Tembaga 2 oksida bereaksi. Tembaga Oksida (I, II, III): Properti, Kwitansi, Aplikasi. Interaksi dengan zat kompleks
Cuprum (CU) mengacu pada jumlah logam yang efektif. Ini ditandai dengan pembentukan senyawa kimia dengan degrees oksidasi +1 dan +2. Misalnya, dua oksida, yang merupakan senyawa dua elemen CU dan oksigen O: dengan tingkat oksidasi +1 - Zaku CU2O tembaga dan tingkat oksidasi +2 - cuo oksida tembaga. Terlepas dari kenyataan bahwa mereka terdiri dari unsur-unsur kimia yang sama, tetapi masing-masing memiliki karakteristik spesifiknya sendiri. Dalam dingin, logamnya sangat berinteraksi dengan oksigen udara, menutupi film, yang merupakan oksida tembaga, yang mencegah oksidasi solid cuprum. Saat dipanaskan, zat sederhana ini dengan urutan nomor 29 di tabel Mendeleev sepenuhnya teroksidasi. Pada saat yang sama, tembaga (ii) oksida (II) juga terbentuk: 2cu + o2 → 2cuo.
Zaku adalah padatan merah kecoklatan dengan massa molar 143,1 g / mol. Senyawa ini memiliki titik lebur 1235 ° C, titik didih 1800 ° C. Itu tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam. Oksida tembaga (I) dalam (terkonsentrasi) diceraikan, sedangkan kompleks tidak berwarna terbentuk, yang mudah dioksidasi di udara ke kompleks ameman warna biru-violet 2+, melarutkan dalam asam klorida dengan pembentukan CUCL2. Dalam sejarah fisika semikonduktor CU2O adalah salah satu bahan yang paling banyak dipelajari.
Tembaga (I) oksida, juga dikenal sebagai hemexide, memiliki sifat dasar. Itu dapat diperoleh dengan oksidasi logam: 4CU + O2 → 2 CU2O. Kotoran, seperti air dan asam, mempengaruhi kecepatan proses ini, serta oksidasi lebih lanjut dengan oksida bivalen. Tembaga tidur siang dapat larut dalam bentuk logam murni dan garam: H2SO4 + CU2O → CU + CUSO4 + H2O. Dengan skema serupa, interaksi oksida dengan derajat +1 dengan asam yang mengandung oksigen lainnya terjadi. Dalam interaksi hemexide dengan asam yang mengandung halogen, garam logam monovalen terbentuk: 2HCL + CU2O → 2CUCL + H2O.
Tembaga (I) oksida terjadi di alam dalam bentuk bijih merah (ini adalah nama yang sudah ketinggalan zaman, bersama dengan Ruby Cu), yang disebut mineral "pembelian". Itu membutuhkan waktu yang lama. Ini dapat diperoleh secara artifisial pada suhu tinggi atau di bawah tekanan oksigen tinggi. GemiOxide biasanya digunakan sebagai fungisida sebagai pigmen sebagai anti-konverter dalam cat bawah air atau laut, dan juga digunakan sebagai katalis.
Namun, dampak zat ini dengan rumus kimia CU2O pada tubuh bisa berbahaya. Ketika inhalasi menyebabkan sesak napas, batuk, serta ulserasi dan perforasi saluran pernapasan. Jika saluran pencernaan menjengkelkan, yang disertai dengan muntah, rasa sakit dan diare.
H2 + Cuo → Cu + H2O;
CO + CUO → CU + CO2.
Bekas tembaga (II) oksida dalam keramik (sebagai pigmen) untuk mendapatkan glasir (biru, hijau dan merah, dan kadang-kadang merah muda, abu-abu atau hitam). Ini juga digunakan sebagai suplemen makanan pada hewan untuk mengurangi defisiensi cuprum dalam tubuh. Ini adalah bahan abrasif yang diperlukan untuk memoles peralatan optik. Ini digunakan untuk menghasilkan baterai kering untuk mendapatkan garam CU lainnya. Koneksi Cuo juga digunakan saat mengelas paduan tembaga.
Efek senyawa kimia cuo juga bisa berbahaya bagi tubuh manusia. Ketika inhalasi menyebabkan iritasi paru-paru. Tembaga (II) oksida dapat menyebabkan senapan uap logam (MFF). Cu Oxide memprovokasi perubahan warna kulit, masalah dengan visi dapat muncul. Jika Anda masuk ke dalam tubuh, seperti hemoksida, mengarah pada keracunan, yang disertai dengan gejala dalam bentuk muntah dan rasa sakit.
Mewakili masing-masing, banyak, tetapi posisi terdepan tidak diragukan lagi ditempati oleh oksida. Satu elemen kimia dapat segera memiliki beberapa senyawa biner yang berbeda dengan oksigen. Properti ini memiliki tembaga. Dia memiliki tiga oksida. Mari kita pertimbangkan mereka lebih detail.
Tembaga Oksida (i)
Formulanya adalah Cu 2 O. Dalam beberapa sumber, senyawa ini dapat disebut hemoksida tembaga, dymedio atau oksida tembaga.
Properti
Ini adalah zat kristal yang memiliki warna merah cokelat. Oksida ini tidak larut dalam air dan etil alkohol. Ini mungkin meleleh tanpa terurai, pada suhu sedikit lebih dari 1240 o C. Zat ini tidak berinteraksi dengan air, tetapi dapat diterjemahkan ke dalam larutan, jika peserta reaksi akan terkonsentrasi asam klorogenik, alkali, asam nitrat, amonia Hidrasi, garam amonium, asam sulfat.
Memperoleh Tembaga Oksida (i)
Itu dapat diperoleh, memanaskan tembaga logam, atau dalam media seperti itu, di mana oksigen memiliki konsentrasi rendah, serta dalam arus beberapa azota oksida Dan bersama dengan tembaga oksida (II). Selain itu, dapat menjadi produk dari dekomposisi termal yang terakhir. Tembaga (I) oksida juga akan dapat memanaskan sulfida tembaga (I) dalam arus oksigen. Ada cara lain yang lebih kompleks untuk mendapatkannya (misalnya, pemulihan salah satu tembaga hidroksida, pertukaran ion dari setiap garam tembaga monovalen dengan alkali, dll.), Tetapi mereka hanya dipraktikkan di laboratorium.
Aplikasi
Dibutuhkan sebagai pigmen saat pewarnaan keramik, kaca; Komponen cat yang melindungi bagian bawah laut dari fouling. Ini juga digunakan sebagai fungisida. Katup tembaga tidak datang tanpanya.
Tembaga Oksida (II)
Formulanya adalah Cuo. Banyak sumber dapat bertemu dengan nama tembaga oksida.
Properti
Ini adalah oksida tembaga tertinggi. Zat ini memiliki penampilan kristal hitam, yang hampir larut dalam air. Ini berinteraksi dengan asam dan pada reaksi ini membentuk garam yang sesuai dari tembaga bivalen, serta air. Saat memadukannya dengan alkali, produk reaksi diwakili oleh duplikat. Dekomposisi oksida tembaga (II) terjadi pada suhu sekitar 1100 o C. amonia, karbon monoksida, hidrogen dan batubara mampu mengekstraksi tembaga logam dari senyawa ini.
Memperoleh
Hal ini dapat diperoleh ketika tembaga logam dipanaskan di udara di bawah kondisi yang sama - suhu pemanasan harus di bawah 1100 o C. Juga, tembaga oksida (II) dapat berolahraga jika panas karbonat, nitrat, hydroxide tembaga bivalen.
Aplikasi
Dengan oksida ini, enamel dan kaca dilukis dengan warna hijau atau biru, dan juga menghasilkan beragam tembaga-ruby yang terakhir. Di laboratorium, oksida ini mendeteksi sifat restorasi zat.
Tembaga Oksida (III)
Formulanya adalah Cu 2 o 3. Ini memiliki nama tradisional yang terdengar mungkin sedikit tembaga teroksidasi.
Properti
Ini memiliki bentuk kristal merah yang tidak larut dalam air. Dekomposisi zat ini terjadi pada suhu 400 ° C, produk dari reaksi ini - oksida tembaga (II) dan oksigen.
Memperoleh
Ini dapat diperoleh, mengoksidasi hidroksida tembaga bivalisen menggunakan kalium peroksigisulfat. Kondisi reaksi yang diperlukan adalah lingkungan alkali di mana ia harus terjadi.
Aplikasi
Zat ini sendiri tidak digunakan. Dalam sains dan industri, produk penguraiannya lebih luas - tembaga (II) dan oksigen oksida.
Kesimpulan
Itu semua oksida tembaga. Mereka agak disebabkan oleh fakta bahwa tembaga memiliki variabel valensi. Ada elemen lain yang memiliki beberapa oksida, tetapi kita akan membicarakannya lagi.
§satu. Sifat kimia dari zat sederhana (ART. OK. \u003d 0).
a) sikap terhadap oksigen.
Tidak seperti tetangganya dalam subkelompok - perak dan emas, - tembaga bereaksi langsung dengan oksigen. Tembaga menunjukkan aktivitas kecil ke oksigen, tetapi dalam udara basah secara bertahap mengoksidasi dan ditutupi dengan film warna kehijauan yang terdiri dari karbonat utama tembaga:
Di udara kering, oksidasi sangat lambat, lapisan oksida tembaga terbaik terbentuk pada permukaan tembaga:
Secara eksternal, tembaga tidak berubah, karena oksida tembaga (i) sebagai tembaga itu sendiri, pink. Selain itu, lapisan oksida sangat tipis sehingga dia melewatkan cahaya, mis. bersinar. Tembaga yang berbeda dioksidasi ketika dipanaskan, misalnya, pada 600-800 0 C. Dalam detik pertama, oksidasi pergi ke oksida tembaga (i), yang bergerak ke oksida tembaga (II) hitam. Lapisan oksida dua lapis terbentuk.
Q Formation (CU 2 O) \u003d 84935 KJ.
Gambar 2. Struktur film oksida tembaga.
b) interaksi air.
Logam subkelompok tembaga berdiri di ujung deretan stres elektrokimia, setelah ion hidrogen. Akibatnya, logam-logam ini tidak dapat menunjukkan hidrogen dari air. Pada saat yang sama, hidrogen dan logam lain dapat menunjukkan logam subkelompok tembaga dari solusi garamnya, misalnya:
Reaksi ini adalah pemulihan redoks, karena transisi elektron terjadi:
Hidrogen molekuler menggeser logam subkelompok tembaga dengan kesulitan besar. Itu dijelaskan oleh fakta bahwa hubungan antara atom hidrogen tahan lama dan banyak energi dihabiskan untuk kesenjangannya. Reaksi hanya dengan atom hidrogen.
Tembaga tanpa adanya oksigen dengan air praktis tidak berinteraksi. Di hadapan oksigen, tembaga perlahan berinteraksi dengan air dan ditutupi dengan film hijau tembaga hidroksida dan karbonat utama:
c) interaksi asam.
Berada dalam deretan stres setelah hidrogen, tembaga tidak mendorongnya dari asam. Oleh karena itu, garam dan asam sulfat encer untuk tembaga tidak bertindak.
Namun, di hadapan oksigen, tembaga larut dalam asam ini untuk membentuk garam yang sesuai:
Pengecualian hanya asam hydrofluor, yang bereaksi dengan tembaga dengan pelepasan hidrogen dan pembentukan senyawa tembaga yang sangat stabil (I):
2 Cu. + 3 HAI → 2 H.[ Cui. 2 ] + H. 2
Tembaga juga bereaksi dengan asam - agen pengoksidasi, misalnya, dengan nitrat:
Cu + 4hno. 3( akhir .) → cu (tidak 3 ) 2 + 2no. 2 + 2 jam. 2 HAI.
3cu + 8hno. 3( ripp .) → 3cu (tidak 3 ) 2 + 2no + 4h 2 HAI.
Serta dengan asam sulfat dingin yang terkonsentrasi:
Cu + H. 2 BEGITU. 4 (conc.) → cuo + jadi 2 + H. 2 HAI.
C asam sulfat pekat terkonsentrasi :
Cu + 2h. 2 BEGITU. 4( akhir ., panas ) → cuso. 4 + Begitu. 2 + 2 jam. 2 HAI.
Dengan asam sulfat anhidrat pada suhu 200 0 C, tembaga sulfat (i) dibentuk:
2cu + 2 jam. 2 BEGITU. 4( angkatan laut .) 200 ° C. → cu. 2 BEGITU. 4 ↓ + jadi. 2 + 2 jam. 2 HAI.
d) Sikap pada halogen dan beberapa non-metallam lainnya.
Q Pendidikan (CUCL) \u003d 134300 KJ
Q Pendidikan (CUCL 2) \u003d 111700 KJ
Tembaga bereaksi dengan baik dengan halogen, memberikan dua jenis halida: cux dan cux 2 .. dalam aksi halogen pada suhu kamar, tidak ada perubahan yang terlihat, tetapi lapisan molekul yang teradsorpsi terbentuk di permukaan, dan kemudian lapisan tertipis halida. Ketika dipanaskan, reaksi dengan tembaga terjadi dengan sangat keras. Kami memanaskan kawat tembaga atau foil dan menurunkannya dalam toples panas di bank klorin - dekat tembaga akan muncul pasangan coklat yang terdiri dari tembaga klorida (II) CUCL 2 dengan campuran tembaga klorida (i) CUCL. Reaksi terjadi secara spontan karena panas yang disorot. Halida tembaga monovalen diperoleh dengan berinteraksi dengan tembaga logam dengan larutan bivalen tembaga halide, misalnya:
Dalam hal ini, monochloride jatuh dari larutan sebagai endapan putih pada permukaan tembaga.
Tembaga juga cukup mudah untuk mencuri dalam reaksi dengan abu-abu dan selenium saat dipanaskan (300-400 ° C):
2cu + s → cu 2 S.
2cu + SE → cu 2 SE.
Tetapi dengan tembaga hidrogen, karbon dan nitrogen tidak merespons bahkan pada suhu tinggi.
e) interaksi dengan oksida non-logam
Tembaga saat pemanasan dapat keluar dari beberapa oksida non-logam (misalnya, sulfur oxide (IV) dan nitrogen oksida (II, IV)). Zat sederhana, membentuk oksida tembaga yang lebih stabil secara termodinamika (II):
4cu + jadi. 2 600-800 ° C. → 2CUO + CU 2 S.
4cu + 2no. 2 500-600 ° C. → 4cuo + n 2
2 Cu.+2 Tidak. 500-600 °. C. →2 Cuo. + N. 2
§2. Sifat Kimia Tembaga Monovalen (St.OK. \u003d +1)
Dalam larutan air, ion Cu + sangat tidak stabil dan tidak proporsional:
Cu. + ↔ Cu. 0 + Cu. 2+
Namun, tembaga ke tingkat oksidasi (+1) dapat menstabilkan senyawa dengan kelarutan yang sangat rendah atau karena komposisi.
a) Tembaga oksida (SAYA.) Cu. 2 HAI.
Oksida amfoter. Kristal kristal coklat-merah. Di alam, terjadi dalam bentuk mineral cuppite. Ini dapat diperoleh diiktual dengan memanaskan larutan garam tembaga (II) dengan alkali dan beberapa agen pereduksi kuat, misalnya, formalin atau glukosa. Tembaga oksida (I) tidak bereaksi dengan air. Tembaga (I) oksida diterjemahkan ke dalam larutan dengan asam klorida pekat untuk membentuk kompleks klorida:
Cu. 2 HAI.+4 Hcl.→2 H.[ Cucl2]+ H. 2 HAI.
Juga larut dalam larutan amonia dan amonium yang terkonsentrasi:
Cu. 2 O + 2nh. 4 + →2 +
Dalam asam sulfat encer, tidak proporsional pada tembaga bening dan tembaga logam:
Cu. 2 O + h. 2 BEGITU. 4 (Bahasa.) → cuso. 4 + Cu. 0 ↓ + H. 2 HAI.
Juga, tembaga (i) oksida memasuki solusi berair dalam reaksi berikut:
1. Perlahan teroksidasi dengan oksigen ke tembaga hydroxide (II):
2 Cu. 2 HAI.+4 H. 2 HAI.+ HAI. 2 →4 Cu.(Oh.) 2 ↓
2. Bereaksi dengan asam halogen encer untuk membentuk halida tembaga yang sesuai (i):
Cu. 2 HAI.+2 H.R → 2.Cu.R ↓ +.H. 2 HAI. (R \u003d.Cl., Br., J.)
3. Hingga tembaga logam dengan agen pereduksi khas, misalnya, natrium hidrosulfit dalam larutan yang terkonsentrasi:
2 Cu. 2 HAI.+2 Naso. 3 →4 Cu.↓+ Na. 2 BEGITU. 4 + H. 2 BEGITU. 4
Tembaga oksida (i) dipulihkan ke tembaga logam dalam reaksi berikut:
1. Saat dipanaskan hingga 1800 ° C (dekomposisi):
2 Cu. 2 HAI. - 1800 °. C. →2 Cu. + HAI. 2
2. Saat dipanaskan dalam menara hidrogen, karbon monoksida, dengan aluminium, agen pereduksi khas lainnya:
Cu. 2 O + h. 2 - \u003e 250 ° C → 2cu + h 2 HAI.
Cu. 2 O + Co. - 250-300 ° C. → 2cu + co 2
3 Cu. 2 HAI. + 2 Al - 1000 °. C. →6 Cu. + Al 2 HAI. 3
Juga, pada suhu tinggi, tembaga oksida (i) bereaksi:
1. c amonia (terbentuk nitrida tembaga (i))
3 Cu. 2 HAI. + 2 Nh. 3 - 250 °. C. →2 Cu. 3 N. + 3 H. 2 HAI.
2. Dengan oksida logam alkali:
Cu. 2 O + M. 2 HAI- 600-800 ° C. →2 M.Cuo (m \u003d li, na, k)
Pada saat yang sama, Cuprate Copper (i) terbentuk.
Tembaga (I) oksida bereaksi dengan alkali:
Cu. 2 HAI.+2 Naoh. (conc.) + H. 2 HAI.↔2 Na.[ Cu.(Oh.) 2 ]
b) tembaga hidroksida (SAYA.) Cuoh.
Hidroksida tembaga (i) membentuk zat kuning, tidak dilarutkan dalam air.
Purposes mudah saat dipanaskan atau didih:
2 Cuoh. → Cu. 2 HAI. + H. 2 HAI.
c) halida.Cuf., Cu.DARIl., Kubr. danCUJ.
Semua senyawa ini adalah zat kristal putih, larut dalam air, tetapi larut dalam kelebihan NH 3, ion sianida, ion tiosulfat dan kompleks kuat lainnya. Yodium hanya membentuk senyawa Cu +1 j. Dalam keadaan gas, tipe (CUG) 3 siklus terbentuk. Reversibel larut dalam masing-masing asam halogeneous:
Cu.R + hg ↔H.[ Cu.G. 2 ] (R \u003dCl., Br., J.)
Klorida dan bromida tembaga (i) tidak stabil di udara basah dan secara bertahap berubah menjadi garam utama tembaga (ii):
4 Cu.G +2.H. 2 HAI. + HAI. 2 →4 Cu.(Oh.) G (r \u003d cl, br)
d) senyawa tembaga lainnya (SAYA.)
1. Tembaga Asetat (I) (CH 3 COSU) - Senyawa tembaga, memiliki bentuk kristal tidak berwarna. Dalam air, perlahan-lahan dihidrolisis ke Cu 2 O, di udara teroksidasi ke asetat tembaga bivalen; Diperoleh CH 3 COAOCA dengan reduksi (CH 3 SOO) 2 Cu Hydrogen atau Tembaga, Sublimasi (CH 3 SO) 2 Cu dalam Vakum atau Interaksi (NH 3 OH) SO 4 C (CH 3 SO) 2 CU dalam R-Re Di hadapan 3 SONH 3. Zatnya beracun.
2. Tembaga Acetylide (I) - Merah-coklat, terkadang kristal hitam. Dalam bentuk kering, kristal diledakkan saat dipukul atau dipanaskan. Tahan dalam keadaan basah. Selama detonasi, zat gas tidak terbentuk dengan tidak adanya oksigen. Di bawah aksi asam terurai. Ini terbentuk dalam bentuk sedimen ketika asetilena masuk ke solusi amonia dari garam tembaga (i):
DARI 2 H. 2 +2[ Cu.(Nh. 3 ) 2 ](Oh.) → Cu. 2 C. 2 ↓ +2 H. 2 HAI.+2 Nh. 3
Reaksi ini digunakan untuk deteksi asetilena berkualitas tinggi.
3. Tembaga nitrida adalah senyawa anorganik dengan rumus Cu 3 N, kristal hijau gelap.
Terurai saat dipanaskan:
2 Cu. 3 N. - 300 °. C. →6 Cu. + N. 2
Burly bereaksi dengan asam:
2 Cu. 3 N. +6 Hcl. - 300 °. C. →3 Cu.↓ +3 Cucl 2 +2 Nh. 3
§3. Sifat Kimia dari Tembaga Bivalent (St.OK. \u003d +2)
Tingkat oksidasi yang paling stabil dalam tembaga dan yang paling mengkarakteristik untuk itu.
a) Tembaga oksida (Ii.) Cuo.
Cuo adalah oksida utama tembaga bivalen. Kristal hitam, dalam kondisi normal cukup stabil, praktis tidak larut dalam air. Di alam, terjadi dalam bentuk mineral teorite (melanconite) warna hitam. Tembaga (ii) oksida bereaksi dengan asam dengan pembentukan garam tembaga yang tepat (II) dan air:
Cuo. + 2 HNO. 3 → Cu.(Tidak. 3 ) 2 + H. 2 HAI.
Saat menggabungkan Cuo dengan alkalis, Copper (II) Cuprate dibentuk:
Cuo.+2 Koh- t. ° → K. 2 Cuo. 2 + H. 2 HAI.
Ketika dipanaskan hingga 1100 ° C terurai:
4Cuo- t. ° →2 Cu. 2 HAI. + HAI. 2
b) tembaga hidroksida (II)Cu.(Oh.) 2
Hidroksida tembaga (II) adalah zat amorf atau kristal biru, praktis tidak larut dalam air. Ketika dipanaskan hingga 70-90 ° C, bubuk Cu (O) 2 atau suspensi airnya terurai ke CUO dan H 2 A:
Cu.(Oh.) 2 → Cuo. + H. 2 HAI.
Ini adalah hidroksida amfoter. Bereaksi dengan asam untuk membentuk air dan garam tembaga yang sesuai:
Dengan larutan alkali encer, itu tidak bereaksi, dalam larut pekat, membentuk tetrahydroksoprat biru terang (II):
Hidroksida tembaga (II) dengan asam lemah membentuk garam utama. Sangat mudah dilarutkan dalam kelebihan amonia untuk membentuk ammoniacate tembaga:
Cu (oh) 2 + 4nh. 4 Oh → (oh) 2 + 4 jam. 2 HAI.
Amonia tembaga memiliki warna biru-ungu yang intens, oleh karena itu digunakan dalam kimia analitik untuk menentukan sejumlah kecil ion Cu 2+ dalam larutan.
c) Garam tembaga (Ii.)
Garam Sederhana Tembaga (II) dikenal dengan sebagian besar anion, kecuali untuk sianida dan iodida, yang, ketika berinteraksi dengan CU 2+ kation, membentuk senyawa tembaga kovalen (I), tidak larut dalam air.
Garam tembaga (+2) terutama larut dalam air. Warna biru solusi mereka dikaitkan dengan pembentukan ion 2+. Mereka sering mengkristal dalam bentuk hidrat. Dengan demikian, dari larutan air tembaga (II) klorida di bawah 15 0 C mengkristalisasi tetrahidrat, pada 15-26 0 S - trihidrat, lebih dari 26 0 c - dihidrat. Dalam larutan garam tembaga (II), hidrolisis kecil, dan garam utama sering disimpan dari mereka.
1. tembaga sulfat pentahidrat (ii) (tembaga sulfat)
Cuso 4 * 5H 2 O adalah kepentingan praktis terbesar, yang disebut Copper Vigor. Garam kering memiliki warna biru, namun, dengan non-pemanas (200 0 C), ia kehilangan air kristalisasi. Garam putih anhidrat. Dengan pemanasan lebih lanjut hingga 700 0 C, itu berubah menjadi tembaga oksida, kalah sulfur trioksida:
Cuso. 4 -- t. ° → Cuo.+ BEGITU. 3
Tembaga pembubaran tembaga kuat dalam asam sulfat pekat disiapkan. Reaksi ini dijelaskan pada bagian "Sifat Kimia Zat Sederhana". Cunery Cunery digunakan dalam persiapan elektrolit tembaga, di pertanian untuk memerangi hama dan penyakit tanaman, untuk mendapatkan senyawa tembaga lainnya.
2. Tembaga Chloride dihydrate (II).
Ini adalah kristal hijau gelap yang mudah larut dalam air. Solusi terkonsentrasi dari tembaga klorida berwarna hijau, dan diencerkan - biru. Ini disebabkan oleh pembentukan kompleks klorida hijau:
Cu. 2+ +4 Cl. - →[ Cucl 4 ] 2-
Dan kehancuran dan pembentukan lebih lanjut dari biru Aquacomplex.
3. Tembaga (ii) nitrat trihidrat.
Zat kristal biru. Ternyata ketika tembaga dilarutkan dalam asam nitrat. Ketika dipanaskan, kristal pertama-tama kehilangan air, kemudian didekomposisi dengan rilis oksigen dan nitrogen dioksida, berubah menjadi oksida tembaga (II):
2CU (Tidak. 3 ) 2 -- t °. → 2CUO + 4NO 2 + O. 2
4. HydroseMond Carbonate (ii).
Copper Carbonates tahan malply dan dalam praktiknya hampir tidak berlaku. Beberapa nilai untuk persiapan tembaga hanya memiliki CU 2 (OH) 2 CO 3 utama, yang ditemukan di alam dalam bentuk minalite mineral. Ketika dipanaskan, mudah didekomposisi dengan pemisahan air, karbon oksida (IV) dan tembaga oksida (II):
Cu. 2 (Oh) 2 Bersama. 3 -- t °. → 2CUO + H 2 O + Co. 2
§Four. Sifat Kimia Tembaga Trivalen (St.OK. \u003d +3)
Tingkat oksidasi ini adalah yang paling tidak stabil untuk tembaga, dan oleh karena itu senyawa tembaga (iii) agak pengecualian daripada "aturan". Namun demikian, ada beberapa senyawa tembaga trivalen.
a) CHOP OXIDE (III) CU 2 HAI. 3
Ini adalah zat kristal, delgran dark. Tidak dilarutkan dalam air.
Itu diperoleh dengan oksidasi potasium tembaga hidroksida (II) kalium peroksodisulfat dalam media alkali pada suhu negatif:
2cu (oh) 2 + K. 2 S. 2 HAI. 8 + 2koh - -20 ° C. → cu. 2 HAI. 3 ↓ + 2k. 2 BEGITU. 4 + 3 jam. 2 HAI.
Zat ini terurai pada suhu 400 0 S:
Cu. 2 HAI. 3 -- t. ° →2 Cuo.+ HAI. 2
Tembaga (III) oksida adalah agen pengoksidasi yang kuat. Ketika berinteraksi dengan klorin hidrogen klorin dipulihkan untuk bebas klorin:
Cu. 2 HAI. 3 +6 Hcl.-- t. ° →2 Cucl 2 + Cl. 2 +3 H. 2 HAI.
b) Cupats of Copper (W)
Ini adalah zat hitam atau biru, dalam air tidak stabil, diamagnetik, anion - pita kuadrat (DSP 2). Mereka terbentuk dalam interaksi tembaga (II) hydroxide dan alkali logam hipoklorit dalam media alkali:
2 Cu.(Oh.) 2 + M.Cloct + 2 Naoh.→ 2m.Cuo. 3 + Naacl +3 H. 2 HAI. (M.= Na.- CS.)
c) kalium hexafluorcaprate (iii)
Agen hijau, paramagnetik. Struktur Octahedral SP 3 D 2. Kompleks Fluoride CUF 3, yang merupakan dekomposisi negara bebas pada -60 0 C. Ini dibentuk dengan memanaskan campuran kalium klorida dan tembaga di atmosfer fluorine:
3KCL + CUCL + 3F 2 → K. 3 + 2cl. 2
Pisahkan air untuk membentuk fluor bebas.
§lima. Senyawa Tembaga dalam Gelar Oksidasi (+4)
Sejauh ini, hanya satu zat yang diketahui oleh ilmu pengetahuan, di mana tembaga ke dalam tingkat oksidasi adalah +4, itu hexafluorcaprate (iv) cesium - CS 2 CU +4 F 6 - zat kristal oranye, stabil dalam ampul kaca pada 0 0 C . Burly bereaksi dengan air. Itu diperoleh dengan fluoridasi pada tekanan tinggi dan suhu campuran cesium dan tembaga klorida:
Cucl 2 + 2cscl + 3F 2 -- t. ° R. → cs. 2 Cuf. 6 + 2cl. 2
Tembaga (CU) mengacu pada elemen-D dan terletak di grup IB tabel periodik D.i. iveleeva. Konfigurasi elektronik dari atom tembaga pada dasarnya ditulis oleh 1S 2 2 2 2P 6 3P 6 3 P 6 3 P 6 34 4S 1, alih-alih Formula 1S 2 2S 2 3 P 6 3S 2. Dengan kata lain, dalam kasus atom tembaga, ada yang disebut "setoran elektron" dengan suite 4S pada 3D-Sublevel. Untuk tembaga, kecuali nol, derajat oksidasi mungkin +1 dan +2. Tingkat oksidasi adalah +1 rentan terhadap disproporsionasi dan stabil hanya dalam senyawa CUI, CUCL, CU 2 O, dll., Serta dalam senyawa kompleks, misalnya, CL dan OH. Senyawa tembaga dalam tingkat oksidasi +1 tidak memiliki warna tertentu. Dengan demikian, oksida tembaga (i), tergantung pada ukuran kristal, mungkin merah gelap (kristal besar) dan kuning (kristal kecil), CUCL dan CUI - putih, dan CU 2 S - Hitam dan Biru. Lebih stabil secara kimia adalah tingkat oksidasi tembaga, sama dengan +2. Garam yang mengandung tembaga dalam oksidasi yang diberikan, memiliki warna biru dan biru-hijau.
Tembaga adalah logam yang sangat lembut, lembab dan plastik dengan konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Mewarnai tembaga logam merah muda. Tembaga terletak di deretan logam di sebelah kanan hidrogen, mis. mengacu pada logam aktif aktif.
dengan oksigen
Dalam kondisi normal, tembaga dengan oksigen tidak berinteraksi. Untuk membocorkan reaksi di antara mereka, diperlukan pemanasan. Tergantung pada kelebihan atau kekurangan oksigen dan kondisi suhu, oksida tembaga (II) dan oksida tembaga (i) dapat terbentuk:
dengan Gray
Reaksi belerang dengan tembaga, tergantung pada kondisi perilaku tersebut, dapat menyebabkan pembentukan tembaga (I) sulfida dan tembaga sulfida (II). Ketika campuran bubuk Cu dan S dipanaskan ke suhu 300-400 O C, sulfida tembaga (i) dibentuk:
Dengan kurangnya sulfur dan melaksanakan reaksi pada suhu lebih dari 400 o C, Sulphide Copper (II) dibentuk. Namun, metode yang lebih sederhana untuk memproduksi tembaga (II) sulfida dari zat sederhana adalah interaksi tembaga dengan abu-abu, dilarutkan dalam karbon servo:
Reaksi ini berlangsung pada suhu kamar.
dengan halogen
Dengan fluor, klorin dan bromin, tembaga bereaksi, membentuk halida dengan formula umum CUHAL 2, di mana Hal - F, CL atau BR:
Cu + BR 2 \u003d CubR 2
Dalam kasus yodium - agen pengoksidasi terlemah di antara halogen - tembaga (i) iodida terbentuk:
Dengan hidrogen, nitrogen, karbon dan silikon, tembaga tidak berinteraksi.
dengan asam non-asam
Asam non-asam hampir semua asam, selain asam sulfat pekat dan asam nitrat konsentrasi apa pun. Karena asam asam-non-asam hanya dapat mengoksidasi logam dalam deretan aktivitas ke hidrogen; Ini berarti bahwa tembaga dengan asam seperti itu tidak bereaksi.
dengan asam pengoksidasi
- Asam sulfat pekat
Dengan asam sulfat pekat, tembaga bereaksi baik saat dipanaskan dan pada suhu kamar. Saat dipanaskan, reaksi berlangsung sesuai dengan persamaan:
Karena tembaga bukan agen pereduksi yang kuat, sulfur dipulihkan dalam reaksi ini hanya dengan tingkat oksidasi +4 (dalam waktu 2).
- dengan asam nitrat encer
Reaksi tembaga dengan encer HNO 3 mengarah pada pembentukan tembaga (II) nitrat dan nitrogen monoksida:
3cu + 8hno 3 (RSC) \u003d 3CU (no 3) 2 + 2no + 4h 2 o
- dengan asam nitrat terkonsentrasi
HNO yang terkonsentrasi 3 dengan mudah bereaksi dengan tembaga dalam kondisi normal. Perbedaan antara reaksi tembaga dengan asam nitrat terkonsentrasi dari bereaksi dengan asam nitrat encer adalah produk pemulihan nitrogen. Dalam kasus HNO 3 yang terkonsentrasi, nitrogen dikurangi ke tingkat yang lebih rendah: alih-alih nitrogen oksida (II), nitrogen oksida (IV) dibentuk, yang terkait dengan persaingan yang lebih besar antara molekul asam nitrat dalam mereduksi elektron (CU ):
Cu + 4hno 3 \u003d cu (no 3) 2 + 2no 2 + 2 jam 2 o
dengan oksida non-logam
Tembaga bereaksi dengan beberapa oksida non-logam. Misalnya, dengan oksida seperti itu, sebagai no 2, no, n 2 o, tembaga teroksidasi dengan oksida tembaga (II), dan nitrogen dikurangi menjadi tingkat oksidasi 0, I.E. Zat sederhana N 2 terbentuk:
Dalam kasus sulfur dioksida, alih-alih zat sederhana (sulfur), tembaga sulfida (i) dibentuk. Ini karena fakta bahwa tembaga dengan sulfur, tidak seperti nitrogen, bereaksi:
dengan logam oksida.
Ketika tembaga logam sintering dengan tembaga oksida (II) pada suhu 1000-2000 oksida, tembaga (I) dapat diperoleh:
Juga, tembaga logam dapat memulihkan saat kalsining besi (III) oksida ke besi (ii) oksida:
dengan garam logam
Tembaga menggeser logam yang kurang aktif (dengan benar dalam deretan aktivitas) dari solusi garam mereka:
CU + 2AGNO 3 \u003d CU (NO 3) 2 + 2AG ↓
Reaksi yang menarik juga terjadi di mana tembaga larut menjadi garam logam yang lebih aktif - besi ke tingkat oksidasi +3. Namun, tidak ada kontradiksi, karena Tembaga tidak menggantikan zat besi dari garamnya, tetapi hanya memulihkannya dengan tingkat oksidasi +3 hingga tingkat oksidasi +2:
Fe 2 (jadi 4) 3 + cu \u003d cuso 4 + 2feso 4
Cu + 2FECL 3 \u003d CUCL 2 + 2FECL 2
Reaksi yang terakhir digunakan dalam produksi mikrosirit pada tahap papan tembaga etsa.
Korosi media
Tembaga dari waktu ke waktu terkena korosi saat kontak dengan kelembaban, karbon dioksida dan oksigen udara:
2CU + H 2 O + CO 2 + O 2 \u003d (CUON) 2 CO 3
Sebagai hasil dari aliran reaksi ini, produk tembaga dilapisi dengan cetakan hydroxocarbonate tembaga biru longgar (II).
Sifat Kimia Zinc.
Zinc Zn terletak di periode IIB periode IV. Konfigurasi elektronik orbital valensi dari atom elemen kimia dalam keadaan utama 3D 10 4S 2. Untuk seng, hanya satu gelar oksidasi tunggal yang mungkin, sama dengan +2. ZnO seng oksida dan seng hidroksida Zn (OH) 2 telah mengucapkan properti amfoter.
Seng ketika menyimpan di udara memudar, menutupi lapisan tipis zno oksida. Terutama dengan mudah oksidasi terjadi pada kelembaban tinggi dan di hadapan karbon dioksida karena aliran reaksi:
2ZN + H 2 O + O 2 + CO 2 → ZN 2 (OH) 2 CO 3
Pasangan seng terbakar di udara, dan strip seng tipis setelah pijar dalam api burner terbakar di dalamnya dengan api kehijauan:
Saat dipanaskan, seng metalik juga berinteraksi dengan halogen, abu-abu, fosfor:
Dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon dan boron, seng tidak secara langsung bereaksi.
Zinc bereaksi dengan asam non-oksidan dengan rilis hidrogen:
ZN + H 2 SO 4 (20%) → ZNSO 4 + H 2
Zn + 2HCL → ZNCL 2 + H 2
Seng teknis terutama larut dalam asam, karena mengandung kotoran logam lain yang kurang aktif, khususnya, kadmium dan tembaga. Zinc bermutu tinggi dengan alasan tertentu tahan terhadap efek asam. Untuk mempercepat reaksi, sampel seng sangat murni mengakibatkan kontak dengan tembaga atau menambahkan sedikit garam tembaga ke dalam larutan.
Pada suhu 800-900 o C (casing merah), seng logam, berada di keadaan cair, berinteraksi dengan uap air superheated, menyoroti hidrogen dari itu:
Zn + h 2 o \u003d zno + h 2
Seng juga bereaksi dengan asam pengoksidasi: sulfur berkonsentrasi dan nitrat.
Seng sebagai logam aktif dapat terbentuk dengan gas sulfur asam sulfat pekat, sulfur dasar dan bahkan hidrogen sulfida.
Zn + 2h 2 jadi 4 \u003d znso 4 + jadi 2 + 2 jam 2 o
Komposisi produk pengurangan asam nitrat ditentukan oleh konsentrasi larutan:
Zn + 4hno 3 (conc.) \u003d Zn (no 3) 2 + 2no 2 + 2 jam 2 o
3zn + 8hno 3 (40%) \u003d 3zn (no 3) 2 + 2no + 4h 2 o
4zn + 10hno 3 (20%) \u003d 4zn (no 3) 2 + n 2 o + 5h 2 o
5ZN + 12hno 3 (6%) \u003d 5ZN (no 3) 2 + n 2 + 6h 2 o
4zn + 10hno 3 (0,5%) \u003d 4zn (no 3) 2 + nh 4 no 3 + 3 jam 2 o
Suhu, jumlah asam, kemurnian logam, waktu reaksi juga dipengaruhi oleh arah proses proses.
Seng bereaksi dengan solusi alkali, dan terbentuk tetrahydroxyzinkata. dan hidrogen:
Zn + 2naoh + 2h 2 o \u003d na 2 + h 2
Zn + BA (OH) 2 + 2H 2 O \u003d BA + H 2
Dengan zinc alkalis anhydrous saat memadukan bentuk cincatas. dan hidrogen:
Di media strongshop, seng adalah zat pereduksi yang sangat kuat yang mampu memulihkan nitrogen di nitrat dan nitrit ke amonia:
4ZN + nano 3 + 7naoh + 6h 2 o → 4na 2 + nh 3
Karena kompleksasi, seng perlahan larut dalam larutan amonia, memulihkan hidrogen:
Zn + 4nh 3 · h 2 o → (oh) 2 + h 2 + 2 jam 2 o
Juga seng mengurangi logam yang kurang aktif (tepat dalam deretan aktivitas) dari larutan garam mereka:
Zn + cucl 2 \u003d cu + zncl 2
Zn + feso 4 \u003d fe + znso 4
Sifat Kimia Chromium.
Chrome - VIB Elemen Grup Mendeleeva Tabel. Konfigurasi elektronik dari atom kromium ditulis sebagai 1S 2 2S 2 2 P 6 3S 2 3P 6 3D 5 4S 1, mis. Dalam kasus kromium, seperti dalam kasus atom tembaga, ada "deposit elektron" yang disebut
Gelar-gelar oksidasi kromium yang paling umum dimanifestasikan adalah nilai +2, +3 dan +6. Mereka harus diingat, dan dalam kerangka program program kimia, dapat dianggap bahwa tidak ada derajat oksidasi krom lainnya.
Dalam kondisi normal, kromium tahan terhadap korosi di udara dan air.
Interaksi dengan non-logam
dengan oksigen
Reducked hingga suhu lebih dari 600 o dengan bubuk logam bubuk terbakar pada chromium forming oksigen murni (III)
4CR + 3O 2 \u003d hAI. t.\u003d\u003e 2cr 2 o 3
dengan halogen
Dengan klorin dan kromium fluorine bereaksi pada suhu yang lebih rendah daripada dengan oksigen (250 dan 300 o c, masing-masing):
2CR + 3F 2 \u003d hAI. t.\u003d\u003e 2crf 3
2CR + 3CL 2 \u003d hAI. t.\u003d\u003e 2clcl 3
Kromium kromin bereaksi pada suhu Red Cagnine (850-900 O C):
2CR + 3BR 2 \u003d hAI. t.\u003d\u003e 2CRBR 3
dengan nitrogen
Dengan nitrogen, kromium logam berinteraksi pada suhu lebih dari 1000 o c:
2cr + n 2 \u003d HAI.t.\u003d\u003e 2Crn.
dengan Gray
Dengan krom abu-abu dapat membentuk kedua kromium sulfida (II) dan kromium sulfida (III), yang tergantung pada proporsi sulfur dan kromium:
Cr + s \u003d o T.\u003d\u003e CRS.
2CR + 3S \u003d o T.\u003d\u003e Cr 2 s 3
Dengan kromium hidrogen tidak bereaksi.
Interaksi dengan zat kompleks
Interaksi dengan air
Chromium mengacu pada logam aktivitas sedang (terletak di sejumlah aktivitas logam antara aluminium dan hidrogen). Ini berarti bahwa reaksi berlangsung antara mahkota krom-panas dan uap air superheated:
2cc + 3 jam 2 o \u003d o T.\u003d\u003e Cr 2 o 3 + 3 jam 2
Interaksi dengan asam
Chromium dalam kondisi normal dipicu oleh asam sulfur dan nitrat pekat, namun, larut dalam mereka saat mendidih, sambil mengoksidasi ke tingkat oksidasi +3:
Cr + 6hno 3 (conc.) \u003d t o\u003d\u003e Cr (no 3) 3 + 3no 2 + 3 jam 2 o
2CR + 6H 2 SO 4 (penutup) \u003d t o\u003d\u003e Cr 2 (jadi 4) 3 + 3 so 2 + 6 jam 2 o
Dalam hal asam nitrat encer, produk utama pengurangan nitrogen adalah zat sederhana n 2:
10CR + 36hno 3 (RSC) \u003d 10CR (no 3) 3 + 3n 2 + 18h 2 o
Chrome terletak di deretan aktivitas di sebelah kiri hidrogen, yang berarti dapat mengekstraksi H 2 dari solusi asam non-asam. Selama reaksi seperti itu, garam Chromium (II) terbentuk dengan tidak adanya oksigen udara.
CR + 2HCL \u003d CRCL 2 + H 2
CR + H 2 SO 4 (RSC) \u003d CRSO 4 + H 2
Selama reaksi di udara terbuka, krom bivalen langsung teroksidasi di udara di udara hingga tingkat oksidasi +3. Dalam hal ini, misalnya, persamaan dengan asam klorida akan mengambil formulir:
4CR + 12HCL + 3O 2 \u003d 4CLCL 3 + 6H 2 O
Saat menggabungkan kromium logam dengan oksidator kuat di hadapan alkalish, kromium teroksidasi sampai tingkat oksidasi +6, pembentukan Kromat.:
Sifat Kimia Besi
Besi Fe, elemen kimia yang terletak di kelompok VIIIB dan memiliki urutan nomor 26 di tabel Mendeleev. Distribusi elektron dalam atom besi adalah 26 FE1 2 2S 2 2S 2 3 P 6 3 P 6 3P 6 4S 2, yaitu, besi mengacu pada D-elemen, karena d-sublayer diisi. Ini adalah karakteristik dua derajat oksidasi +2 dan +3. Feo Oksida dan Hydroxide Fe (OH) 2 Prevail Properti Dasar, dalam oksida Fe 2 O 3 dan Fe Hydroxide (OH) 3 secara terasa diekspresikan amfoteris. Jadi oksida dan hidroksida besi (lll) sampai batas tertentu larut ketika mendidih dalam solusi terkonsentrasi oleh alkali, dan juga bereaksi dengan alkali anhidrat saat sekejap. Perlu dicatat bahwa tingkat oksidasi besi +2 sangat tidak stabil, dan mudah lewat ke tingkat oksidasi +3. Juga diketahui senyawa besi dalam tingkat oksidasi yang jarang adalah +6 - Ferrats, garam "asam besi" yang tidak ada H 2 Feo 4. Senyawa-senyawa ini relatif resisten hanya dalam keadaan padat atau dalam solusi alkali yang kuat. Dalam hal alkalinitas yang tidak mencukupi, ferrat cukup teroksidasi dengan air, menyoroti oksigen darinya.
Interaksi dengan zat biasa
Dengan oksigen
Ketika pembakaran dalam oksigen murni, besi membentuk apa yang disebut, besi okalina.Memiliki FORMULA FE 3 O 4 dan sebenarnya mewakili oksida campuran, komposisi yang dapat dimungkinkan secara konvensional untuk mewakili formula Feo ∙ Fe 2 O 3. Reaksi pembakaran besi adalah:
3FE + 2O 2 \u003d t o\u003d\u003e Fe 3 o 4
Dengan Gray
Ketika besi dipanaskan bereaksi dengan abu-abu, membentuk besi bivalen, sulfida:
Fe + s \u003d t o\u003d\u003e Fes.
Atau dengan kelebihan sulfur disulfida besi.:
Fe + 2s \u003d t o\u003d\u003e Fes 2
Dengan halogen
Semua halogen, selain yodium, besi logam dioksidasi ke tingkat oksidasi +3, membentuk Besi Halida (LLL):
2FE + 3F 2 \u003d t o\u003d\u003e 2fef 3 - besi fluoride (lll)
2FE + 3CL 2 \u003d t o\u003d\u003e 2FECL 3 - besi klorida (lll)
Sama seperti oksidator yang lemah di antara halogen, mengoksidasi besi hanya sampai tingkat oksidasi +2:
Fe + i 2 \u003d t o\u003d\u003e Fei 2 - Iodide Iron (LL)
Perlu dicatat bahwa senyawa setrika trivalen dengan mudah mengoksidasi ion iodida dalam larutan berair untuk membebaskan iodine i 2 pada saat yang sama memulihkan ke tingkat oksidasi +2. Contoh reaksi serupa dari Fipi Bank:
2FECL 3 + 2KI \u003d 2FECL 2 + I 2 + 2KCL
2FE (OH) 3 + 6HI \u003d 2FEI 2 + I 2 + 6H 2 o
Fe 2 o 3 + 6Hi \u003d 2Fei 2 + I 2 + 3 jam 2 o
Dengan hidrogen
Besi dengan hidrogen tidak bereaksi (dengan hidrogen dari logam hanya logam alkali dan bumi alkali) bereaksi:
Interaksi dengan zat kompleks
Interaksi dengan asam
Dengan asam non-asam
Karena besi terletak di sejumlah aktivitas kiri hidrogen, itu berarti dapat menunjukkan hidrogen dari asam non-oksidan (hampir semua asam kecuali H 2 SO 4 (HNO 3 dari konsentrasi) :
Fe + H 2 SO 4 (RSC) \u003d FESO 4 + H 2
Fe + 2HCL \u003d FECL 2 + H 2
Penting untuk memperhatikan trik semacam itu dalam penugasan ujian, sebagai pertanyaan tentang berapa banyak oksidasi teroksidasi oleh zat besi di bawah aksi asam klorida encer dan pekat. Jawaban yang benar adalah +2 dalam kedua kasus.
Perangkap di sini terletak pada intuitif menunggu oksidasi besi yang lebih dalam (untuk C.O.O. +3) dalam hal interaksinya dengan asam klorida pekat.
Interaksi dengan asam pengoksidasi
Dengan asam sulfat dan nitrat pekat dalam kondisi normal, zat besi tidak merespons karena pasif. Namun, bereaksi dengan mereka saat mendidih:
2FE + 6H 2 SO 4 \u003d o T.\u003d\u003e Fe 2 (jadi 4) 3 + 3j 2 + 6 jam 2 o
Fe + 6hno 3 \u003d o T.\u003d\u003e Fe (no 3) 3 + 3no 2 + 3 jam 2 o
Perhatikan bahwa asam sulfat encer mengoksidasi besi dengan tingkat oksidasi +2, dan terkonsentrasi menjadi +3.
Iron korosi (karat)
Di udara basah, setrika sangat cepat dikarat:
4FE + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4FE (OH) 3
Dengan air dengan tidak adanya oksigen, zat besi tidak bereaksi atau dalam kondisi normal, atau dengan mendidih. Reaksi dengan air hanya berlaku pada suhu di atas suhu pengecoran merah (\u003e 800 o C). Itu ..
