Miedź to miękki metal, o barwie różowej, wykazujący dobrą kowalność i ciągliwość. Należy do bardzo dobrych przewodników ciepła i elektryczności.
Konfiguracja elektronowa atomu miedzi:[Ar] 4s1 3d10.
W związkach miedź występuje na stopniach utlenienia I i II.
Konfiguracja kationów miedzi jest następująca:
Cu+: [Ar]3d10 Cu2+: [Ar]3d9
Miedź jest odporna na działanie czynników atmosferycznych, ponieważ w obecności wilgoci i tlenku węgla(IV) tworzy zielony związek zwany popularnie patyną. Związek ten chroni miedź przed dalszą korozją. Patyna to węglan wodorotlenek miedzi(II) – Cu2(OH)2CO3.
Miedź w temperaturze pokojowej powoli reaguje z tlenem z powietrza tworząc czerwony tlenek miedzi(I):
4 Cu + O2 → 2 Cu2O
a po podgrzaniu tworzy się czarny tlenek miedzi(II):
2 Cu + O2 → 2 CuO
Miedź jako metal o dodatnim potencjale elektrochemicznym nie reaguje w temperaturze pokojowej z wodą ani rozcieńczonymi kwasami (słabo utleniającymi). Poniżej podano równania reakcji miedzi z wybranymi kwasami silnie utleniającymi (utleniaczami są atomy NV lub odpowiednio SVI):
Cu + 4 HNO3 stęż. → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
3 Cu + 8 HNO3 rozcień. → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
Cu + 2 H2SO4 gorący → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
W podwyższonej temperaturze reaguje jednak ze stężonym kwasem solnym tworząc kwas tetrachloromiedziowy(II) i wodór:
Cu + 4 HCl → H2CuCl4 + H2↑
Tlenek miedzi(I) otrzymuje się przez redukcję tlenku miedzi(II):
CuO + Cu → Cu2O
Tlenek miedzi(II) ma właściwości amfoteryczne. Można go otrzymać podczas termicznego rozkładu wodorotlenku miedzi(II):
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem solnym, ale w zależności od tego, czy użyto do reakcji stężony roztwór czy rozcieńczony, otrzymuje się różne produkty:
- reakcja ze stężonym kwasem solnym:
CuO + 4 HCl → H2CuCl4 + H2O
kwas tetrachloromiedziowy(II) roztwór przyjmuje barwę zieloną - reakcja z rozcieńczonym kwasem solnym:
CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O
chlorek miedzi(II) roztwór przyjmuje barwę niebieską
Tlenek miedzi(II) ma właściwości utleniające, co wykorzystano w próbie Trommera służącej do wykrycia aldehydów i badania właściwości redukujących cukrów.
Wodorotlenek miedzi(II) można otrzymać w reakcji, np.
CuSO4 + 2 KOH → Cu(OH)2↓ + K2SO4
Wodorotlenek miedzi(II) ma właściwości amfoteryczne – rozpuszcza się w kwasie, jak i w stężonym roztworze mocnej zasady:
Cu(OH)2 + 2 HCl → CuCl2 + 2 H2O
Cu(OH)2 + 2 NaOH → Na2[Cu(OH)4]
tetrahydroksomiedzian(II) sodu
Ten galaretowaty niebieski osad Cu(OH)2 rozpuszcza się również w amoniaku tworząc roztwór barwy szafirowej:
Cu(OH)2 + 4 NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
wodorotlenek tetraaminamiedzi(II)
Jak sugerują niektóre powyższe równania reakcji, jony miedzi Cu2+ wykazują tendencję do tworzenia związków koordynacyjnych, np. dodając do roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) amoniaku, pojawia się charakterystyczne szafirowe zabarwienie związane z obecnością w roztworze jonu kompleksowego [Cu(NH3)4]2+:
CuSO4 + 4 NH3 → [Cu(NH3)4]SO4
siarczan(VI) tetraaminamiedzi(II)