Interaksi kuprum oksida 2 dengan air. Sebatian kuprum. - dengan asid nitrik pekat

Kuprum (Cu) tergolong dalam unsur-d dan terletak dalam kumpulan IB jadual berkala D.I. Mendeleev. Konfigurasi elektronik atom kuprum dalam keadaan dasar ditulis sebagai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 dan bukannya formula yang dijangkakan 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2. Dalam erti kata lain, dalam kes atom kuprum, apa yang dipanggil "lompat elektron" dari subperingkat 4s ke subperingkat 3d diperhatikan. Untuk kuprum, sebagai tambahan kepada sifar, keadaan pengoksidaan +1 dan +2 adalah mungkin. Keadaan pengoksidaan +1 terdedah kepada disproportionation dan hanya stabil dalam sebatian tidak larut seperti CuI, CuCl, Cu 2 O, dsb., serta dalam sebatian kompleks, contohnya, Cl dan OH. Sebatian kuprum dalam keadaan pengoksidaan +1 tidak mempunyai warna tertentu. Oleh itu, kuprum (I) oksida, bergantung kepada saiz hablur, boleh menjadi merah gelap (hablur besar) dan kuning (hablur kecil), CuCl dan CuI berwarna putih, dan Cu 2 S berwarna hitam dan biru. Keadaan pengoksidaan kuprum bersamaan dengan +2 adalah lebih stabil secara kimia. Garam yang mengandungi kuprum dalam keadaan pengoksidaan ini berwarna biru dan biru-hijau.

Kuprum adalah logam yang sangat lembut, mudah ditempa dan mulur dengan kekonduksian elektrik dan haba yang tinggi. Warna tembaga metalik ialah merah-merah jambu. Kuprum terletak dalam siri aktiviti logam di sebelah kanan hidrogen, i.e. tergolong dalam logam aktif rendah.

dengan oksigen

Dalam keadaan biasa, kuprum tidak berinteraksi dengan oksigen. Haba diperlukan untuk tindak balas antara mereka berlaku. Bergantung kepada lebihan atau kekurangan oksigen dan keadaan suhu, kuprum (II) oksida dan kuprum (I) oksida boleh membentuk:

dengan sulfur

Tindak balas sulfur dengan kuprum, bergantung kepada keadaan, boleh menyebabkan pembentukan kedua-dua kuprum (I) sulfida dan kuprum (II) sulfida. Apabila campuran serbuk Cu dan S dipanaskan pada suhu 300-400 o C, kuprum (I) sulfida terbentuk:

Jika terdapat kekurangan sulfur dan tindak balas dijalankan pada suhu melebihi 400 o C, kuprum (II) sulfida terbentuk. Walau bagaimanapun, cara yang lebih mudah untuk mendapatkan kuprum (II) sulfida daripada bahan ringkas ialah interaksi kuprum dengan sulfur yang terlarut dalam karbon disulfida:

Tindak balas ini berlaku pada suhu bilik.

dengan halogen

Kuprum bertindak balas dengan fluorin, klorin dan bromin, membentuk halida dengan formula am CuHal 2, di mana Hal ialah F, Cl atau Br:

Cu + Br 2 = CuBr 2

Dalam kes iodin, agen pengoksidaan paling lemah di antara halogen, kuprum (I) iodida terbentuk:

Kuprum tidak berinteraksi dengan hidrogen, nitrogen, karbon dan silikon.

dengan asid bukan pengoksida

Hampir semua asid adalah asid bukan pengoksida, kecuali asid sulfurik pekat dan asid nitrik pada sebarang kepekatan. Oleh kerana asid bukan pengoksida hanya mampu mengoksidakan logam dalam siri aktiviti sehingga hidrogen; ini bermakna kuprum tidak bertindak balas dengan asid tersebut.

dengan asid pengoksidaan

- asid sulfurik pekat

Kuprum bertindak balas dengan asid sulfurik pekat apabila dipanaskan dan pada suhu bilik. Apabila dipanaskan, tindak balas berlaku mengikut persamaan:

Oleh kerana kuprum bukan agen penurunan yang kuat, sulfur dikurangkan dalam tindak balas ini hanya kepada keadaan pengoksidaan +4 (dalam SO 2).

- dengan asid nitrik cair

Tindak balas kuprum dengan HNO 3 cair membawa kepada pembentukan kuprum (II) nitrat dan nitrogen monoksida:

3Cu + 8HNO 3 (dicairkan) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- dengan asid nitrik pekat

HNO 3 pekat bertindak balas dengan mudah dengan kuprum dalam keadaan biasa. Perbezaan antara tindak balas kuprum dengan asid nitrik pekat dan tindak balas dengan asid nitrik cair terletak pada hasil pengurangan nitrogen. Dalam kes HNO 3 pekat, nitrogen dikurangkan ke tahap yang lebih rendah: bukannya nitrik oksida (II), nitrik oksida (IV) terbentuk, yang disebabkan oleh persaingan yang lebih besar antara molekul asid nitrik dalam asid pekat untuk agen penurun (Cu). ) elektron:

Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

dengan oksida bukan logam

Kuprum bertindak balas dengan beberapa oksida bukan logam. Contohnya, dengan oksida seperti NO 2, NO, N 2 O, kuprum dioksidakan kepada kuprum (II) oksida, dan nitrogen dikurangkan kepada keadaan pengoksidaan 0, i.e. bahan ringkas N 2 terbentuk:

Dalam kes sulfur dioksida, kuprum(I) sulfida terbentuk dan bukannya bahan ringkas (sulfur). Ini disebabkan oleh fakta bahawa tembaga dan sulfur, tidak seperti nitrogen, bertindak balas:

dengan oksida logam

Apabila kuprum logam disinter dengan kuprum (II) oksida pada suhu 1000-2000 o C, kuprum (I) oksida boleh diperolehi:

Juga, kuprum logam boleh mengurangkan besi (III) oksida kepada besi (II) oksida apabila dikalsinasi:

dengan garam logam

Kuprum menyesarkan logam yang kurang aktif (di sebelah kanannya dalam siri aktiviti) daripada larutan garamnya:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓

Tindak balas yang menarik juga berlaku di mana kuprum larut dalam garam logam yang lebih aktif - besi dalam keadaan pengoksidaan +3. Walau bagaimanapun, tidak ada percanggahan, kerana kuprum tidak menggantikan besi daripada garamnya, tetapi hanya mengurangkannya daripada keadaan pengoksidaan +3 kepada keadaan pengoksidaan +2:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu = CuSO 4 + 2FeSO 4

Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2

Tindak balas yang terakhir digunakan dalam penghasilan litar mikro pada peringkat papan litar kuprum etsa.

Hakisan kuprum

Kuprum menghakis dari semasa ke semasa apabila bersentuhan dengan kelembapan, karbon dioksida dan oksigen atmosfera:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 = (CuOH) 2 CO 3

Hasil daripada tindak balas ini, produk tembaga ditutup dengan salutan longgar biru-hijau kuprum (II) hidroksikarbonat.

Sifat kimia zink

Zink Zn berada dalam kumpulan IIB dalam tempoh IV. Konfigurasi elektronik orbital valens bagi atom unsur kimia dalam keadaan dasar ialah 3d 10 4s 2. Untuk zink, hanya satu keadaan pengoksidaan tunggal yang mungkin, sama dengan +2. Zink oksida ZnO dan zink hidroksida Zn(OH) 2 mempunyai sifat amfoterik yang jelas.

Zink tercemar apabila disimpan di udara, menjadi ditutup dengan lapisan nipis ZnO oksida. Pengoksidaan berlaku terutamanya dengan mudah pada kelembapan yang tinggi dan dengan kehadiran karbon dioksida disebabkan oleh tindak balas:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

Wap zink terbakar di udara, dan jalur nipis zink, selepas pijar dalam nyalaan pembakar, terbakar dengan nyalaan kehijauan:

Apabila dipanaskan, zink logam juga berinteraksi dengan halogen, sulfur, dan fosforus:

Zink tidak bertindak balas secara langsung dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon dan boron.

Zink bertindak balas dengan asid bukan pengoksida untuk membebaskan hidrogen:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

Zink teknikal terutamanya mudah larut dalam asid, kerana ia mengandungi kekotoran logam lain yang kurang aktif, khususnya kadmium dan kuprum. Zink ketulenan tinggi tahan terhadap asid atas sebab-sebab tertentu. Untuk mempercepatkan tindak balas, sampel zink dengan ketulenan tinggi disentuh dengan kuprum atau sedikit garam kuprum ditambah kepada larutan asid.

Pada suhu 800-900 o C (haba merah), logam zink, berada dalam keadaan cair, berinteraksi dengan wap air panas lampau, melepaskan hidrogen daripadanya:

Zn + H 2 O = ZnO + H 2

Zink juga bertindak balas dengan asid pengoksida: sulfurik dan nitrik pekat.

Zink sebagai logam aktif boleh membentuk sulfur dioksida, unsur sulfur dan juga hidrogen sulfida dengan asid sulfurik pekat.

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Komposisi produk pengurangan asid nitrik ditentukan oleh kepekatan larutan:

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn +10HNO 3 (20%) = 4Zn(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO3 (0.5%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Arah proses juga dipengaruhi oleh suhu, jumlah asid, ketulenan logam, dan masa tindak balas.

Zink bertindak balas dengan larutan alkali untuk membentuk tetrahydroxycinates dan hidrogen:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Zn + Ba(OH) 2 + 2H 2 O = Ba + H 2

Apabila bercantum dengan alkali kontang, zink terbentuk zinkat dan hidrogen:

Dalam persekitaran yang sangat beralkali, zink ialah agen penurunan yang sangat kuat, mampu mengurangkan nitrogen dalam nitrat dan nitrit kepada ammonia:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

Disebabkan kerumitan, zink perlahan-lahan larut dalam larutan ammonia, mengurangkan hidrogen:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

Zink juga mengurangkan logam kurang aktif (di sebelah kanannya dalam siri aktiviti) daripada larutan akueus garamnya:

Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 = Fe + ZnSO 4

Sifat kimia kromium

Chromium ialah unsur kumpulan VIB bagi jadual berkala. Konfigurasi elektronik atom kromium ditulis sebagai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, i.e. dalam kes kromium, serta dalam kes atom kuprum, apa yang dipanggil "kebocoran elektron" diperhatikan

Keadaan pengoksidaan kromium yang paling biasa ditunjukkan ialah +2, +3 dan +6. Mereka harus diingat, dan dalam rangka program Peperiksaan Negeri Bersepadu dalam kimia, boleh diandaikan bahawa kromium tidak mempunyai keadaan pengoksidaan lain.

Di bawah keadaan biasa, kromium tahan terhadap kakisan di udara dan air.

Interaksi dengan bukan logam

dengan oksigen

Dipanaskan pada suhu lebih daripada 600 o C, serbuk logam kromium terbakar dalam oksigen tulen membentuk kromium (III) oksida:

4Cr + 3O2 = o t=> 2Cr 2 O 3

dengan halogen

Kromium bertindak balas dengan klorin dan fluorin pada suhu yang lebih rendah berbanding dengan oksigen (masing-masing 250 dan 300 o C):

2Cr + 3F 2 = o t=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl2 = o t=> 2CrCl 3

Kromium bertindak balas dengan bromin pada suhu panas merah (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = o t=> 2CrBr 3

dengan nitrogen

Kromium logam berinteraksi dengan nitrogen pada suhu melebihi 1000 o C:

2Cr + N 2 = ot=> 2CrN

dengan sulfur

Dengan sulfur, kromium boleh membentuk kromium (II) sulfida dan kromium (III) sulfida, yang bergantung kepada perkadaran sulfur dan kromium:

Cr+S= o t=>CrS

2Cr + 3S = o t=> Cr 2 S 3

Kromium tidak bertindak balas dengan hidrogen.

Interaksi dengan bahan kompleks

Interaksi dengan air

Kromium ialah logam aktiviti sederhana (terletak dalam siri aktiviti logam antara aluminium dan hidrogen). Ini bermakna bahawa tindak balas berlaku antara kromium merah-panas dan wap air panas lampau:

2Cr + 3H2O = o t=> Cr 2 O 3 + 3H 2

Interaksi dengan asid

Kromium dalam keadaan normal dipasifkan oleh asid sulfurik dan nitrik pekat, walau bagaimanapun, ia larut di dalamnya apabila mendidih, sambil mengoksida kepada keadaan pengoksidaan +3:

Cr + 6HNO 3(conc.) = t o=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4(conc) = t o=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Dalam kes asid nitrik cair, produk utama pengurangan nitrogen ialah bahan ringkas N 2:

10Cr + 36HNO 3(dil) = 10Cr(NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

Kromium terletak dalam siri aktiviti di sebelah kiri hidrogen, yang bermaksud bahawa ia mampu membebaskan H2 daripada larutan asid bukan pengoksidaan. Semasa tindak balas sedemikian, jika tiada akses kepada oksigen atmosfera, garam kromium (II) terbentuk:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (dicairkan) = CrSO 4 + H 2

Apabila tindak balas dijalankan di udara terbuka, kromium divalen serta-merta teroksida oleh oksigen yang terkandung dalam udara kepada keadaan pengoksidaan +3. Dalam kes ini, sebagai contoh, persamaan dengan asid hidroklorik akan mengambil bentuk:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

Apabila kromium logam bercantum dengan agen pengoksidaan kuat dengan kehadiran alkali, kromium dioksidakan kepada keadaan pengoksidaan +6, membentuk kromat:

Sifat kimia besi

Besi Fe, unsur kimia yang terletak dalam kumpulan VIIIB dan mempunyai nombor siri 26 dalam jadual berkala. Taburan elektron dalam atom besi adalah seperti berikut: 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, iaitu, besi tergolong dalam unsur-d, kerana subperingkat d diisi dalam keadaannya. Ia paling dicirikan oleh dua keadaan pengoksidaan +2 dan +3. FeO oksida dan Fe(OH) 2 hidroksida mempunyai sifat asas yang dominan, manakala Fe 2 O 3 oksida dan Fe(OH) 3 hidroksida mempunyai sifat amfoterik yang ketara. Oleh itu, oksida besi dan hidroksida (lll) larut sedikit sebanyak apabila direbus dalam larutan alkali pekat, dan juga bertindak balas dengan alkali kontang semasa pelakuran. Perlu diingatkan bahawa keadaan pengoksidaan besi +2 adalah sangat tidak stabil, dan mudah masuk ke dalam keadaan pengoksidaan +3. Juga dikenali ialah sebatian besi dalam keadaan pengoksidaan yang jarang berlaku +6 - ferrat, garam "asid besi" yang tidak wujud H 2 FeO 4. Sebatian ini agak stabil hanya dalam keadaan pepejal atau dalam larutan beralkali kuat. Jika kealkalian persekitaran tidak mencukupi, ferrat dengan cepat mengoksidakan walaupun air, membebaskan oksigen daripadanya.

Interaksi dengan bahan mudah

Dengan oksigen

Apabila dibakar dalam oksigen tulen, besi membentuk apa yang dipanggil besi skala, mempunyai formula Fe 3 O 4 dan sebenarnya mewakili oksida campuran, komposisi yang boleh diwakili secara konvensional oleh formula FeO∙Fe 2 O 3. Tindak balas pembakaran besi mempunyai bentuk:

3Fe + 2O 2 = t o=> Fe 3 O 4

Dengan sulfur

Apabila dipanaskan, besi bertindak balas dengan sulfur untuk membentuk sulfida ferus:

Fe + S = t o=>FeS

Atau dengan lebihan sulfur besi disulfida:

Fe + 2S = t o=>FeS 2

Dengan halogen

Besi logam dioksidakan oleh semua halogen kecuali iodin kepada keadaan pengoksidaan +3, membentuk halida besi (lll):

2Fe + 3F 2 = t o=> 2FeF 3 – fluorida besi (lll)

2Fe + 3Cl 2 = t o=> 2FeCl 3 – ferik klorida (lll)

Iodin, sebagai agen pengoksidaan paling lemah di antara halogen, mengoksidakan besi hanya kepada keadaan pengoksidaan +2:

Fe + I 2 = t o=> FeI 2 – iodida besi (ll)

Perlu diingatkan bahawa sebatian besi ferik dengan mudah mengoksidakan ion iodida dalam larutan akueus untuk membebaskan iodin I 2 sambil dikurangkan kepada keadaan pengoksidaan +2. Contoh reaksi serupa daripada bank FIPI:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

2Fe(OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

Dengan hidrogen

Besi tidak bertindak balas dengan hidrogen (hanya logam alkali dan logam alkali tanah bertindak balas dengan hidrogen daripada logam):

Interaksi dengan bahan kompleks

Interaksi dengan asid

Dengan asid bukan pengoksida

Oleh kerana besi terletak dalam siri aktiviti di sebelah kiri hidrogen, ini bermakna ia mampu menyesarkan hidrogen daripada asid bukan pengoksida (hampir semua asid kecuali H 2 SO 4 (conc.) dan HNO 3 daripada sebarang kepekatan):

Fe + H 2 SO 4 (dicairkan) = FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Anda perlu memberi perhatian kepada helah sedemikian dalam tugas Peperiksaan Negeri Bersepadu sebagai soalan mengenai topik sejauh mana besi pengoksidaan akan teroksida apabila terdedah kepada asid hidroklorik cair dan pekat. Jawapan yang betul adalah sehingga +2 dalam kedua-dua kes.

Perangkap di sini terletak pada jangkaan intuitif tentang pengoksidaan besi yang lebih mendalam (hingga d.o. +3) dalam kes interaksinya dengan asid hidroklorik pekat.

Interaksi dengan asid pengoksidaan

Di bawah keadaan biasa, besi tidak bertindak balas dengan asid sulfurik dan nitrik pekat kerana pempasifan. Walau bagaimanapun, ia bertindak balas dengan mereka apabila direbus:

2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Sila ambil perhatian bahawa asid sulfurik cair mengoksidakan besi kepada keadaan pengoksidaan +2, dan asid sulfurik pekat kepada +3.

Kakisan (karat) besi

Dalam udara lembap, seterika sangat cepat berkarat:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

Besi tidak bertindak balas dengan air jika tiada oksigen, sama ada dalam keadaan biasa atau apabila direbus. Tindak balas dengan air hanya berlaku pada suhu melebihi haba merah (>800 o C). mereka..

TEMBAGA DAN SEBATIANNYA

PELAJARAN DALAM KELAS SAINS ALAM KE-11

Untuk meningkatkan aktiviti kognitif dan kebebasan pelajar, kami menggunakan pelajaran untuk kajian kolektif bahan. Dalam pelajaran sedemikian, setiap pelajar (atau pasangan pelajar) menerima tugasan, yang penyelesaiannya mesti dilaporkan dalam pelajaran yang sama, dan laporannya direkodkan oleh pelajar kelas yang lain dalam buku nota dan merupakan elemen kandungan. daripada bahan pendidikan pelajaran. Setiap pelajar menyumbang kepada pembelajaran kelas tentang topik tersebut.
Semasa pelajaran, mod kerja pelajar berubah daripada intraaktif (mod di mana aliran maklumat ditutup dalam kalangan pelajar, tipikal untuk kerja bebas) kepada interaktif (mod di mana aliran maklumat adalah dua hala, iaitu maklumat pergi kedua-duanya dari pelajar dan kepada pelajar, maklumat ditukar). Dalam hal ini, guru bertindak sebagai penganjur proses, membetulkan dan menambah maklumat yang diberikan oleh pelajar.
Pelajaran untuk kajian kolektif bahan terdiri daripada peringkat berikut:
Peringkat 1 - pemasangan, di mana guru menerangkan matlamat dan program kerja untuk pelajaran (sehingga 7 minit);
Peringkat 2 - kerja bebas pelajar mengikut arahan (sehingga 15 minit);
Peringkat 3 - pertukaran maklumat dan merumuskan pelajaran (mengambil semua masa yang tinggal).
Pelajaran "Tembaga dan sebatiannya" direka untuk kelas dengan kajian kimia yang mendalam (4 jam kimia seminggu), dijalankan selama dua jam akademik, pelajaran mengemas kini pengetahuan pelajar tentang topik berikut: "Sifat umum logam", "Sikap terhadap logam dengan asid sulfurik pekat", asid nitrik", "Tindak balas kualitatif kepada aldehid dan alkohol polihidrik", "Pengoksidaan alkohol monohidrik tepu dengan kuprum(II) oksida", "Sebatian kompleks".
Sebelum pelajaran, pelajar menerima kerja rumah: ulangi topik yang disenaraikan. Persediaan awal guru untuk pelajaran terdiri daripada merangka kad arahan untuk pelajar dan menyediakan set untuk eksperimen makmal.

SEMASA KELAS

Peringkat pemasangan

Guru bergambar kepada murid tujuan pelajaran: berdasarkan pengetahuan sedia ada tentang sifat bahan, meramal, mengesahkan secara praktikal, meringkaskan maklumat tentang kuprum dan sebatiannya.
Pelajar menyusun formula elektronik atom kuprum, mengetahui keadaan pengoksidaan yang boleh dipamerkan kuprum dalam sebatian, apakah sifat (redoks, asid-bes) sebatian kuprum.
Satu jadual muncul dalam buku nota pelajar.

Sifat kuprum dan sebatiannya

Peringkat kerja bebas

Untuk mengesahkan dan menambah andaian, pelajar melakukan eksperimen makmal mengikut arahan dan menulis persamaan tindak balas yang dilakukan.

Arahan untuk kerja bebas secara berpasangan

1. Panaskan wayar kuprum dalam api. Perhatikan bagaimana warnanya telah berubah. Letakkan dawai kuprum terkalsin panas dalam etil alkohol. Perhatikan perubahan warnanya. Ulangi manipulasi ini 2-3 kali. Semak untuk melihat sama ada bau etanol telah berubah.
Tulis dua persamaan tindak balas yang sepadan dengan penjelmaan yang dijalankan. Apakah sifat kuprum dan oksidanya yang disahkan oleh tindak balas ini?

2. Tambah asid hidroklorik kepada kuprum(I) oksida.
Apa yang anda perhatikan? Tuliskan persamaan tindak balas, dengan mengambil kira bahawa kuprum(I) klorida ialah sebatian tidak larut. Apakah sifat kuprum(I) yang disahkan oleh tindak balas ini?

3. a) Letakkan butiran zink ke dalam larutan kuprum(II) sulfat. Jika tindak balas tidak diteruskan, panaskan larutan. b) Tambah 1 ml asid sulfurik kepada kuprum(II) oksida dan haba.
Apa yang anda perhatikan? Tuliskan persamaan tindak balas. Apakah sifat sebatian kuprum yang disahkan oleh tindak balas ini?

4. Letakkan jalur penunjuk universal ke dalam larutan kuprum(II) sulfat.
Terangkan hasilnya. Tuliskan persamaan ion untuk hidrolisis dalam langkah I.
Tambahkan larutan madu(II) sulfat ke dalam larutan natrium karbonat.
Apa yang anda perhatikan? Tuliskan persamaan bagi tindak balas hidrolisis bersama dalam bentuk molekul dan ionik.

5.
Apa yang anda perhatikan?
Tambah larutan ammonia kepada mendakan yang terhasil.
Apakah perubahan yang telah berlaku? Tuliskan persamaan tindak balas. Apakah sifat sebatian kuprum yang dibuktikan oleh tindak balas ini?

6. Tambahkan larutan kalium iodida kepada kuprum(II) sulfat.
Apa yang anda perhatikan? Tulis persamaan bagi tindak balas tersebut. Apakah sifat kuprum(II) yang dibuktikan oleh tindak balas ini?

7. Letakkan sekeping kecil dawai kuprum dalam tabung uji dengan 1 ml asid nitrik pekat. Tutup tabung uji dengan penyumbat.
Apa yang anda perhatikan? (Ambil tabung uji di bawah daya tarikan.) Tuliskan persamaan tindak balas.
Tuangkan asid hidroklorik ke dalam tabung uji lain dan letakkan sekeping kecil dawai kuprum di dalamnya.
Apa yang anda perhatikan? Jelaskan pemerhatian anda. Apakah sifat kuprum yang disahkan oleh tindak balas ini?

8. Tambah lebihan natrium hidroksida kepada kuprum(II) sulfat.
Apa yang anda perhatikan? Panaskan mendakan yang terhasil. Apa yang berlaku? Tuliskan persamaan tindak balas. Apakah sifat sebatian kuprum yang disahkan oleh tindak balas ini?

9. Tambah lebihan natrium hidroksida kepada kuprum(II) sulfat.
Apa yang anda perhatikan?
Tambah larutan gliserin kepada mendakan yang terhasil.
Apakah perubahan yang telah berlaku? Tuliskan persamaan tindak balas. Apakah sifat sebatian kuprum yang dibuktikan oleh tindak balas ini?

10. Tambah lebihan natrium hidroksida kepada kuprum(II) sulfat.
Apa yang anda perhatikan?
Tambah larutan glukosa kepada mendakan dan haba yang terhasil.
Apa yang berlaku? Tuliskan persamaan tindak balas menggunakan formula am aldehid untuk menunjukkan glukosa

Apakah sifat sebatian kuprum yang dibuktikan oleh tindak balas ini?

11. Tambah kepada kuprum(II) sulfat: a) larutan ammonia; b) larutan natrium fosfat.
Apa yang anda perhatikan? Tuliskan persamaan tindak balas. Apakah sifat sebatian kuprum yang dibuktikan oleh tindak balas ini?

Peringkat pertukaran maklumat dan rumusan

Guru bersoal jawab tentang sifat bahan tertentu. Pelajar yang melakukan eksperimen yang berkaitan melaporkan eksperimen yang dilakukan dan tuliskan persamaan tindak balas di papan tulis. Kemudian guru dan pelajar menambah maklumat tentang sifat kimia bahan, yang tidak dapat disahkan oleh tindak balas di makmal sekolah.

Prosedur untuk membincangkan sifat kimia sebatian kuprum

1. Bagaimanakah kuprum bertindak balas dengan asid, apakah bahan lain yang boleh bertindak balas dengan kuprum?

Persamaan tindak balas untuk kuprum ditulis dengan:

Asid nitrik pekat dan cair:

Cu + 4HNO 3 (conc.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O,
3Cu + 8HNO 3 (dicairkan) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

Asid sulfurik pekat:

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

Oksigen:

2Cu + O 2 = 2CuO;

Cu + Cl 2 = CuCl 2;

Asid hidroklorik dengan kehadiran oksigen:

2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O;

Besi(III) klorida:

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2.

2. Apakah sifat yang ditunjukkan oleh kuprum(I) oksida dan klorida?

Perhatian diberikan kepada sifat asas, keupayaan untuk membentuk kompleks, dan dualiti redoks. Persamaan untuk tindak balas kuprum(I) oksida dengan ditulis:

Asid hidroklorik sehingga CuCl terbentuk:

Cu 2 O + 2HCl = 2CuCl + H 2 O;

Lebihan HCl:

CuCl + HCl = H;

Tindak balas pengurangan dan pengoksidaan Cu 2 O:

Cu 2 O + H 2 = 2Cu + H 2 O,

2Cu2O + O2 = 4CuO;

Ketakkadaran apabila dipanaskan:

Cu 2 O = Cu + CuO,
2CuCl = Cu + CuCl 2 .

3. Apakah sifat yang ditunjukkan oleh kuprum(II) oksida?

Perhatian diberikan kepada sifat asas dan oksidatif. Persamaan bagi tindak balas kuprum(II) oksida dengan ditulis:

Asid:

CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O;

Etanol:

C 2 H 5 OH + CuO = CH 3 CHO + Cu + H 2 O;

hidrogen:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O;

aluminium:

3CuO + 2Al = 3Cu + Al 2 O 3.

4. Apakah sifat yang ditunjukkan oleh kuprum(II) hidroksida?

Perhatian diberikan kepada oksidatif, sifat asas, keupayaan untuk membentuk kompleks dengan sebatian organik dan bukan organik. Persamaan tindak balas ditulis dengan:

Aldehid:

RCHO + 2Cu(OH) 2 = RCOOH + Cu 2 O + 2H 2 O;

Asid:

Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O;

Ammonia:

Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2;

Gliserin:

Persamaan tindak balas penguraian:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.

5. Apakah sifat yang ditunjukkan oleh garam kuprum(II)?

Perhatian diberikan kepada tindak balas pertukaran ion, hidrolisis, sifat oksidatif, dan kompleksasi. Persamaan bagi tindak balas kuprum sulfat dengan:

Natrium hidroksida:

Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH) 2 ;

Natrium fosfat:

3Cu 2+ + 2= Cu 3 (PO 4) 2;

Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+ ;

Kalium iodida:

2CuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4;

Ammonia:

Cu 2+ + 4NH 3 = 2+ ;

dan persamaan tindak balas:

Hidrolisis:

Cu 2+ + HOH = CuOH + + H + ;

Hidrolisis bersama dengan natrium karbonat untuk membentuk malachite:

2Cu 2+ + 2 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2.

Di samping itu, anda boleh memberitahu pelajar tentang interaksi kuprum(II) oksida dan hidroksida dengan alkali, yang membuktikan sifat amfoteriknya:

Cu(OH) 2 + 2NaOH (conc.) = Na 2,

Cu + Cl 2 = CuCl 2,

Cu + HgCl 2 = CuCl 2 + Hg,

2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O,

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O,

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O,

CuBr 2 + Cl 2 = CuCl 2 + Br 2,

(CuOH) 2 CO 3 + 4HCl = 2CuCl 2 + 3H 2 O + CO 2,

2CuCl + Cl 2 = 2CuCl 2,

2CuCl = CuCl 2 + Cu,

CuSO 4 + BaCl 2 = CuCl 2 + BaSO 4.)

Latihan 3. Buat rantaian transformasi yang sepadan dengan skema berikut dan laksanakannya:

Tugasan 1. Aloi kuprum dan aluminium dirawat terlebih dahulu dengan lebihan alkali dan kemudian dengan lebihan asid nitrik cair. Kira pecahan jisim logam dalam aloi jika diketahui bahawa isipadu gas yang dibebaskan dalam kedua-dua tindak balas (di bawah keadaan yang sama) adalah sama.
.

(Jawab . Pecahan jisim kuprum – 84%.)

Tugasan 2. Apabila 6.05 g hidrat kristal kuprum(II) nitrat dikalsinkan, 2 g sisa diperoleh. Tentukan formula garam asal.

(Jawab. Cu(NO 3) 2 3H 2 O.)

Tugasan 3. Plat kuprum seberat 13.2 g dicelup ke dalam 300 g larutan ferum(III) nitrat dengan pecahan jisim garam 0.112. Apabila ia dikeluarkan, ternyata pecahan jisim besi(III) nitrat menjadi sama dengan pecahan jisim garam kuprum(II) yang terbentuk. Tentukan jisim plat selepas ia dikeluarkan daripada larutan.

(Jawab. 10 tahun)

Kerja rumah. Pelajari bahan yang ditulis dalam buku nota. Buat satu rantaian transformasi untuk sebatian kuprum, yang mengandungi sekurang-kurangnya sepuluh tindak balas, dan laksanakannya.

KESUSASTERAAN

1. Puzakov S.A., Popkov V.A. Manual kimia untuk pemohon ke universiti. Program. Soalan, latihan, tugasan. Contoh kertas peperiksaan. M.: Sekolah Tinggi, 1999, 575 hlm.
2. Kuzmenko N.E., Eremin V.V. 2000 masalah dan latihan dalam kimia. Untuk pelajar sekolah dan pemohon. M.: Syarikat Perdagangan Buku Persekutuan Pertama, 1998, 512 hlm.

Sifat kimia kuprum (II) oksida

Ciri ringkas kuprum (II) oksida:

Kuprum oksida(II) – bahan bukan organik berwarna hitam.

2. tindak balas kuprum (II) oksida dengan karbon:

CuO + C → Cu + CO (t = 1200 o C).

karbon.

3.tindak balas kuprum oksida(II) dengan sulfur:

CuO + 2S → Cu + S 2 O (t = 150-200 o C).

Tindak balas berlaku dalam vakum. Hasil daripada tindak balas, kuprum dan oksida terbentuk sulfur.

4. tindak balas kuprum oksida(II) dengan aluminium:

3CuO + 2Al → 3Cu + Al 2 O 3 (t = 1000-1100 o C).

Hasil daripada tindak balas, kuprum dan oksida terbentuk aluminium.

5.tindak balas kuprum oksida(II) dengan tembaga:

CuO + Cu → Cu 2 O (t = 1000-1200 o C).

Hasil daripada tindak balas, kuprum (I) oksida terbentuk.

6. tindak balas kuprum oksida(II) Dengan litium oksida:

CuO + Li 2 O → Li 2 CuO 2 (t = 800-1000 o C, O 2).

Tindak balas berlaku dalam aliran oksigen. Hasil daripada tindak balas, litium cuprate terbentuk.

7. tindak balas kuprum oksida(II) dengan natrium oksida:

CuO + Na 2 O → Na 2 CuO 2 (t = 800-1000 o C, O 2).

Tindak balas berlaku dalam aliran oksigen. Hasil daripada tindak balas, natrium cuprate terbentuk.

8.tindak balas kuprum oksida(II) dengan karbon monoksida:

CuO + CO → Cu + CO 2.

Tindak balas menghasilkan kuprum dan karbon monoksida (karbon dioksida).

9. tindak balas kuprum oksida(II) dengan oksida kelenjar:

CuO + Fe 2 O 3 → CuFe 2 O 4 (t o).

Hasil daripada tindak balas, garam terbentuk - ferit tembaga. Tindak balas berlaku apabila campuran tindak balas dikalsinasi.

10. tindak balas kuprum oksida(II) dengan asid hidrofluorik:

CuO + 2HF → CuF 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperoleh - fluorida tembaga dan air.

11.tindak balas kuprum oksida(II) dengan asid nitrik:

CuO + 2HNO 3 → 2Cu(NO 3) 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperolehi - tembaga nitrat dan air .

Tindak balas kuprum oksida berlaku sama.(II) dan dengan asid lain.

12. tindak balas kuprum oksida(II) dengan hidrogen bromida (hidrogen bromida):

CuO + 2HBr → CuBr 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperoleh - bromida tembaga dan air .

13. tindak balas kuprum oksida(II) dengan hidrogen iodida:

CuO + 2HI → CuI 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperolehi - iodida tembaga dan air .

14. tindak balas kuprum oksida(II) Dengan natrium hidroksida :

CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperoleh - natrium cuprate dan air .

15.tindak balas kuprum oksida(II) Dengan kalium hidroksida :

CuO + 2KOH → K 2 CuO 2 + H 2 O.

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperolehi - kalium cuprate dan air .

16.tindak balas kuprum oksida(II) dengan natrium hidroksida dan air:

CuO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 2 (t = 100 o C).

Natrium hidroksida larut dalam air. Larutan natrium hidroksida dalam air 20-30%. Tindak balas berlaku pada takat didih. Hasil daripada tindak balas kimia, natrium tetrahydroxycuprate diperolehi.

17.tindak balas kuprum oksida(II) dengan kalium superoksida:

2CuO + 2KO 2 → 2KCuO 2 + O 2 (t = 400-500 o C).

Hasil daripada tindak balas kimia, garam diperoleh - kalium cuprate (III) dan

Cuprum (Cu) adalah salah satu logam aktif rendah. Ia dicirikan oleh pembentukan sebatian kimia dengan keadaan pengoksidaan +1 dan +2. Jadi, sebagai contoh, dua oksida, yang merupakan sebatian dua unsur Cu dan oksigen O: dengan keadaan pengoksidaan +1 - kuprum oksida Cu2O dan keadaan pengoksidaan +2 - kuprum oksida CuO. Walaupun fakta bahawa mereka terdiri daripada unsur kimia yang sama, setiap daripada mereka mempunyai ciri khasnya sendiri. Dalam keadaan sejuk, logam berinteraksi dengan sangat lemah dengan oksigen udara, menjadi ditutup dengan filem oksida kuprum, yang menghalang pengoksidaan selanjutnya cuprum. Apabila dipanaskan, bahan ringkas dengan nombor siri 29 dalam jadual berkala ini teroksida sepenuhnya. Dalam kes ini, kuprum (II) oksida juga terbentuk: 2Cu + O2 → 2CuO.

Nitrous oxide ialah pepejal berwarna merah perang dengan jisim molar 143.1 g/mol. Sebatian ini mempunyai takat lebur 1235°C dan takat didih 1800°C. Ia tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asid. Kuprum oksida (I) dicairkan dalam (pekat) membentuk kompleks + tidak berwarna, yang mudah teroksida dalam udara kepada kompleks ammonia biru-ungu 2+, larut dalam asid hidroklorik untuk membentuk CuCl2. Dalam sejarah fizik semikonduktor, Cu2O adalah salah satu bahan yang paling banyak dikaji.

Kuprum(I) oksida, juga dikenali sebagai hemioksida, mempunyai sifat asas. Ia boleh didapati dengan pengoksidaan logam: 4Cu + O2 → 2 Cu2O. Kekotoran seperti air dan asid mempengaruhi kadar proses ini, serta pengoksidaan selanjutnya kepada oksida divalen. Cuprous oxide boleh larut dalam logam tulen dan garam terbentuk: H2SO4 + Cu2O → Cu + CuSO4 + H2O. Mengikut skema yang sama, interaksi oksida dengan darjah +1 dengan asid yang mengandungi oksigen lain berlaku. Apabila hemioksida bertindak balas dengan asid yang mengandungi halogen, garam logam monovalen terbentuk: 2HCl + Cu2O → 2CuCl + H2O.

Kuprum(I) oksida wujud secara semula jadi dalam bentuk bijih merah (nama usang, bersama dengan delima Cu), dipanggil mineral "Cuprite". Ia mengambil masa yang lama untuk dibentuk. Ia boleh dihasilkan secara buatan pada suhu tinggi atau di bawah tekanan oksigen yang tinggi. Hemioksida biasanya digunakan sebagai racun kulat, sebagai pigmen, sebagai agen antikotoran dalam cat bawah air atau marin, dan juga digunakan sebagai pemangkin.

Walau bagaimanapun, kesan bahan ini dengan formula kimia Cu2O pada badan boleh berbahaya. Jika terhidu, menyebabkan sesak nafas, batuk, ulser dan penembusan saluran pernafasan. Jika tertelan, ia merengsakan saluran gastrousus, yang disertai dengan muntah, sakit dan cirit-birit.

H2 + CuO → Cu + H2O;

CO + CuO → Cu + CO2.

Kuprum(II) oksida digunakan dalam seramik (sebagai pigmen) untuk menghasilkan sayu (biru, hijau dan merah, dan kadangkala merah jambu, kelabu atau hitam). Ia juga digunakan sebagai makanan tambahan pada haiwan untuk mengurangkan kekurangan cuprum dalam badan. Ini adalah bahan kasar yang diperlukan untuk menggilap peralatan optik. Ia digunakan untuk pengeluaran bateri kering, untuk mendapatkan garam Cu yang lain. Sebatian CuO juga digunakan dalam mengimpal aloi kuprum.

Pendedahan kepada sebatian kimia CuO juga boleh membahayakan tubuh manusia. Menyebabkan kerengsaan paru-paru jika terhidu. Kuprum(II) oksida boleh menyebabkan demam wasap logam (MFF). Cu oksida menyebabkan perubahan warna kulit dan masalah penglihatan mungkin berlaku. Jika ia memasuki badan, seperti hemioksida, ia membawa kepada keracunan, yang disertai dengan gejala dalam bentuk muntah dan sakit.

Permohonan