1+ svým chemickým chováním připomínají soli stříbrné, zatímco sloučeniny Cu3+ jsou mimořádně nestálé a za běžných podmínek se samovolně rozkládají.
Jsou látky často špatně rozpustné nebo úplně nerozpustné ve vodě. Soli jsou nejčastěji v bezvodém stavu bílé a v hydratovaném barevné; některé tvoří komplexní sloučeniny, které jsou nejčastěji bezbarvé.
Oxid měďný Cu2O je červená až černohnědá jemně práškovitá látka, nerozpustná ve vodě. Ve vodě se však rozpouští v prostředí amoniaku a koncentrovaného roztoku halogenovodíkové kyseliny za vzniku komplexních sloučenin. V přírodě se vyskytuje jako nerostkuprit. Působením zředěných kyslíkatých kyselin dojde k autooxidaci oxidu měďného za vzniku měďnaté soli a mědi.Oxid měďný se uplatňuje při barvení ve sklářství a keramice na červeno, do barev k nátěru dna lodí a slouží také k hubení škůdců.Oxid měďný se připravuje přidánímhydroxidu sodného ahroznového cukru k roztoku měďnaté soli neboFehlingovu roztoku.
Chlorid měďný CuCl je v čerstvém stavu bílý prášek nerozpustný ve vodě, který na vlhkém vzduchu nabíhá rychle do zelena. Chlorid měďný vytváří komplexní, adiční i podvojné sloučeniny. Připravuje se zahříváním měděných hoblin v koncentrovanékyselině chlorovodíkové za přídavku malého množstvíchlorečnanu draselného. Může se také připravit redukcíchloridu měďnatéhokyselinou siřičitou.
Bromid měďný CuBr je žlutozelená krystalická látka, nerozpustná ve vodě, která tvoří adiční a komplexní sloučeniny. Připravuje se tepelným rozkladembromidu měďnatého.
Jodid měďný CuI je v čistém stavu bílý prášek, který se přimíšenímjódu barví do hněda až černa; je nerozpustný ve vodě. V roztocích tvoří adiční a komplexní sloučeniny. Připravuje se zahříváním mědi sjódem a horkou koncentrovanoukyselinou jodovodíkovou nebo smíšením alkalickéhojodidu s roztokem měďnaté soli a přídavkemoxidu siřičitého nebothiosíranu sodného.
Kyanid měďný CuCN je bílý prášek, nerozpustný ve vodě a zředěných kyselinách. Rozpouští se v koncentrovaných kyselinách, amoniaku a roztocích amonných solí za vzniku komplexních sloučenin. Připravuje se reakcíkyanidových iontů s měďnatými kationty, přičemž se zprvu vzniklýkyanid měďnatý rozkládá nadikyan akyanid měďný.
Rhodanid měďný CuSCN je bílý prášek, ve vodě a kyselinách za chladu nerozpustný. V nadbytku rhodanidu se rozpouští za vzniku komplexní sloučeniny. Rhodanid měďný dokáže adovat amoniak, který se však opět snadno odštěpuje.Rhodanid měďný se připravuje reakcí měďnaté soli srhodanidovými anionty za přítomnosti redukčního činidla.
Sulfid měďný Cu2S je tmavě olověně šedý krystalický prášek, nerozpustný ve vodě. V přírodě se nachází jako nerostchalkocit. Sulfid měďný vede dobřeelektrický proud, avšak poněkud hůře nežsulfid měďnatý. Sulfid měďný vytváří podvojné i komplexní sloučeniny, většinou rozpustné ve vodě. Lze jej získat žíháním sulfidu měďnatého v prouduvodíku za malého přidání síry.
Jsou to látky ve vodě většinou dobře rozpustné a ve vodě se ve velmi malém množství hydrolyticky štěpí. Hydratované měďnaté ionty jsou blankytně modré a v bezvodém stavu jsou měďnaté sloučeniny často bezbarvé, některé však i barevné.
Hydroxid měďnatý Cu(OH)2 je modrá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě. Při zahřívání se rozkládá naoxid měďnatý a vodu. Čerstvě sraženýhydroxid měďnatý se rozpouští v alkalických hydroxidech za vzniku komplexních sloučeninhydroxoměďnatanů. Také se rozpouští v roztoku amoniaku na tmavěmodrý roztok, přičemž vzniká komplexní sloučenina, známá jakoSchweizerovo činidlo (viz níže).Hydroxid měďnatý se připravuje srážením rozpustných měďnatých solí rozpustným alkalickýmhydroxidem.
Chlorid měďnatý CuCl2 je v bezvodém stavu temně hnědá roztékavá hmota a v podobě dihydrátu blankytně modrá krystalická látka, která se stopami vody barví zeleně. Rozpouští se dobře ve vodě,etanolu,acetonu apyridinu. Roztok koncentrovaného chloridu měďnatého je temně hnědý, při zřeďování přechází přes zelenou až do modré barvy. V koncentrovaných roztocích chloridu měďnatého lze připravit komplexní (viz níže), podvojné i adiční sloučeniny. Koncentrovaný vodný roztok dokáže adovat velká množstvíoxidu dusnatého, který se při zřeďování uvolňuje.Chlorid měďnatý se připravuje rozpouštěnímuhličitanu měďnatého nebohydroxidu měďnatého vkyselině chlorovodíkové.
Jodid měďnatý CuI2 vzniká pouze jako přechodný produkt při reakci rozpustné měďnaté soli s rozpustným alkalickýmjodidem. Jodid měďnatý se po chvíli rozkládá za vznikujodidu měďného ajódu. Stálejší jsou adiční a podvojné soli.
Síran měďnatý, krystalizující z vodného roztoku jako pentahydrát CuSO4.5 H2O nebolimodrá skalice, je blankytně modrá krystalická látka, dobře rozpustná ve vodě. V přírodě se vyskytuje jako nerostchalkantit. Opatrným zahříváním lze krystalickou vodu odstranit a vzniká bezvodá sůl CuSO4, která má bílou barvu. Velmi ochotně přijímá vodu zpět, čehož lze využít k sušení některých nepolárních organických rozpouštědel, v nichž je síran měďnatý prakticky nerozpustný. V roztoku vytváří snadno adiční a podvojné sloučeniny. Díky své dobré rozpustnosti ve vodě je využíván pro výrobugalvanických lázní pro proudové poměďování. Protože soli Cu2+ obecně jsou silněfungicidní (hubíhouby aplísně), používají se přípravky s vysokým podílem modré skalice k ošetřování zemědělských plodin nebo osiva na ochranu proti houbovým a plísňovýminfekcím.Modrá skalice se vyrábí rozpouštěním měděných odpadků v horké koncentrovanékyselině sírové nebo ve zředěné kyselině sírové za přístupuvzduchu.
Dusičnan měďnatý krystaluje jako hexahydrát Cu(NO3)2. 6 H2O v modrých krystalcích, bezvodý je bezbarvý s poněkud nazelenalým nádechem, ve vodě je dobře rozpustný. V přírodě se vyskytuje jako nerostgerhardtit. Roztoky dusičnanu měďnatého se používají k úpravě povrchu železných slitků (moření) před dalším zpracováním. Dusičnan měďnatý se připravuje rozpouštěnímuhličitanu měďnatého nebohydroxidu měďnatého vkyselině dusičné.
Uhličitan měďnatý CuCO3 není znám v čistém stavu, ale pouze ve své zásadité podobě. Ve vodě je nerozpustný, ale rozpouští se ve zředěných kyselinách. V přírodě se vyskytuje v podobě nerostůmalachitu aazuritu. V roztoku vytváří podvojné sloučeniny. Zásadité uhličitany měďnaté se používají jako malířské barvy, do modrých světlic v ohněstrůjství a v barvířství. Zásaditéuhličitany měďnaté se vyrábějí srážením roztoků měďnatých solí alkalickými uhličitany, přičemž se vždy určitá část uhličitanu měďnatého rozkládá nahydroxid měďnatý.
Rhodanid měďnatý Cu(SCN)2 je černá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě. Ve vodě snadno vytváří rozpustné podvojné, adiční i komplexní sloučeniny. Velmi dobře se rozpouští v roztokuamoniaku. Rhodanid měďnatý se připravuje srážením roztoku měďnaté soli roztokemkyseliny rhodanovodíkové nebo alkalickéhorhodanidu.
Sulfid měďnatý CuS je černá práškovitá látka, nerozpustná ve vodě a zředěných kyselinách; na vzduchu se částečně oxiduje nasíran měďnatý. V přírodě se nachází jako nerostcovellin. Sulfid měďnatý vede dobřeelektrický proud. V prostředí oxidačních činidel, jako jeperoxid vodíku, přechází na síran měďnatý. Sulfid měďnatý lze získat přiváděnímsulfanu do roztoku měďnaté soli.
Oxychlorid měďnatý (CuCl2·3Cu(OH)2) je účinnou látkou chemického postřikukuprikolu, který je v České republice registrován jakofungicid. Jde o látku zdraví i životnímu prostředí škodlivou. Při jeho tepelném rozkladu může docházet k uvolňováníchlorovodíku a dalších toxických látek.
Analyticky využitelná je redukce iontu Cu2+ v alkalickém prostředí redukujícími sacharidy nebolisacharidy obsahujícími volný poloacetalový hydroxyl (všechny monosacharidy, laktóza, maltóza aj.). V přítomnosti těchto sloučenin skýtá alkalický roztok měďnaté soli – Fehlingovo činidlo – červenohnědou sraženinu oxidu měďného Cu2O, zatímco sacharidy neobsahující volný poloacetalový hydroxyl (neredukující sacharidy, např. sacharóza) tuto reakci neposkytují.
Sloučenin trojmocné mědi je známo velmi málo. První připravená sloučenina byla roku 1921oxid měditý. Je to granátově červený prášek, který se podařilo získat působenímperoxodisíranu draselného na čerstvě sraženýhydroxid měďnatý.Oxid měditý je kyselé povahy a tvoří shydroxidy červenéhydroxoměditany s obecným vzorcem MI[Cu(OH)4], které se vodou i na vzduchu rozkládají. Roku 1949 se podařilo připravit fluorosůl trojmocné mědi K3[CuF6]. Roku 1951 se podařilo připravit takéměditany KCuO2 a Ba(CuO2)2. Poté bylo připraveno ještě několik dalších sloučenin, žádná z nich však nemá praktický význam, neboť se navzduchu rozkládají.
Komplexy mědi v oxidačním čísle III jsou neobyčejně náchylné k redukci. Účastní se však některých biologických dějů. Působenímfluoru na směs 3 dílůchloridu draselného a 1 díluchloridu měďného vzniká zelený paramagnetický hexafluoroměditan draselný K3[CuF6]. Je jediným vysokospinovým komplexem CuIII a snadno se redukuje. Ostatní komplexy jsou nízkospinové diamagnetické a většinou mají čtvercovou koordinační sféru.
Jednoduché soli tvoří téměř se všemi anionty, pouze s CN− a I− tvoří kovalentní sloučeniny. V roztocích je přítomen modrý hexaaquaměďnatý kationt [Cu(H2O)6]2+. Technicky nejdůležitější solí jemodrá skalice CuSO4·5H2O. Se šesti molekulami vody krystaluje pouze chloristan a dusičnan (častější je však trihydrát).
Koordinační čísla u mědi jsou 4, 5 a 6. Nejčastěji tvoří tetraedrické uspořádání. Komplexy sfluorem a vodou jsou však oktaedrické. Měď díky svému uspořádání valenčních elektronů nedokáže vytvářet pravidelný oktaedr, a proto je oktaedr deformován. Komplexní sloučeniny tvoří přednostně sdusíkatými ligandy, zejména samoniakem, než skyslíkatými ligandy, napříkladvodou.
Amoniakáty mědi vznikají reakcí měďnatých solí samoniakem. Nejčastější je tetraamminměďnatý ion [Cu(NH3)4]2+ intenzivně fialové barvy. Existuje však i amminměďnatý ion [Cu(NH3)]2+, diamminměďnatý ion [Cu(NH3)2]2+, triamminměďnatý [Cu(NH3)3]2+ a pentaamminměďnatý ion [Cu(NH3)5]2+, které jsou však méně běžné. Tato reakce se vanalytické chemii používá jako důkaz přítomnosti iontu Cu2+ v roztoku. Takové komplexní sloučeniny mědi mohou být připraveny i jako pevné krystalické látky.
Schweizerovo činidlo, hydroxid tetraamminměďnatý [Cu(NH3)4](OH)2, je tmavě modrá, rozpustná krystalická látka. Roztok rozpouštícelulózu, čehož se využívá při výrobě hedvábí. Připraví se přidáním roztokuamoniaku k čerstvé sraženiněhydroxidu měďnatého nebo působením roztoku amoniaku s trochouchloridu amonného na měď za přístupuvzduchu.
Měďnaté ionty halogenidů vytvářejí v koncentrovaném roztoku s jinými koncentrovanými roztoky alkalických halogenidů acidokomplexy a dokonce i acidokyseliny –acidoměďnatany. Takové roztoky mají často hnědožlutou, hnědou až černou barvu a při zředění se komplexy rozkládají. Tyto komplexní látky lze získat v krystalickém stavu jako silně hygroskopické látky, které jsou v bezvodém stavu žluté až hnědé a v hydratované podobě světle modré až zelené.
Měďnatý kation vytváří komplexní sloučeniny s některými organickými látkami jako jsouglycerin,sacharidy nebokyselina vinná. Ve všech těchto sloučeninách měď nahrazuje vodíkový kation vhydroxidových skupinách a váže se místo něho. Tyto sloučeniny vážou měď tak pevně, že v roztoku již nejsou žádné další měďnaté ionty přítomny.Fehlingovo činidlo, které se používá jako důkaz redukujících cukrů, se skládá zmodré skalice,Seignettovy soli KNa[C4H4O6]·4H2O (tetrahydrát vinanu draselno-sodného) ahydroxidu draselného.
Kyanid měďnatý není znám v čistém stavu, ale komplexní sloučeniny, tedykyanoměďnatany, se podařilo v čistém stavu připravit. Jsou to bílé krystalické látky, dobře rozpustné ve vodě s obecným vzorcem M2I[Cu(CN)4].
Komplexy v oxidačním stavu CuI jsou ve vodě nestálé, avšak některé mohou být stabilizovány. Komplexy v oxidačním stavu Cu0 vytváří měď především soxidem uhelnatým; jsou to organokovové sloučeniny.
Octan měďnatý Cu(C2H3O2)2 je temně modrozelená krystalická látka, rozpustná ve vodě. Zásaditý octan měďnatý se označuje jakoměděnka. Octan měďnatý v roztoku vytváří podvojné sloučeniny. Získává se rozpouštěnímoxidu měďnatého vkyselině octové.
Šťavelan měďnatý CuC2O4 je světle modrá krystalická látka, nerozpustná ve vodě, rozpustná v silných kyselinách. Ve vodě vytváří rozpustné podvojné a adiční sloučeniny.Šťavelan měďnatý se připravuje srážením roztoků měďnatých solí roztokemkyseliny šťavelové nebo alkalickéhošťavelanu.
Potraviny bohaté na měď jako ústřice, hovězí a skopová játra, para ořechy, melasa, kakao a černý pepř. Dobré zdroje zahrnují také humra, ořechy a slunečnicová semínka, zelené olivy, avokádo a pšeničné otruby.
Měď (podobně jakozinek) patří mezi prvky s významným vlivem na živý organismus, vyskytuje se v řaděenzymatických cyklů, nezbytných pro správnou funkci životních pochodů, a její přítomnost v potravě ovlivňuje zdravotní stav organizmu. Tyto enzymy například ovlivňujímetabolismus sacharidů v organismu, ovlivňují tvorbukostní hmoty a krvetvorbu i funkcinervové soustavy. Na nižší organismy však působí jako silný jed.
Kromě toho je měď centrálním kovem organokovové sloučeninyhemocyaninu, který uměkkýšů a některýchčlenovců (např.krabů) funguje jako přenašečkyslíku – analogie khemoglobinu u teplokrevných živočichů.
Denní dávka mědi v potravě by se měla pohybovat kolem 1 miligramu, ale ani dávky až k 0,1 gramu organismu neškodí. Potravinami bohatými na měď jsou např.játra,kakao,ořechy,houby, korýši a měkkýši.
Nedostatek mědi se projevujeanémií (chudokrevností), zpomalením duševního vývoje a zhoršenímmetabolismu cukrů. Dochází ke ztrátě pigmentů a vypadávání vlasů, poruše tvorby a ztrátě kvality kostí a vaziva.
Přebytek mědi je u zdravých osob možný pouze po požití minimálně 250mg mědi současně. Při požití takového množství se měď již začíná projevovat jako jed a působí stejně jako jiné těžké kovy (olovo,rtuť,kadmium apod.), tedy jako nevratný inhibitor enzymů. Při požití v množství mezi 0,25–2 gramy může měď způsobit vážné zdravotní poruchy a vyvolat vážná onemocnění. Při požití mědi ve větším množství než 2 gramy může nastat akutní otrava mědí a smrt. Otravy mědí jsou však vzácné, protože měď má v potravě nepříjemnou chuť, která ji činí nepoživatelnou. K poškození zdraví při práci dochází zpravidla jen při inhalaci par nebo velmi jemného prachu. Projevuje se jako tzv. horečka slévačů (nevolnost, pálení v krku, kašel, třesavka, prudký vzestup teploty, odeznění během 21–36 hodin bez následků).[9]
Existuje také vzácnágenetická porucha –Wilsonova choroba, při níž tělo nedokáže měď správně zpracovat a ta se pak ukládá ve tkáních. Postižené děti trpí poškozenímjater,demencí,křečemi a třesem.
↑ Archivovaná kopie.copperalliance.cz [online]. [cit. 2018-10-30].Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2018-10-31.
↑MACHEK, Václav.Etymologický slovník jazyka českého. 3. vyd. Praha: Academia, 1971. 868 s. S. 357.
↑abRENFREW, Colin; BAHN, Paul.METHODS IN ARCHEOLOGY. 3. vyd. London: Thames and Hudson, 2000. 640 s.
↑ Early Metallurgy in Southeastern Europe | Encyclopedia.com.www.encyclopedia.com [online]. [cit. 2022-01-31].Dostupné online.
↑ Výroba kovů v časech faraonů Chufua a Rachefa byla mnohem sofistikovanější, než se myslelo.Deník N [online]. 2021-03-08 [cit. 2024-05-21].Dostupné online.
↑ŠTORK, Alois ed. et al.Lékařské repetitorium. 4. vyd. Praha: Avicenum, 1982. 1968 s. S. 1315–1316, 1329.
.svg)
-chloride-sample.jpg)
_iodide.jpg)
_chloride_dihydrate.jpg)
-nitrate-trihydrate-sample.jpg)
_carbonate.jpg)
-acetate.jpg)
