ปฏิกิริยาระหว่างคอปเปอร์ออกไซด์ 2 กับน้ำ สารประกอบทองแดง - ด้วยกรดไนตริกเข้มข้น

ทองแดง (Cu) อยู่ในองค์ประกอบ d และอยู่ในกลุ่ม IB ของตารางธาตุของ D.I. Mendeleev การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมทองแดงในสถานะพื้นเขียนเป็น 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 แทนสูตรที่คาดไว้ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกรณีของอะตอมทองแดง จะสังเกตเห็นสิ่งที่เรียกว่า "การกระโดดของอิเล็กตรอน" จากระดับย่อย 4s ไปยังระดับย่อย 3d สำหรับทองแดง นอกเหนือจากศูนย์แล้ว สถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ก็เป็นไปได้ สถานะออกซิเดชัน +1 มีแนวโน้มที่จะไม่สมส่วนและมีความเสถียรเฉพาะในสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ เช่น CuI, CuCl, Cu 2 O เป็นต้น รวมถึงในสารประกอบเชิงซ้อน เช่น Cl และ OH สารประกอบทองแดงในสถานะออกซิเดชัน +1 จะไม่มีสีเฉพาะเจาะจง ดังนั้น คอปเปอร์ (I) ออกไซด์อาจเป็นสีแดงเข้ม (ผลึกขนาดใหญ่) และสีเหลือง (ผลึกเล็ก) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของผลึก CuCl และ CuI เป็นสีขาว และ Cu 2 S เป็นสีดำและสีน้ำเงิน สถานะออกซิเดชันของทองแดงเท่ากับ +2 มีความเสถียรทางเคมีมากกว่า เกลือที่มีทองแดงในสถานะออกซิเดชันนี้จะมีสีฟ้าและน้ำเงินเขียว

ทองแดงเป็นโลหะที่อ่อนนุ่ม อ่อนตัวได้ และเหนียว โดยมีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง สีของทองแดงเมทัลลิกคือแดง-ชมพู ทองแดงอยู่ในชุดกิจกรรมของโลหะทางด้านขวาของไฮโดรเจน เช่น เป็นของโลหะที่มีฤทธิ์ต่ำ

ด้วยออกซิเจน

ภายใต้สภาวะปกติ ทองแดงจะไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ต้องใช้ความร้อนเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน ขึ้นอยู่กับส่วนเกินหรือการขาดออกซิเจนและสภาวะอุณหภูมิ คอปเปอร์ (II) ออกไซด์และคอปเปอร์ (I) ออกไซด์สามารถก่อตัว:

ด้วยกำมะถัน

ปฏิกิริยาของซัลเฟอร์กับทองแดงขึ้นอยู่กับเงื่อนไขสามารถนำไปสู่การก่อตัวของทั้งคอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์และคอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์ เมื่อส่วนผสมของผง Cu และ S ถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 300-400 o C จะเกิดคอปเปอร์ (I) ซัลไฟด์:

หากมีการขาดซัลเฟอร์และทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 o C จะเกิดคอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์ อย่างไรก็ตาม วิธีที่ง่ายกว่าในการรับคอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์จากสารอย่างง่ายคือปฏิกิริยาระหว่างทองแดงกับซัลเฟอร์ที่ละลายในคาร์บอนไดซัลไฟด์:

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง

ด้วยฮาโลเจน

ทองแดงทำปฏิกิริยากับฟลูออรีน คลอรีน และโบรมีน เกิดเป็นเฮไลด์ด้วยสูตรทั่วไป CuHal 2 โดยที่ Hal คือ F, Cl หรือ Br:

Cu + Br 2 = CuBr 2

ในกรณีของไอโอดีน สารออกซิไดซ์ที่อ่อนแอที่สุดในบรรดาฮาโลเจน ไอโอไดด์ของทองแดง (I) จะเกิดขึ้น:

ทองแดงไม่มีปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไนโตรเจน คาร์บอน และซิลิคอน

ด้วยกรดที่ไม่ออกซิไดซ์

กรดเกือบทั้งหมดเป็นกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ ยกเว้นกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและกรดไนตริกที่มีความเข้มข้นเท่าใดก็ได้ เนื่องจากกรดที่ไม่ออกซิไดซ์สามารถออกซิไดซ์ได้เฉพาะโลหะในชุดกิจกรรมจนถึงไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าทองแดงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดดังกล่าว

ด้วยกรดออกซิไดซ์

- กรดซัลฟิวริกเข้มข้น

ทองแดงทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นทั้งเมื่อถูกความร้อนและที่อุณหภูมิห้อง เมื่อถูกความร้อน ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นตามสมการ:

เนื่องจากทองแดงไม่ใช่ตัวรีดิวซ์ที่แรง ซัลเฟอร์จึงถูกรีดิวซ์ในปฏิกิริยานี้เหลือเพียงสถานะออกซิเดชัน +4 (ใน SO 2)

- ด้วยกรดไนตริกเจือจาง

ปฏิกิริยาของทองแดงกับ HNO 3 เจือจางทำให้เกิดการก่อตัวของไนเตรตทองแดง (II) และไนโตรเจนมอนนอกไซด์:

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

- ด้วยกรดไนตริกเข้มข้น

HNO 3 ที่มีความเข้มข้นจะทำปฏิกิริยากับทองแดงได้ง่ายภายใต้สภาวะปกติ ความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาของทองแดงกับกรดไนตริกเข้มข้นและปฏิกิริยากับกรดไนตริกเจือจางอยู่ที่ผลคูณของการลดไนโตรเจน ในกรณีของ HNO 3 เข้มข้น ไนโตรเจนจะลดลงในระดับที่น้อยกว่า: แทนที่จะเป็นไนตริกออกไซด์ (II) จะเกิดไนตริกออกไซด์ (IV) ซึ่งเกิดจากการแข่งขันที่มากขึ้นระหว่างโมเลกุลของกรดไนตริกในกรดเข้มข้นสำหรับตัวรีดิวซ์ (Cu ) อิเล็กตรอน:

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

ด้วยออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ

ทองแดงทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะบางชนิด ตัวอย่างเช่นด้วยออกไซด์เช่น NO 2, NO, N 2 O ทองแดงจะถูกออกซิไดซ์เป็นคอปเปอร์ (II) ออกไซด์และไนโตรเจนจะลดลงสู่สถานะออกซิเดชัน 0 เช่น เกิดสารอย่างง่าย N 2:

ในกรณีของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ คอปเปอร์(I) ซัลไฟด์จะเกิดขึ้นแทนสารอย่างง่าย (ซัลเฟอร์) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าทองแดงและซัลเฟอร์ทำปฏิกิริยาไม่เหมือนกับไนโตรเจน:

ด้วยออกไซด์ของโลหะ

เมื่อเผาทองแดงโลหะด้วยคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ที่อุณหภูมิ 1,000-2,000 o C สามารถรับทองแดง (I) ออกไซด์ได้:

นอกจากนี้ ทองแดงที่เป็นโลหะยังสามารถลดเหล็ก (III) ออกไซด์เป็นเหล็ก (II) ออกไซด์ได้เมื่อเผา:

ด้วยเกลือของโลหะ

ทองแดงจะแทนที่โลหะที่มีฤทธิ์น้อยกว่า (ทางด้านขวาของชุดกิจกรรม) จากสารละลายเกลือของพวกมัน:

Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2Ag↓

ปฏิกิริยาที่น่าสนใจยังเกิดขึ้นโดยที่ทองแดงละลายในเกลือของโลหะที่มีฤทธิ์มากกว่า - เหล็กในสถานะออกซิเดชัน +3 อย่างไรก็ตามไม่มีความขัดแย้งเพราะว่า ทองแดงไม่ได้แทนที่เหล็กจากเกลือ แต่จะลดจากสถานะออกซิเดชัน +3 เป็นสถานะออกซิเดชัน +2 เท่านั้น:

เฟ 2 (SO 4) 3 + Cu = CuSO 4 + 2FeSO 4

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

ปฏิกิริยาหลังใช้ในการผลิตไมโครวงจรในขั้นตอนการแกะสลักแผงวงจรทองแดง

การกัดกร่อนของทองแดง

ทองแดงจะสึกกร่อนเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อสัมผัสกับความชื้น คาร์บอนไดออกไซด์ และออกซิเจนในบรรยากาศ:

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

จากปฏิกิริยานี้ ผลิตภัณฑ์ทองแดงถูกเคลือบด้วยไฮดรอกซีคาร์บอเนตทองแดง (II) เคลือบสีน้ำเงินเขียวแบบหลวมๆ

คุณสมบัติทางเคมีของสังกะสี

Zinc Zn อยู่ในกลุ่ม IIB ของช่วง IV การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของเวเลนซ์ออร์บิทัลของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในสถานะพื้นคือ 3d 10 4s 2 สำหรับสังกะสี จะมีสถานะออกซิเดชันได้เพียงสถานะเดียวเท่านั้น ซึ่งเท่ากับ +2 ซิงค์ออกไซด์ ZnO และซิงค์ไฮดรอกไซด์ Zn(OH) 2 มีคุณสมบัติแอมโฟเทอริกเด่นชัด

สังกะสีจะหมองเมื่อเก็บไว้ในอากาศ และถูกเคลือบด้วย ZnO ออกไซด์บางๆ ออกซิเดชันเกิดขึ้นได้ง่ายเป็นพิเศษเมื่อมีความชื้นสูงและในที่ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เนื่องจากปฏิกิริยา:

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

ไอสังกะสีเผาไหม้ในอากาศ และแถบสังกะสีบาง ๆ หลังจากถูกเผาไหม้ในเปลวไฟจากตะเกียง ก็เผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีเขียว:

เมื่อถูกความร้อน สังกะสีโลหะยังทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส:

สังกะสีไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน ไนโตรเจน คาร์บอน ซิลิคอน และโบรอน

สังกะสีทำปฏิกิริยากับกรดที่ไม่ออกซิไดซ์เพื่อปล่อยไฮโดรเจน:

สังกะสี + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

สังกะสี + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

สังกะสีทางเทคนิคละลายได้ง่ายในกรด เนื่องจากมีโลหะเจือปนอื่นๆ ที่มีฤทธิ์น้อย โดยเฉพาะแคดเมียมและทองแดง สังกะสีที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถทนต่อกรดได้ด้วยเหตุผลบางประการ เพื่อเร่งปฏิกิริยา ให้นำตัวอย่างสังกะสีที่มีความบริสุทธิ์สูงมาสัมผัสกับทองแดงหรือเติมเกลือทองแดงเล็กน้อยลงในสารละลายกรด

ที่อุณหภูมิ 800-900 o C (ความร้อนสีแดง) โลหะสังกะสีซึ่งอยู่ในสถานะหลอมเหลวจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำร้อนยวดยิ่งปล่อยไฮโดรเจนออกมา:

สังกะสี + H 2 O = ZnO + H 2

สังกะสียังทำปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์: ซัลฟิวริกเข้มข้นและไนตริก

สังกะสีในฐานะโลหะที่ออกฤทธิ์สามารถเกิดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ธาตุซัลเฟอร์ และแม้แต่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

สังกะสี + 2H 2 SO 4 = สังกะสี SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์รีดิวซ์ของกรดไนตริกถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของสารละลาย:

สังกะสี + 4HNO 3 (สรุป) = สังกะสี(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

ทิศทางของกระบวนการยังได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิ ปริมาณกรด ความบริสุทธิ์ของโลหะ และเวลาปฏิกิริยาอีกด้วย

สังกะสีทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลเพื่อก่อตัว เตตระไฮดรอกซีซิเนตและไฮโดรเจน:

สังกะสี + 2NaOH + 2H 2 O = นา 2 + H 2

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

เมื่อผสมกับด่างไร้น้ำจะเกิดสังกะสีขึ้น สังกะสีและไฮโดรเจน:

ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นด่างสูง สังกะสีเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งมาก ซึ่งสามารถลดไนโตรเจนในไนเตรตและไนไตรต์เป็นแอมโมเนียได้:

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

เนื่องจากความซับซ้อน สังกะสีจะละลายอย่างช้าๆ ในสารละลายแอมโมเนีย ส่งผลให้ไฮโดรเจนลดลง:

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

สังกะสียังช่วยลดโลหะที่มีฤทธิ์น้อย (ทางด้านขวาของชุดกิจกรรม) จากสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือ:

สังกะสี + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

สังกะสี + FeSO 4 = เฟ + ZnSO 4

คุณสมบัติทางเคมีของโครเมียม

โครเมียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่ม VIB ของตารางธาตุ การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมโครเมียมเขียนเป็น 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 เช่น ในกรณีของโครเมียมรวมทั้งในกรณีของอะตอมของทองแดงจะเรียกว่า "การรั่วไหลของอิเล็กตรอน"

สถานะออกซิเดชันที่แสดงโดยทั่วไปของโครเมียมคือ +2, +3 และ +6 ควรจดจำไว้และภายในกรอบของโปรแกรม Unified State Examination ในวิชาเคมี ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่าโครเมียมไม่มีสถานะออกซิเดชันอื่น ๆ

ภายใต้สภาวะปกติ โครเมียมสามารถทนต่อการกัดกร่อนทั้งในอากาศและน้ำ

ปฏิกิริยากับอโลหะ

ด้วยออกซิเจน

เมื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิมากกว่า 600 o C โลหะโครเมียมที่เป็นผงจะเผาไหม้ในออกซิเจนบริสุทธิ์ที่ก่อตัวเป็นโครเมียม (III) ออกไซด์:

4Cr + 3O2 = โอ ที=> 2Cr 2 O 3

ด้วยฮาโลเจน

โครเมียมทำปฏิกิริยากับคลอรีนและฟลูออรีนที่อุณหภูมิต่ำกว่าออกซิเจน (250 และ 300 o C ตามลำดับ):

2Cr + 3F 2 = โอ ที=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl2 = โอ ที=> 2CrCl 3

โครเมียมทำปฏิกิริยากับโบรมีนที่อุณหภูมิร้อนแดง (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = โอ ที=> 2CrBr3

ด้วยไนโตรเจน

โครเมียมโลหะทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 o C:

2Cr + N 2 = โอที=> 2CrN

ด้วยกำมะถัน

ด้วยซัลเฟอร์ โครเมียมสามารถสร้างทั้งโครเมียม (II) ซัลไฟด์และโครเมียม (III) ซัลไฟด์ ซึ่งขึ้นอยู่กับสัดส่วนของซัลเฟอร์และโครเมียม:

Cr+S= หรือ=>CrS

2Cr + 3S = หรือ=> Cr 2 ส 3

โครเมียมไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน

ปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อน

ปฏิสัมพันธ์กับน้ำ

โครเมียมเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ปานกลาง (อยู่ในชุดกิจกรรมของโลหะระหว่างอลูมิเนียมกับไฮโดรเจน) ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นระหว่างโครเมียมร้อนแดงกับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง:

2Cr + 3H2O = หรือ=> Cr 2 O 3 + 3H 2

ปฏิกิริยากับกรด

โครเมียมภายใต้สภาวะปกติจะถูกทำให้ผ่านโดยกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกเข้มข้นอย่างไรก็ตามมันจะละลายในพวกมันเมื่อเดือดในขณะที่ออกซิไดซ์ไปสู่สถานะออกซิเดชัน +3:

Cr + 6HNO 3(กระชับ) = ถึง=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4(คอนซี) = ถึง=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

ในกรณีของกรดไนตริกเจือจาง ผลิตภัณฑ์หลักของการลดไนโตรเจนคือสารอย่างง่าย N 2:

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

โครเมียมอยู่ในชุดกิจกรรมทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าสามารถปล่อย H2 ออกจากสารละลายของกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ได้ ในระหว่างปฏิกิริยาดังกล่าว เกลือโครเมียม (II) จะเกิดขึ้นในกรณีที่ไม่สามารถเข้าถึงออกซิเจนในบรรยากาศได้:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

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

เมื่อทำปฏิกิริยาในที่โล่ง โครเมียมไดวาเลนต์จะถูกออกซิไดซ์ทันทีโดยออกซิเจนที่มีอยู่ในอากาศจนมีสถานะออกซิเดชัน +3 ตัวอย่างเช่น ในกรณีนี้ สมการของกรดไฮโดรคลอริกจะอยู่ในรูปแบบ:

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

เมื่อโครเมียมโลหะถูกหลอมรวมกับสารออกซิไดซ์ที่แรงโดยมีอัลคาลิสอยู่ โครเมียมจะถูกออกซิไดซ์เป็นสถานะออกซิเดชัน +6 ซึ่งก่อตัวขึ้น โครเมต:

คุณสมบัติทางเคมีของเหล็ก

เหล็ก Fe เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในกลุ่ม VIIIB และมีเลขลำดับ 26 ในตารางธาตุ การกระจายตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมเหล็กมีดังนี้ 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 นั่นคือเหล็กเป็นขององค์ประกอบ d เนื่องจากระดับย่อย d ถูกเติมเต็มในกรณีของมัน มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดด้วยสถานะออกซิเดชันสองสถานะคือ +2 และ +3 FeO ออกไซด์และ Fe(OH) 2 ไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติพื้นฐานเด่น ในขณะที่ Fe 2 O 3 ออกไซด์และ Fe(OH) 3 ไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติแอมโฟเทอริกอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นเหล็กออกไซด์และไฮดรอกไซด์ (lll) จะละลายได้ในระดับหนึ่งเมื่อต้มในสารละลายอัลคาไลเข้มข้นและยังทำปฏิกิริยากับอัลคาไลปราศจากน้ำในระหว่างการฟิวชั่น ควรสังเกตว่าสถานะออกซิเดชันของเหล็ก +2 นั้นไม่เสถียรมากและผ่านเข้าสู่สถานะออกซิเดชัน +3 ได้อย่างง่ายดาย เรียกอีกอย่างว่าสารประกอบเหล็กในสถานะออกซิเดชันที่หายาก +6 - เฟอร์เรต, เกลือของ "กรดเหล็ก" ที่ไม่มีอยู่จริง H 2 FeO 4 สารประกอบเหล่านี้ค่อนข้างเสถียรเฉพาะในสถานะของแข็งหรือในสารละลายที่เป็นด่างแก่เท่านั้น หากความเป็นด่างของสิ่งแวดล้อมไม่เพียงพอ เฟอร์เรตจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วแม้กระทั่งน้ำ และปล่อยออกซิเจนออกมา

ปฏิกิริยากับสารธรรมดา

ด้วยออกซิเจน

เมื่อเผาด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์ เหล็กจะเกิดสิ่งที่เรียกว่า เหล็ก มาตราส่วนมีสูตร Fe 3 O 4 และเป็นตัวแทนของออกไซด์ผสมจริง ๆ ซึ่งองค์ประกอบนี้สามารถแสดงตามอัตภาพด้วยสูตร FeO∙Fe 2 O 3 ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของเหล็กมีรูปแบบดังนี้

3เฟ + 2O 2 = ถึง=> เฟ 3 O 4

ด้วยกำมะถัน

เมื่อถูกความร้อน เหล็กจะทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์และเกิดเป็นเฟอร์รัสซัลไฟด์:

เฟ + ส = ถึง=>เฟส

หรือมีกำมะถันส่วนเกิน เหล็กซัลไฟด์:

เฟ + 2S = ถึง=>เฟส 2

ด้วยฮาโลเจน

เหล็กที่เป็นโลหะจะถูกออกซิไดซ์โดยฮาโลเจนทั้งหมด ยกเว้นไอโอดีน จนถึงสถานะออกซิเดชัน +3 ทำให้เกิดเป็นเหล็กเฮไลด์ (lll):

2เฟ + 3F 2 = ถึง=> 2FeF 3 – เหล็กฟลูออไรด์ (lll)

2เฟ + 3Cl 2 = ถึง=> 2FeCl 3 – เฟอร์ริกคลอไรด์ (lll)

ไอโอดีนซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอที่สุดในบรรดาฮาโลเจนจะออกซิไดซ์เหล็กเฉพาะกับสถานะออกซิเดชัน +2:

เฟ + ฉัน 2 = ถึง=> FeI 2 – เหล็กไอโอไดด์ (ll)

ควรสังเกตว่าสารประกอบเหล็กเฟอร์ริกออกซิไดซ์ไอออนไอโอไดด์ในสารละลายที่เป็นน้ำได้อย่างง่ายดายเพื่อให้ไอโอดีนอิสระ I 2 ในขณะที่ถูกรีดิวซ์เป็นสถานะออกซิเดชัน +2 ตัวอย่างปฏิกิริยาที่คล้ายกันจากธนาคาร FIPI:

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

2เฟ(OH) 3 + 6HI = 2เฟฉัน 2 + ฉัน 2 + 6H 2 O

เฟ 2 O 3 + 6HI = 2เฟฉัน 2 + ฉัน 2 + 3H 2 O

ด้วยไฮโดรเจน

เหล็กไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน (เฉพาะโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธเท่านั้นที่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนจากโลหะ):

ปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อน

ปฏิกิริยากับกรด

ด้วยกรดที่ไม่ออกซิไดซ์

เนื่องจากเหล็กอยู่ในชุดกิจกรรมทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าเหล็กสามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ได้ (กรดเกือบทั้งหมดยกเว้น H 2 SO 4 (เข้มข้น) และ HNO 3 ที่มีความเข้มข้นใดๆ ก็ตาม):

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

เฟ + 2HCl = FeCl 2 + H 2

คุณต้องให้ความสนใจกับเคล็ดลับดังกล่าวในงาน Unified State Examination เป็นคำถามในหัวข้อว่าเหล็กออกซิเดชันจะออกซิไดซ์ได้ระดับใดเมื่อสัมผัสกับกรดไฮโดรคลอริกเจือจางและเข้มข้น คำตอบที่ถูกต้องคือ +2 ในทั้งสองกรณี

กับดักนี้อยู่ที่ความคาดหวังตามสัญชาตญาณของการเกิดออกซิเดชันของเหล็กในระดับลึกยิ่งขึ้น (ถึง +3) ในกรณีที่มีปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น

ปฏิกิริยากับกรดออกซิไดซ์

ภายใต้สภาวะปกติ เหล็กจะไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกเข้มข้นเนื่องจากการทู่ อย่างไรก็ตาม มันจะทำปฏิกิริยากับพวกมันเมื่อถูกต้ม:

2เฟ + 6H 2 SO 4 = หรือ=> เฟ 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

เฟ + 6HNO3 = หรือ=> เฟ(หมายเลข 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 โอ

โปรดทราบว่ากรดซัลฟิวริกเจือจางจะทำให้เหล็กออกซิไดซ์เป็นสถานะออกซิเดชันที่ +2 และกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็น +3

การกัดกร่อน (สนิม) ของเหล็ก

ในอากาศชื้น เหล็กจะเกิดสนิมเร็วมาก:

4เฟ + 6H 2 โอ + 3O 2 = 4เฟ(OH) 3

เหล็กไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำหากไม่มีออกซิเจน ไม่ว่าจะในสภาวะปกติหรือเมื่อต้มก็ตาม ปฏิกิริยากับน้ำเกิดขึ้นเฉพาะที่อุณหภูมิสูงกว่าความร้อนสีแดง (>800 o C) เหล่านั้น..

ทองแดงและสารประกอบของมัน

บทเรียนในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์ธรรมชาติครั้งที่ 11

เพื่อเพิ่มกิจกรรมการเรียนรู้และความเป็นอิสระของนักเรียน เราใช้บทเรียนสำหรับการศึกษาเนื้อหาโดยรวม ในบทเรียนดังกล่าว นักเรียนแต่ละคน (หรือนักเรียนคู่) จะได้รับงาน ซึ่งจะต้องรายงานให้เสร็จในบทเรียนเดียวกัน และรายงานของเขาจะถูกบันทึกโดยนักเรียนในชั้นเรียนที่เหลือในสมุดบันทึกและเป็นองค์ประกอบของเนื้อหา ของสื่อการเรียนรู้ของบทเรียน นักเรียนแต่ละคนมีส่วนช่วยในการเรียนรู้ของชั้นเรียนเกี่ยวกับหัวข้อนี้
ในระหว่างบทเรียน โหมดการทำงานของนักเรียนจะเปลี่ยนจากอินทราแอคทีฟ (โหมดที่กระแสข้อมูลถูกปิดภายในนักเรียน โดยทั่วไปสำหรับงานอิสระ) เป็นแบบโต้ตอบ (โหมดที่กระแสข้อมูลเป็นแบบสองทาง กล่าวคือ ข้อมูลไปทั้งจาก นักเรียนและนักเรียนมีการแลกเปลี่ยนข้อมูล) ในกรณีนี้ ครูทำหน้าที่เป็นผู้จัดกระบวนการ แก้ไขและเสริมข้อมูลที่นักเรียนให้ไว้
บทเรียนสำหรับการศึกษาเนื้อหาโดยรวมประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
ขั้นตอนที่ 1 – การติดตั้งซึ่งครูอธิบายเป้าหมายและแผนงานสำหรับบทเรียน (สูงสุด 7 นาที)
ด่าน 2 – งานอิสระของนักเรียนตามคำแนะนำ (สูงสุด 15 นาที)
ขั้นตอนที่ 3 – การแลกเปลี่ยนข้อมูลและสรุปบทเรียน (ใช้เวลาที่เหลือทั้งหมด)
บทเรียน “ทองแดงและสารประกอบของมัน” ออกแบบมาสำหรับชั้นเรียนที่มีการศึกษาเคมีเชิงลึก (เคมี 4 ชั่วโมงต่อสัปดาห์) ใช้เวลาเรียนมากกว่า 2 ชั่วโมงการศึกษา บทเรียนจะอัปเดตความรู้ของนักเรียนในหัวข้อต่อไปนี้ “คุณสมบัติทั่วไปของ โลหะ”, “ทัศนคติต่อโลหะที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น” กรด, กรดไนตริก”, “ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่ออัลดีไฮด์และโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์”, “การออกซิเดชันของแอลกอฮอล์โมโนไฮดริกอิ่มตัวด้วยคอปเปอร์ (II) ออกไซด์”, “สารประกอบเชิงซ้อน”
ก่อนบทเรียน นักเรียนจะได้รับการบ้าน: ทำซ้ำหัวข้อที่ระบุไว้ การเตรียมการเบื้องต้นของครูสำหรับบทเรียนประกอบด้วยการจัดทำบัตรคำแนะนำสำหรับนักเรียนและการเตรียมชุดสำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการ

ระหว่างชั้นเรียน

ขั้นตอนการติดตั้ง

ครูโพสท่าให้นักเรียน วัตถุประสงค์ของบทเรียน: จากความรู้ที่มีอยู่เกี่ยวกับคุณสมบัติของสาร ทำนาย ยืนยันเชิงปฏิบัติ สรุปข้อมูลเกี่ยวกับทองแดงและสารประกอบของมัน
นักเรียนเขียนสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมของทองแดง ค้นหาว่าทองแดงมีสถานะออกซิเดชันเท่าใดในสารประกอบ สารประกอบทองแดงจะมีคุณสมบัติใดบ้าง (รีดอกซ์ กรด-เบส)
ตารางปรากฏในสมุดบันทึกของนักเรียน

คุณสมบัติของทองแดงและสารประกอบของมัน

ขั้นตอนการทำงานอิสระ

เพื่อยืนยันและเสริมสมมติฐาน นักเรียนทำการทดลองในห้องปฏิบัติการตามคำแนะนำและจดสมการของปฏิกิริยาที่ทำ

คำแนะนำในการทำงานอิสระเป็นคู่

1. อุ่นลวดทองแดงด้วยไฟ สังเกตว่าสีของมันเปลี่ยนไปอย่างไร วางลวดทองแดงเผาร้อนในเอทิลแอลกอฮอล์ สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของสี ทำซ้ำกิจวัตรเหล่านี้ 2-3 ครั้ง ตรวจสอบว่ากลิ่นเอทานอลเปลี่ยนไปหรือไม่
เขียนสมการปฏิกิริยาสองสมการที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น คุณสมบัติของทองแดงและออกไซด์ของทองแดงได้รับการยืนยันจากปฏิกิริยาเหล่านี้อย่างไร

2. เติมกรดไฮโดรคลอริกลงในคอปเปอร์ (I) ออกไซด์
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการปฏิกิริยา โดยพิจารณาว่าคอปเปอร์(I) คลอไรด์เป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ คุณสมบัติของทองแดง (I) ใดที่ได้รับการยืนยันจากปฏิกิริยาเหล่านี้

3. ก) ใส่เม็ดสังกะสีลงในสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต ถ้าปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้น ให้อุ่นสารละลาย b) เติมกรดซัลฟิวริก 1 มล. ลงในคอปเปอร์ (II) ออกไซด์และความร้อน
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการปฏิกิริยา คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงที่ได้รับการยืนยันจากปฏิกิริยาเหล่านี้คืออะไร?

4. วางแถบตัวบ่งชี้สากลลงในสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
อธิบายผลลัพธ์ เขียนสมการไอออนิกสำหรับการไฮโดรไลซิสในขั้นตอนที่ 1
เติมสารละลายน้ำผึ้ง (II) ซัลเฟตลงในสารละลายโซเดียมคาร์บอเนต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสร่วมในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิก

5.
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?
เติมสารละลายแอมโมเนียลงในตะกอนที่เกิดขึ้น
มีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง? เขียนสมการปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเหล่านี้พิสูจน์คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงได้อย่างไร

6. เติมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ลงในคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการของปฏิกิริยา ปฏิกิริยานี้พิสูจน์คุณสมบัติของทองแดง (II) ได้อย่างไร

7. วางลวดทองแดงชิ้นเล็กๆ ลงในหลอดทดลองที่มีกรดไนตริกเข้มข้น 1 มิลลิลิตร ปิดหลอดทดลองด้วยจุกปิด
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? (นำหลอดทดลองไปไว้ใต้แรงฉุด) เขียนสมการปฏิกิริยา
เทกรดไฮโดรคลอริกลงในหลอดทดลองอีกหลอดแล้ววางลวดทองแดงชิ้นเล็กๆ ลงไป
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? อธิบายข้อสังเกตของคุณ ปฏิกิริยาเหล่านี้ยืนยันคุณสมบัติของทองแดงได้อย่างไร?

8. เติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกินลงในคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? ให้ความร้อนแก่การตกตะกอนที่เกิดขึ้น เกิดอะไรขึ้น เขียนสมการปฏิกิริยา คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงที่ได้รับการยืนยันจากปฏิกิริยาเหล่านี้คืออะไร?

9. เติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกินลงในคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?
เติมสารละลายกลีเซอรีนลงในตะกอนที่เกิดขึ้น
มีการเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง? เขียนสมการปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเหล่านี้พิสูจน์คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงได้อย่างไร

10. เติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกินลงในคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่?
เติมสารละลายกลูโคสลงในตะกอนและความร้อนที่เกิดขึ้น
เกิดอะไรขึ้น เขียนสมการปฏิกิริยาโดยใช้สูตรทั่วไปของอัลดีไฮด์เพื่อแสดงกลูโคส

ปฏิกิริยานี้พิสูจน์คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงได้ข้อใด

11. เติมคอปเปอร์(II) ซัลเฟต: ก) สารละลายแอมโมเนีย; b) สารละลายโซเดียมฟอสเฟต
คุณกำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเหล่านี้พิสูจน์คุณสมบัติของสารประกอบทองแดงได้อย่างไร

ขั้นตอนการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการสรุปผล

ครูถามคำถามเกี่ยวกับคุณสมบัติของสารชนิดใดชนิดหนึ่ง นักเรียนที่ทำการทดลองที่เกี่ยวข้องรายงานการทดลองที่ทำและจดสมการปฏิกิริยาไว้บนกระดาน จากนั้นครูและนักเรียนจึงเพิ่มข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของสารซึ่งไม่สามารถยืนยันได้จากปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการของโรงเรียน

ขั้นตอนการอภิปรายคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบทองแดง

1. ทองแดงทำปฏิกิริยากับกรดอย่างไร ทองแดงทำปฏิกิริยากับสารอะไรอีกบ้าง

สมการปฏิกิริยาของทองแดงเขียนด้วย:

กรดไนตริกเข้มข้นและเจือจาง:

Cu + 4HNO 3 (เข้มข้น) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O,
3Cu + 8HNO 3 (เจือจาง) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

กรดซัลฟิวริกเข้มข้น:

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

ออกซิเจน:

2Cu + O 2 = 2CuO;

Cu + Cl 2 = CuCl 2;

กรดไฮโดรคลอริกเมื่อมีออกซิเจน:

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

เหล็ก (III) คลอไรด์:

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

2. คอปเปอร์ (I) ออกไซด์และคลอไรด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

ความสนใจไปที่คุณสมบัติพื้นฐาน ความสามารถในการสร้างสารเชิงซ้อน และความเป็นคู่รีดอกซ์ สมการสำหรับปฏิกิริยาของคอปเปอร์(I) ออกไซด์เขียนไว้:

กรดไฮโดรคลอริกจนเกิด CuCl:

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

HCl ส่วนเกิน:

CuCl + HCl = H;

ปฏิกิริยารีดักชันและออกซิเดชันของ Cu 2 O:

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

2Cu2O + O2 = 4CuO;

ความไม่สมส่วนเมื่อถูกความร้อน:

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

3. คอปเปอร์ (II) ออกไซด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

ให้ความสนใจไปที่คุณสมบัติพื้นฐานและออกซิเดชั่น สมการสำหรับปฏิกิริยาของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์เขียนไว้:

กรด:

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

เอทานอล:

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

ไฮโดรเจน:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O;

อลูมิเนียม:

3CuO + 2Al = 3Cu + อัล 2 O 3

4. คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

ความสนใจมุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติพื้นฐานออกซิเดชั่น ความสามารถในการสร้างสารเชิงซ้อนด้วยสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ สมการปฏิกิริยาเขียนด้วย:

อัลดีไฮด์:

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

กรด:

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

แอมโมเนีย:

ลูกบาศ์ก(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2;

กลีเซอรีน:

สมการปฏิกิริยาการสลายตัว:

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

5. เกลือคอปเปอร์ (II) มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?

ความสนใจมุ่งเน้นไปที่ปฏิกิริยาของการแลกเปลี่ยนไอออน การไฮโดรไลซิส คุณสมบัติออกซิเดชั่น และการเกิดเชิงซ้อน สมการของปฏิกิริยาของคอปเปอร์ซัลเฟตด้วย:

โซเดียมไฮดรอกไซด์:

ลูกบาศ์ก 2+ + 2OH – = ลูกบาศ์ก(OH) 2 ;

โซเดียมฟอสเฟต:

3Cu 2+ + 2= ลูกบาศ์ก 3 (PO 4) 2;

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

โพแทสเซียมไอโอไดด์:

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

แอมโมเนีย:

ลูกบาศ์ก 2+ + 4NH 3 = 2+ ;

และสมการปฏิกิริยา:

ไฮโดรไลซิส:

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

การไฮโดรไลซิสร่วมกับโซเดียมคาร์บอเนตเพื่อสร้างมาลาไคต์:

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

นอกจากนี้ คุณยังสามารถบอกนักเรียนเกี่ยวกับอันตรกิริยาของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์และไฮดรอกไซด์กับด่าง ซึ่งพิสูจน์ธรรมชาติของแอมโฟเทอริกได้:

Cu(OH) 2 + 2NaOH (เข้มข้น) = นา 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)

แบบฝึกหัดที่ 3 สร้างห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกับโครงร่างต่อไปนี้และดำเนินการ:

ภารกิจที่ 1 โลหะผสมของทองแดงและอลูมิเนียมได้รับการบำบัดด้วยอัลคาไลส่วนเกินก่อน จากนั้นจึงเติมกรดไนตริกเจือจางส่วนเกิน คำนวณเศษส่วนมวลของโลหะในโลหะผสมหากทราบว่าปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาในปฏิกิริยาทั้งสอง (ภายใต้สภาวะเดียวกัน) เท่ากัน
.

(คำตอบ . เศษส่วนมวลของทองแดง – 84%)

ภารกิจที่ 2 เมื่อเผาผลึกคอปเปอร์ (II) ไนเตรตไฮเดรต 6.05 กรัม จะได้สารตกค้าง 2 กรัม กำหนดสูตรของเกลือดั้งเดิม

(คำตอบ. ลูกบาศ์ก(NO 3) 2 3H 2 O.)

ภารกิจที่ 3 แผ่นทองแดงที่มีน้ำหนัก 13.2 กรัมถูกจุ่มลงในสารละลายเหล็ก (III) ไนเตรต 300 กรัม โดยมีเศษส่วนมวลเกลือ 0.112 เมื่อนำออกมา ปรากฎว่าเศษส่วนมวลของธาตุเหล็ก (III) ไนเตรตมีค่าเท่ากับเศษส่วนมวลของเกลือทองแดง (II) ที่เกิดขึ้น หามวลของแผ่นหลังจากนำออกจากสารละลายแล้ว

(คำตอบ. 10 ปี)

การบ้าน.เรียนรู้เนื้อหาที่เขียนลงในสมุดบันทึก ทำห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลงสำหรับสารประกอบทองแดงที่มีปฏิกิริยาอย่างน้อย 10 ปฏิกิริยาแล้วดำเนินการต่อไป

วรรณกรรม

1. Puzakov S.A., Popkov V.A.คู่มือเคมีสำหรับผู้สมัครเข้ามหาวิทยาลัย โปรแกรม. คำถาม แบบฝึกหัด งาน ตัวอย่างข้อสอบ. อ.: อุดมศึกษา, 2542, 575 หน้า
2. คุซเมนโก เอ็น.อี., เอเรมิน วี.วี.ปัญหา 2,000 ข้อและแบบฝึกหัดวิชาเคมี สำหรับเด็กนักเรียนและผู้สมัคร อ.: บริษัทซื้อขายหนังสือสหพันธ์แห่งที่ 1, 1998, 512 หน้า

คุณสมบัติทางเคมีของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์

ลักษณะโดยย่อของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์:

คอปเปอร์ออกไซด์(II) – สารอนินทรีย์ที่มีสีดำ

2. ปฏิกิริยาของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์กับคาร์บอน:

CuO + C → Cu + CO (t = 1200 o C)

คาร์บอน.

3.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยกำมะถัน:

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

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสุญญากาศ จากปฏิกิริยาทำให้เกิดทองแดงและออกไซด์ กำมะถัน.

4. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยอลูมิเนียม:

3CuO + 2Al → 3Cu + อัล 2 O 3 (t = 1,000-1100 o C)

จากปฏิกิริยาทำให้เกิดทองแดงและออกไซด์ อลูมิเนียม.

5.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยทองแดง:

CuO + Cu → Cu 2 O (t = 1,000-1200 o C)

จากปฏิกิริยาทำให้เกิดคอปเปอร์ (I) ออกไซด์

6. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) กับ ลิเธียมออกไซด์:

CuO + Li 2 O → Li 2 CuO 2 (t = 800-1,000 o C, O 2)

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในการไหลของออกซิเจน จากปฏิกิริยาทำให้เกิดลิเธียมคัพเรตขึ้น

7. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยโซเดียมออกไซด์:

CuO + Na 2 O → Na 2 CuO 2 (t = 800-1,000 o C, O 2)

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในการไหลของออกซิเจน จากผลของปฏิกิริยาจะเกิดโซเดียมคัพเรตขึ้น

8.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์:

CuO + CO → Cu + CO 2

ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดทองแดงและคาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์)

9. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยออกไซด์ ต่อม:

CuO + Fe 2 O 3 → CuFe 2 O 4 (to)

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาจะเกิดเกลือขึ้น - คอปเปอร์เฟอร์ไรต์ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมของปฏิกิริยาถูกเผา

10. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก:

CuO + 2HF → CuF 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ฟลูออไรด์และน้ำ

11.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยกรดไนตริก:

CuO + 2HNO 3 → 2Cu(NO 3) 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ไนเตรตและ น้ำ .

ปฏิกิริยาของคอปเปอร์ออกไซด์ดำเนินไปในทำนองเดียวกัน(ครั้งที่สอง) และกับกรดอื่นๆ

12. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยไฮโดรเจนโบรไมด์ (ไฮโดรเจนโบรไมด์):

CuO + 2HBr → CuBr 2 + H 2 O

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์โบรไมด์และ น้ำ .

13. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยไฮโดรเจนไอโอไดด์:

CuO + 2HI → CuI 2 + H 2 O

จากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ไอโอไดด์และ น้ำ .

14. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) กับ โซเดียมไฮดรอกไซด์ :

CuO + 2NaOH → นา 2 CuO 2 + H 2 O

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - โซเดียมคัพเรตและ น้ำ .

15.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) กับ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ :

CuO + 2KOH → K 2 CuO 2 + H 2 O

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - โพแทสเซียมคัพเรตและ น้ำ .

16.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์และน้ำ:

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

โซเดียมไฮดรอกไซด์ละลายในน้ำ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ 20-30% ปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่จุดเดือด จากปฏิกิริยาทางเคมีทำให้ได้โซเดียมเตตระไฮดรอกซีคัพเรต

17.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(ครั้งที่สอง) ด้วยโพแทสเซียมเปอร์ออกไซด์:

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

จากปฏิกิริยาทางเคมีจะได้เกลือ - โพแทสเซียมคัพเรต (III) และ

คิวรัม (Cu) เป็นหนึ่งในโลหะที่มีฤทธิ์ต่ำ มีลักษณะเฉพาะคือการก่อตัวของสารประกอบเคมีที่มีสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ตัวอย่างเช่นสองออกไซด์ซึ่งเป็นสารประกอบของสององค์ประกอบ Cu และออกซิเจน O: โดยมีสถานะออกซิเดชันที่ +1 - คอปเปอร์ออกไซด์ Cu2O และสถานะออกซิเดชันของ +2 - คอปเปอร์ออกไซด์ CuO แม้ว่าจะประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน แต่แต่ละองค์ประกอบก็มีลักษณะพิเศษของตัวเอง ในความเย็น โลหะจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศได้น้อยมาก และถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มของคอปเปอร์ออกไซด์ ซึ่งป้องกันการเกิดออกซิเดชันของคิวรัมต่อไป เมื่อถูกความร้อน สารธรรมดาที่มีหมายเลขซีเรียล 29 ในตารางธาตุนี้จะถูกออกซิไดซ์โดยสมบูรณ์ ในกรณีนี้ คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน: 2Cu + O2 → 2CuO

ไนตรัสออกไซด์เป็นของแข็งสีน้ำตาลแดง มีมวลโมล 143.1 กรัมต่อโมล สารประกอบนี้มีจุดหลอมเหลว 1235°C และจุดเดือด 1800°C มันไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในกรด คอปเปอร์ออกไซด์ (I) ถูกเจือจางใน (เข้มข้น) ทำให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนไม่มีสี + ซึ่งสามารถออกซิไดซ์ในอากาศได้ง่ายจนกลายเป็นแอมโมเนียเชิงซ้อนสีน้ำเงินม่วง 2+ ซึ่งละลายในกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้าง CuCl2 ในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์เซมิคอนดักเตอร์ Cu2O เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการศึกษามากที่สุด

คอปเปอร์ (I) ออกไซด์หรือที่เรียกว่าเฮมิออกไซด์มีคุณสมบัติพื้นฐาน สามารถรับได้จากการออกซิเดชั่นของโลหะ: 4Cu + O2 → 2 Cu2O สิ่งเจือปน เช่น น้ำและกรด ส่งผลต่ออัตราของกระบวนการนี้ เช่นเดียวกับการออกซิเดชันเพิ่มเติมไปยังไดวาเลนต์ออกไซด์ คิวรัสออกไซด์สามารถละลายได้ในโลหะบริสุทธิ์และเกิดเกลือขึ้น: H2SO4 + Cu2O → Cu + CuSO4 + H2O ตามรูปแบบที่คล้ายกัน ปฏิกิริยาของออกไซด์ที่มีระดับ +1 กับกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนอื่น ๆ จะเกิดขึ้น เมื่อเฮมิออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกรดที่มีฮาโลเจน จะเกิดเกลือของโลหะโมโนวาเลนต์: 2HCl + Cu2O → 2CuCl + H2O

คอปเปอร์(I) ออกไซด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติในรูปของแร่สีแดง (ชื่อล้าสมัยพร้อมกับทับทิม Cu) เรียกว่าแร่ "คิวไพร์ต" ใช้เวลานานในการสร้าง สามารถผลิตขึ้นเองได้ที่อุณหภูมิสูงหรือภายใต้ความดันออกซิเจนสูง เฮมิออกไซด์มักใช้เป็นยาฆ่าเชื้อรา เป็นเม็ดสี เป็นสารกันเพรียงในสีใต้น้ำหรือในทะเล และยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย

อย่างไรก็ตามผลกระทบของสารนี้มีสูตรทางเคมี Cu2O ต่อร่างกายอาจเป็นอันตรายได้ หากสูดดมจะทำให้หายใจลำบาก ไอ เป็นแผลและทะลุทางเดินหายใจ หากกลืนเข้าไปจะทำให้ระบบทางเดินอาหารระคายเคือง ซึ่งจะมีอาการอาเจียน ปวด และท้องร่วงร่วมด้วย

H2 + CuO → Cu + H2O;

CO + CuO → Cu + CO2

คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ใช้ในเซรามิก (เป็นเม็ดสี) เพื่อผลิตสารเคลือบ (สีน้ำเงิน เขียวและแดง และบางครั้งก็เป็นสีชมพู เทา หรือดำ) นอกจากนี้ยังใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารในสัตว์เพื่อลดการขาดคิวรัมในร่างกาย นี่คือวัสดุขัดถูที่จำเป็นสำหรับการขัดเงาอุปกรณ์เกี่ยวกับแสง ใช้สำหรับการผลิตแบตเตอรี่แห้งเพื่อให้ได้เกลือ Cu อื่นๆ สารประกอบ CuO ยังใช้ในการเชื่อมโลหะผสมทองแดง

การสัมผัสกับสารประกอบทางเคมี CuO อาจเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ได้เช่นกัน ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อปอดหากสูดดม คอปเปอร์(II) ออกไซด์อาจทำให้เกิดไข้ควันโลหะ (MFF) Cu ออกไซด์ทำให้ผิวหนังเปลี่ยนสีและอาจเกิดปัญหาการมองเห็น ถ้ามันเข้าสู่ร่างกายเช่นเฮมิออกไซด์จะทำให้เกิดพิษซึ่งมาพร้อมกับอาการอาเจียนและปวด

แอปพลิเคชัน