Мідь. Хімія міді та її сполук

Мідь розташована в 11 групі (або в побічній підгрупі I групи в короткоперіодній ПСХЕ) та в четвертому періоді періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Електронна будова міді

Електронна конфігурація міді в основному стані :

+29Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 1s 2s 2p

У атома міді вже в основному енергетичному стані відбувається провал (проскок) електрона з 4s-підрівня на 3d-підрівень.

Фізичні властивості

Мідь – твердий метал золотисто-рожевого кольору (рожевого кольору за відсутності оксидної плівки). Мідь відносно легко піддається механічній обробці. У природі зустрічається у тому числі у чистому вигляді та широко застосовується у різних галузях науки, техніки та виробництва.

Зображення з порталу zen.yandex.com/media/id/5d426107ae56cc00ad977411/uralskaia-boginia-liubvi-5d6bcceda660d700b075a12d

Температура плавлення 1083,4 про З, температура кипіння 2567 про, щільність міді 8,92 г/см 3 .

Мідь – цінний метал у сфері вторинної переробки. Здавши брухт міді в пункт прийому, Ви можете отримати хорошу грошову винагороду. Докладніше про прийом брухту міді.

Знаходження у природі

Мідь зустрічається в земній корі (0,0047-0,0055 мас.%), у річковій та морській воді. У природі мідь зустрічається як у сполуках, і у самородному вигляді. У промисловості використовують халькопірит CuFeS₂, також відомий як мідний колчедан, халькозин Cu₂S і борніть Cu₅FeS₄. Також поширені й інші мінерали міді: ковелін CuS, куприт Cu₂O, азурит Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, малахіт Cu₂ (OH) ₂ CO ₃ . Іноді мідь зустрічається у самородному вигляді, маса яких може досягати 400 тонн.

Способи отримання міді

Мідь одержують із мідних руд та мінералів. Основні методи отримання міді - електроліз, пірометаллургічний та гідрометалургійний.

• Гідрометалургійний метод: розчинення мідних мінералів у розведених розчинах сірчаної кислоти, з наступним витісненням металевим залізом.

Наприклад , витіснення міді із сульфату залізом:

CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄

• Пірометаллургічний метод : одержання міді із сульфідних руд. Це складний процес, який включає велику кількість реакцій. Основні стадії процесу:

2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂

2) відновлення міді з оксиду, наприклад, воднем:

CuO+H₂ = Cu + H₂O

Якісні реакції на іони міді (ІІ)

Якісна реакція на іони міді +2 – взаємодія солей міді (II) із лугами . При цьому утворюється блакитний осад гідроксиду міді(II).

Наприклад , сульфат міді (II) взаємодіє з гідроксидом натрію:

Солі міді (II) забарвлюють полум'я у зелений колір.

Хімічні властивості міді

У сполуках мідь може виявляти ступеня окиснення +1 та +2.

1. Мідь - хімічно малоактивний метал. При нагріванні мідь може реагувати з деякими неметалами: киснем, сіркою, галогенами.

1.1. При нагріванні мідь реагує з досить сильними окислювачами. наприклад , з киснем , утворюючи CuO, Cu₂Про залежно від умов:

2Cu + О₂ → 2CuО

1.2. Мідь реагує із сіркою з освітою сульфіду міді (II):

Cu + S → CuS

1.3. Мідь взаємодіє з галогенами . При цьому утворюються галогеніди міді (II):

Але, зверніть увагу:

2Cu + I₂ = 2CuI

1.4. З азотом, вуглецем та кремнієм мідь не реагує:

Cu + N₂ ≠

Cu + C ≠

Cu + Si ≠

1.5. Мідь не взаємодіє з воднем.

Cu + H₂ ≠

1.6. Мідь взаємодіє з киснем з освітою оксиду:

2Cu + O₂ → 2CuO

2. Мідь взаємодіє і з складними речовинами:

2.1. Мідь у сухому повітрі та при кімнатній температурі не окислюється, але у вологому повітрі, у присутності оксиду вуглецю (IV) покривається зеленим нальотом карбонату гідроксомеді (II):

2.2. У ряді напруг мідь знаходиться правіше водню і тому не може витіснити водень із розчинів мінеральних кислот (Розбавленої сірчаної кислоти та ін).

Наприклад мідь не реагує з розведеною сірчаною кислотою :

2.3. При цьому мідь реагує при нагріванні з концентрованою сірчаною кислотою . При нагріванні реакція йде, утворюються оксид сірки (IV), сульфат міді (II) і вода:

2.4. Мідь реагує навіть за звичайних умов з азотною кислотою .

З концентрованою азотною кислотою:

З розведеною азотною кислотою:

Реакція міді із азотною кислотою

2.5. Розчини лугів на мідь мало діють.

2.6. Мідь витісняє метали, що стоять правіше в ряді напруг, з їх розчинів солей .

Наприклад , мідь реагує з нітратом ртуті (II) з утворенням нітрату міді (II) та ртуті:

2.7. Мідь окислюється оксидом азоту (IV) та солями заліза (III)

2Cu + NO₂ = Cu₂O + NO

Оксид міді (II)

Оксид міді (II) CuO – тверда кристалічна речовина чорного кольору.

Способи одержання оксиду міді (II)

Оксид міді (II) можна отримати різними методами:

1. Термічним розкладанням гідроксиду міді (II) при 200°С:

2. У лабораторії оксид міді (II) одержують окисленням міді при нагріванні на повітрі при 400–500°С:

2Cu + O₂ 2CuO

3. В лабораторії оксид міді (II) також отримують прожарювання солей (CuOH)₂CO₃, Cu(NO₃)₂:

Хімічні властивості оксиду міді (II)

Оксид міді (II) – основний оксид (При цьому у нього є слабко виражені амфотерні властивості). При цьому він є сильним окислювачем.

1. При взаємодії оксиду міді (II) з сильними та розчинними кислотами утворюються солі.

Наприклад , оксид міді (II) взаємодіє з соляною кислотою:

СуO + 2HBr = CuBr₂ + H₂O

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

2. Оксид міді (II) входить у реакцію із кислотними оксидами.

Наприклад , оксид міді (II) взаємодіє з оксидом сірки (VI) з освітою сульфату міді (II):

3. Оксид міді (II) не взаємодіє з водою.

4. В окисно-відновних реакціях сполуки міді (II) виявляють окисні властивості:

Наприклад оксид міді (II) окислює аміак :

3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Оксид міді (II) можна відновити вуглецем, воднем або чадним газом при нагріванні:

СуO + C → Cu + CO

Більш активні метали витісняють мідь із оксиду.

Наприклад , алюміній відновлює оксид міді (II):

3CuO + 2Al = 3Cu + Al₂O₃

Оксид міді (I)

Оксид міді (I) Cu₂O – тверда кристалічна речовина коричнево-червоного кольору.

Способи одержання оксиду міді (I)

У лабораторії оксид міді (I) одержують відновленням свіжоосадженого гідроксиду міді (II), наприклад, альдегідами або глюкозою:

Хімічні властивості оксиду міді (I)

1. Оксид міді (I) має основними властивостями.

При дії на оксид міді (I) галогеноводородних кислот одержують галогеніди міді (I) та воду:

Наприклад , соляна кислота з оксидом міді (I) утворює хлорид міді (I):

Cu₂O + 2HCl = 2CuCl↓ + H₂O

2. При розчиненні Cu₂O в концентрованої сірчаної, азотної кислоти утворюються лише солі міді (II):

3. Стійкими сполуками міді (I) є нерозчинні сполуки (CuCl, Cu₂S) або комплексні сполуки [Cu(NH)₃)₂] +. Останні одержують розчиненням у концентрованому розчині аміаку оксиду міді (I), хлориду міді (I):

Аміачні розчини солей міді (I) взаємодіють з ацетиленом :

СH ≡ CH + 2[Cu(NH₃)₂]Cl → СуC ≡ CCu + 2NH₄Cl + 2NH₃

4. В окисно-відновних реакціях сполуки міді (I) виявляють окисно-відновну двоїстість:

Наприклад , при взаємодії з чадним газом, більш активними металами або воднем оксид міді (II) виявляє властивості окислювача :

Cu₂O + CO = 2Cu + CO₂

А під дією окислювачів, наприклад, кисню — властивості відновлювача:

Гідроксид міді (II)

Способи одержання гідроксиду міді (II)

1. Гідроксид міді (II) можна одержати дією розчину луги на солі міді (II).

Наприклад , хлорид міді (II) реагує з водним розчином гідроксиду натрію з освітою гідроксиду міді (II) і хлориду натрію:

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaCl

Хімічні властивості

Гідроксид міді (II) Су(ОН)₂ виявляє слабо виражені амфотерні властивості (з переважанням основних ).

1. Взаємодіє з кислотами .

Наприклад , взаємодіє з бромоводневою кислотою з утворенням броміду міді (II) та води:

2. Гідроксид міді (II) легко взаємодіє з розчином аміаку , утворюючи синьо-фіолетове комплексне з'єднання:

3. При взаємодії гідроксиду міді (II) з концентрованими (більше 40%) розчинами лугів утворюється комплексне з'єднання:

Але цієї реакції в ЄДІ з хімії поки що немає!

4. При нагріванні гідроксид міді (ІІ) розкладається :

Солі міді

Солі міді (I)

В окисно-відновних реакціях сполуки міді (I) виявляють окисно-відновну двоїстість . Як відновники вони реагують із окислювачами.

Наприклад , хлорид міді (I) окислюється концентрованою азотною кислотою :

Також хлорид міді (I) реагує з хлором :

2CuCl + Cl₂ = 2CuCl₂

Хлорид міді (I) окислюється киснем у присутності соляної кислоти:

4CuCl + O₂ + 4HCl = 4CuCl₂ + 2H₂O

Інші галогеніди міді (I) також легко окислюються іншими сильними окислювачами:

Йодид міді (I) реагує з концентрованою сірчаною кислотою :

Сульфід міді (І) реагує з азотною кислотою. При цьому утворюються різні продукти окислення сірки на холоді та при нагріванні:

Для сполук міді (I) можлива реакція диспропорціонування :

2CuCl = Cu + CuCl₂

Комплексні сполуки типу [Cu(NH)₃)₂] + отримують розчиненням в концентрованому розчині аміаку :

Солі міді (II)

В окисно-відновних реакціях сполуки міді (II) виявляють окислювальні властивості.

Наприклад , солі міді (II) окислюють іодиди та сульфіти :

2CuCl₂ + 4KI = 2CuI + I₂ + 4KCl

Броміди та йодиди міді (II) можна окислити перманганатом калію :

Солі міді (II) також окислюють сульфіти :

Більш активні метали витісняють мідь із солей.

Наприклад , сульфат міді (II) реагує з залізом :

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Сульфід міді (II) можна окислити концентрованою азотною кислотою . При нагріванні можливе утворення сульфату міді (II):

Ще одна форма цієї реакції:

При горінні сульфіду міді (II) утворюється оксид міді (II) та діоксид сірки:

2CuS + 3O₂ 2CuO + 2SO₂↑

Солі міді (II) вступають у обмінні реакції, як і всі солі.

Наприклад розчинні солі міді (II) реагують з сульфідами:

CuBr₂ + Na₂S = CuS↓ + 2NaBr

При взаємодії солей міді (II) з лугами утворюється блакитний осад гідроксиду міді (II):

Електроліз розчину нітрату міді (II):

Деякі солі міді під час нагрівання розкладаються , наприклад , Нітрат міді (II):

Основний карбонат міді розкладається на оксид міді (II), вуглекислий газ та воду:

При взаємодії солей міді (II) з надлишком аміаку утворюються аміачні комплекси:

При змішуванні розчинів солей міді (II) та карбонатів відбувається гідроліз і по катіону слабкої основи, і по аніону слабкої кислоти:

Мідь та сполуки міді

1) Через розчин міді хлориду (II) за допомогою графітових електродів пропускали постійний електричний струм. Виділився на катоді продукт електролізу розчинили в концентрованій азотній кислоті. Газ, що утворився при цьому, зібрали і пропустили через розчин гідроксиду натрію. Газоподібний продукт електролізу, що виділився на аноді, пропустили через гарячий розчин гідроксиду натрію. Напишіть рівняння описаних реакцій.

2) Речовина, отримана на катоді при електролізі розплаву хлориду міді (II), реагує із сіркою. Отриманий продукт обробили концентрованою азотною кислотою, і газ, що виділився, пропустили через розчин гідроксиду барію. Напишіть рівняння описаних реакцій.

3) Невідома сіль безбарвна і забарвлює полум'я у жовтий колір. При легкому нагріванні цієї солі з концентрованою сірчаною кислотою відганяється рідина, де розчиняється мідь; останнє перетворення супроводжується виділенням бурого газу та утворенням солі міді. При термічному розпаді обох солей одним із продуктів розкладання є кисень. Напишіть рівняння описаних реакцій.

4) При взаємодії розчину солі А з лугом було отримано драглисту нерозчинну у воді речовину блакитного кольору, яку розчинили у безбарвній рідині Б з утворенням розчину синього кольору.Твердий продукт, що залишився після обережного випарювання розчину, прожарили; при цьому виділилися два гази, один з яких бурого кольору, а другий входить до складу атмосферного повітря, і залишилася тверда речовина чорного кольору, яка розчиняється в рідині Б з утворенням А речовини. Напишіть рівняння описаних реакцій.

5) Мідну стружку розчинили в розведеній азотній кислоті, і розчин нейтралізували їдким калі. Виділилося речовину блакитного кольору відокремили, прожарили (колір речовини змінився на чорний), змішали з коксом і повторно прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.

6) У розчин нітрату ртуті (II) додали мідну стружку. Після закінчення реакції розчин профільтрували, і фільтрат краплями додавали до розчину, що містить їдкий натр і гідроксид амонію. При цьому спостерігали короткочасне утворення осаду, який розчинився з утворенням яскраво-синього кольору. При додаванні отриманий розчин надлишку розчину сірчаної кислоти відбувалася зміна кольору. Напишіть рівняння описаних реакцій.

7) Оксид міді (I) обробили концентрованою азотною кислотою, розчин обережно випарували та твердий залишок прожарили. Газоподібні продукти реакції пропустили через велику кількість води і в розчин додали магнієву стружку, в результаті виділився газ, що використовується в медицині. Напишіть рівняння описаних реакцій.

8) Тверду речовину, що утворюється під час нагрівання малахіту, нагріли в атмосфері водню. Продукт реакції обробили концентрованою сірчаною кислотою, внесли в розчин хлориду натрію, що містить мідну тирсу, в результаті утворився осад. Напишіть рівняння описаних реакцій.

9) Сіль, отриману при розчиненні міді у розведеній азотній кислоті, піддали електролізу, використовуючи графітові електроди. Речовину, що виділилося на аноді, ввели у взаємодію з натрієм, а отриманий продукт реакції помістили в посудину з вуглекислим газом. Напишіть рівняння описаних реакцій.

10) Твердий продукт термічного розкладання малахіту розчинили при нагріванні концентрованої азотної кислоти. Розчин обережно випарували, і твердий залишок прожарили, отримавши речовину чорного кольору, яку нагріли надлишку аміаку (газ). Напишіть рівняння описаних реакцій.

11) До порошкоподібної речовини чорного кольору додали розчин розведеної сірчаної кислоти та нагріли. В отриманий розчин блакитного кольору приливали розчин їдкого натру до припинення виділення осаду. Осад відфільтрували та нагріли. Продукт реакції нагрівали в атмосфері водню, внаслідок чого вийшла речовина червоного кольору. Напишіть рівняння описаних реакцій.

12) Невідому речовину червоного кольору нагріли у хлорі, і продукт реакції розчинили у воді. В отриманий розчин додали луг, осад блакитного кольору, що випав, відфільтрували і прожарили. При нагріванні продукту прожарювання, який має чорний колір, з коксом було отримано вихідну речовину червоного кольору. Напишіть рівняння описаних реакцій.

13) Розчин, отриманий при взаємодії міді з концентрованою азотною кислотою, випарили та осад прожарили. Газоподібні продукти повністю поглинені водою, а над твердим залишком пропустили водень. Напишіть рівняння описаних реакцій.

14) Чорний порошок, який утворився при спалюванні металу червоного кольору в надлишку повітря, розчинили у 10%-сірчаній кислоті.В отриманий розчин додали луг, і осад блакитного кольору, що випав, відділили і розчинили в надлишку розчину аміаку. Напишіть рівняння описаних реакцій.

15) Речовину чорного кольору одержують, прожарюючи осад, який утворюється при взаємодії гідроксиду натрію та сульфату міді (II). При нагріванні цієї речовини з вугіллям одержують метал червоного кольору, який розчиняється у концентрованій сірчаній кислоті. Напишіть рівняння описаних реакцій.

16) Металеву мідь обробили під час нагрівання йодом. Отриманий продукт розчинили у концентрованій сірчаній кислоті при нагріванні. Розчин, що утворився, обробили розчином гідроксидом калію. Осад, що випав, прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.

17) До розчину міді хлориду (II) додали надлишок розчину соди. Осад, що випав, прожарили, а отриманий продукт нагріли в атмосфері водню. Отриманий порошок розчинили у розведеній азотній кислоті. Напишіть рівняння описаних реакцій.

18) Мідь розчинили у розведеній азотній кислоті. До отриманого розчину додали надлишок розчину аміаку, спостерігаючи спочатку утворення осаду, а потім його повне розчинення з утворенням темно-синього розчину. Отриманий розчин обробили сірчаною кислотою до появи характерного блакитного забарвлення солей міді. Напишіть рівняння описаних реакцій.

19) Мідь розчинили у концентрованій азотній кислоті. До отриманого розчину додали надлишок розчину аміаку, спостерігаючи спочатку утворення осаду, а потім його повне розчинення з утворенням темно-синього розчину. Отриманий розчин обробили надлишком соляної кислоти. Напишіть рівняння описаних реакцій.

20) Газ, отриманий при взаємодії залізної тирси з розчином соляної кислоти, пропустили над нагрітим оксидом міді (II) до відновлення металу.отриманий метал розчинили в концентрованій азотній кислоті. Розчин, що утворився, піддали електролізу з інертними електродами. Напишіть рівняння описаних реакцій.

21) Йод помістили у пробірку із концентрованою гарячою азотною кислотою. Газ, що виділився, пропустили через воду в присутності кисню. В отриманий розчин додали гідроксид міді (ІІ). Розчин, що утворився, випарили і сухий твердий залишок прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.

22) Помаранчевий оксид міді помістили в концентровану сірчану кислоту та нагріли. До отриманого блакитного розчину долили надлишок розчину калію гідроксиду. синій осад, що випав, відфільтрували, просушили і прожарили. Отриману при цьому тверду чорну речовину в скляну трубку нагріли і пропустили над ним аміак. Напишіть рівняння описаних реакцій.

23) Оксид міді (II) обробили розчином сірчаної кислоти. При електролізі розчину, що утворюється, на інертному аноді виділяється газ. Газ змішали з оксидом азоту (IV) та поглинули з водою. До розбавленого розчину отриманої кислоти додали магній, внаслідок чого розчині утворилося дві солі, а виділення газоподібного продукту не відбувалося. Напишіть рівняння описаних реакцій.

24) Оксид міді (II) нагріли в струмі чадного газу. Отриману речовину спалили у атмосфері хлору. Продукт реакції розчинили у воді. Отриманий розчин поділили на дві частини. До однієї частини додали розчин йодиду калію, до другої – розчин нітрату срібла. І в тому, і в іншому випадку спостерігали утворення осаду. Напишіть рівняння описаних реакцій.

25) Нітрат міді (II) прожарили, тверду речовину, що утворилася, розчинили в розведеній сірчаній кислоті.Розчин отриманої солі піддали електролізу. Речовину, що виділилася на катоді, розчинили в концентрованій азотній кислоті. Розчин протікає з виділенням бурого газу. Напишіть рівняння описаних реакцій.

26) Щавлеву кислоту нагріли з невеликою кількістю концентрованої сірчаної кислоти. Газ, що виділився, пропустили через розчин гідроксиду кальцію. В якому випав осад. Частина газу не поглинулася, його пропустили над твердою речовиною чорного кольору, одержаним при прожарюванні нітрату міді (II). В результаті утворилася тверда речовина темно-червоного кольору. Напишіть рівняння описаних реакцій.

27) Концентрована сірчана кислота прореагувала з міддю. Газ, що виділився при газ, повністю поглинули надлишком розчину гідроксиду калію. Продукт окислення міді змішали з розрахунковою кількістю натрію гідроксиду до припинення випадання осаду. Останній розчинили у надлишку соляної кислоти. Напишіть рівняння описаних реакцій.

Як реагує мідь із лугом?

§1. Хімічні властивості простої речовини (ст. прибл. = 0).

а) Ставлення до кисню.

На відміну від своїх сусідів по підгрупі – срібла та золота – мідь безпосередньо реагує з киснем. Мідь проявляє до кисню незначну активність, але у вологому повітрі поступово окислюється і покривається плівкою зеленого кольору, що складається з основних карбонатів міді:

У сухому повітрі окислення йде дуже повільно, на поверхні міді утворюється найтонший шар оксиду міді.

Зовні мідь у своїй не змінюється, оскільки оксид міді (I) як і сама мідь, рожевого кольору. До того ж, шар оксиду настільки тонкий, що пропускає світло, тобто. просвічує. Інакше мідь окислюється при нагріванні, наприклад, 600-800 0 C.У перші секунди окислення йде до оксиду міді (I), яка з поверхні перетворюється на оксид міді (II) чорного кольору. Утворюється двошарове окисне покриття.

Малюнок 2. Будова оксидної плівки міді.

б) Взаємодія із водою.

Метали підгрупи міді стоять наприкінці електрохімічного ряду напруг після іону водню. Отже, ці метали не можуть витісняти водень із води. Водночас водень та інші метали можуть витісняти метали підгрупи міді з розчинів їх солей, наприклад:

Ця реакція окислювально-відновна, оскільки відбувається перехід електронів:

Молекулярний водень витісняє метали підгрупи міді з великими труднощами. Пояснюється це тим, що зв'язок між атомами водню міцний і на його розрив витрачається багато енергії. Реакція йде лише з атомами водню.

Мідь за відсутності кисню з водою мало взаємодіє. У присутності кисню мідь повільно взаємодіє з водою та покривається зеленою плівкою гідроксиду міді та основного карбонату:

в) Взаємодія із кислотами.

Перебуваючи серед напруг після водню, мідь не витісняє його з кислот. Тому соляна та розведена сірчана кислота на мідь не діють.

Однак у присутності кисню мідь розчиняється у цих кислотах з утворенням відповідних солей:

Виняток становить лише йодоводородна кислота, яка вступає в реакцію з міддю з виділенням водню та утворенням дуже стійкого комплексу міді (I):

2Cu + 3HI → 2H[CuI₂] +H₂↑

Мідь також реагує з кислотами – окислювачами, наприклад, з азотної:

Cu + 4HNO_{3(кінець.)} → Cu(NO)₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Cu + 8HNO_{3(розбав.)} → 3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

А також із концентрованою холодною сірчаною кислотою:

Cu + H₂SO_4(конц.) → CuO + SO₂↑ + H₂O

C гарячою концентрованою сірчаною кислотою:

Cu + 2H₂SO_{4(кінець., гаряча)} → CuSO₄ + SO

З безводною сірчаною кислотою при температурі 200 0 С утворюється сульфат міді (I):

2Cu + 2H₂SO_{4(безводний.)} 200 °C → Cu₂SO₄↓ + SO₂↑ + 2H₂O

г) Ставлення до галогенів та деяких інших неметалів.

Q_освіти (CuCl) = 134300 кДж

Q_освіти (CuCl₂) = 111700 кДж

Мідь добре реагує з галогенами, дає два види галогенідів: CuX та CuX₂.. При дії галогенів при кімнатній температурі видимих ​​змін не відбувається, але на поверхні спочатку утворюється шар адсорбованих молекул, а потім і найтонший шар галогенідів. При нагріванні реакція з міддю відбувається дуже бурхливо. Нагріємо мідну тяганину або фольги і опустимо її в гарячому вигляді в банку з хлором - біля міді з'являться бурі пари, що складаються з хлориду міді (II) CuCl ₂ із домішкою хлориду міді (I) CuCl. Реакція відбувається мимоволі за рахунок теплоти, що виділяється. Одновалентні галогеніди міді отримують при взаємодії металевої міді з розчином галогеніду двовалентної міді, наприклад:

При цьому монохлорид випадає із розчину у вигляді білого осаду на поверхні міді.

Мідь так само досить легко ступає в реакції з сіркою та селеном при нагріванні (300-400 ° C):

2Cu +S→Cu₂S

2Cu +Se→Cu₂Se

А ось із воднем, вуглецем та азотом мідь не реагує навіть при високих температурах.

д) Взаємодія з оксидами неметалів

Мідь при нагріванні може витісняти з деяких оксидів неметалів (наприклад, оксид сірки (IV) та оксиди азоту (II, IV)) прості речовини, утворюючи при цьому більш стійкий термодинамічно оксид міді (II):

4Cu+SO₂ 600-800°C →2CuO + Cu₂S

4Cu+2NO₂ 500-600°C →4CuO + N₂↑

2Cu+2NO 500-600° C →2CuO + N₂↑

§2. Хімічні властивості одновалентної міді (ст.ок. = +1)

У водних розчинах іон Cu + дуже нестійкий і диспропорціонує:

Cu + ↔Cu 0 +Cu 2+

Однак мідь у ступені окислення (+1) може стабілізуватися у сполуках з дуже низькою розчинністю або за рахунок комплексоутворення [9].

Амфотерний оксид. Кристалічна речовина коричнево-червоного кольору. У природі зустрічається у вигляді мінералу куприту. Штучно може бути отриманий нагріванням розчину солі міді (II) з лугом і якимсь сильним відновником, наприклад, формаліном або глюкозою [11]. Оксид міді(І) не реагує з водою. Оксид міді(I) переводиться в розчин концентрованої соляної кислоти з утворенням хлоридного комплексу:

Cu₂O+4HCl→2H[CuCl2]+ H₂O

Також розчинний у концентрованому розчині аміаку і солей амонію:

У розведеній сірчаній кислоті диспропорціонує на двовалентну мідь та металеву мідь:

Cu₂O+H₂SO_{4(розбав.)} →CuSO₄+Cu 0 ↓+H₂O

Також оксид міді(I) вступає у водних розчинах у наступні реакції:

1. Повільно окислюється киснем до гідроксиду міді(II):

2Cu₂O+4H₂O+O₂→4Cu(OH)₂↓

2. Реагує з розведеними галогенводневими кислотами з утворенням відповідних галогенідів міді(I):

Cu₂O+2HГ→2CuГ↓ +H₂O (Г=Cl, Br, J)

3. Відновлюється до металевої міді типовими відновниками, наприклад, гідросульфітом натрію в концентрованому розчині:

2Cu₂O+2NaSO₃→4Cu↓+Na₂SO₄+H₂SO₄

Оксид міді(I) відновлюється до металевої міді у наступних реакціях:

1. При нагріванні до 1800 °C (розкладання):

2Cu₂O – 1800 ° C →2Cu +O₂

2. При нагріванні в струмі водню, монооксиду вуглецю, з алюмінієм та іншими типовими відновниками:

Cu₂O+H₂ – >250°C →2Cu +H₂O

Cu₂O + CO – 250-300°C →2Cu +CO₂

3Cu₂O + 2Al – 1000° C →6Cu +Al₂O₃

Також при високих температурах оксид міді(I) реагує:

1. C аміаком (утворюється нітрид міді(I))

3Cu₂O + 2NH₃ – 250° C →2Cu₃N + 3H₂O

2. З оксидами лужних металів:

Cu₂O+M₂O- 600-800°C →2МCuO (M = Li, Na, K)

У цьому утворюються купрати міді (I).

Оксид міді (I) помітно реагує з лугами [9]:

Cu₂O+2NaOH_(Конц.) +H₂O↔2Na[Cu(OH)₂]

Гідроксид міді(I) утворює жовту речовину, яка не розчиняється у воді.

Легко розкладається при нагріванні або кип'ятінні:

2CuOH → Cu₂O + H₂O

Всі ці сполуки – білі кристалічні речовини, погано розчинні у воді, але добре розчинні у надлишку NH₃, ціанідних іонів, тіосульфатних іонів та інших сильних комплексоутворювачів.₃ [10]. Оборотно розчинні у відповідних галогенводневих кислотах:

CuГ + HГ ↔ H[CuГ₂] (Г =Cl, Br, J)

Хлорид і бромід міді (I) нестійкі у вологому повітрі і поступово перетворюються на основні солі міді (II):

4CuГ+2H₂O +O₂ →4Cu(OH)Г (Г=Cl, Br)

1. Ацетат міді (I) (СН₃СООСu) - з'єднання міді, має вигляд безбарвних кристалів.₂О, на повітрі окислюється до ацетату двовалентної міді;₃СООСu відновленням (СН₃СОО)₂Су воднем або міддю, сублімацією (СН₃СОО)₂Су у вакуумі або взаємодією (NH₃OH)SO₄ с (СН₃СОО)₂Су в р-рі в присутності Н₃СООNH₃. Речовина токсична.

2. Ацетиленід міді (I) - червоно-коричневі, іноді чорні кристали детонують при ударі або нагріванні.Утворюється у вигляді осаду при пропущенні ацетилену в розчини аміачних солей міді(I):

З₂H₂ +2[Cu(NH₃)₂](OH) →Cu₂C₂↓ +2H₂O+2NH₃

Ця реакція використовується для якісного виявлення ацетилену.

3. Нітрід міді - неорганічна сполука з формулою Cu₃N, темно-зелені кристали.

Розкладається при нагріванні:

2Cu₃N – 300° C →6Cu +N₂↑

Бурхливо реагує з кислотами:

2Cu₃N +6HCl – 300° C →3Cu↓ +3CuCl₂ +2NH₃↑

§3. Хімічні властивості двовалентної міді (ст.ок. = +2)

Найбільш стійка ступінь окислення у міді та найхарактерніша для неї.

CuO – основний оксид двовалентної міді. Кристали чорного кольору, за звичайних умов досить стійкі, практично нерозчинні у воді. У природі зустрічається у вигляді мінералу тенориту (мелакониту) чорного кольору. Оксид міді(II) реагує з кислотами з утворенням відповідних солей міді(II) та води:

CuO + 2HNO₃→Cu(NO₃)₂ +H₂O

При сплавленні CuO з лугами утворюються купрати міді (II):

CuO+2KOH– t ° →K₂CuO₂ +H₂O

При нагріванні до 1100 °C розкладається [9]:

4CuO- t ° →2Cu₂O + O₂

Гідроксид міді(II) – блакитна аморфна або кристалічна речовина, що практично не розчиняється у воді. При нагріванні до 70-90 °C порошку Cu(OH)₂ або його водних суспензій розкладається до CuО та Н₂В:

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

Є амфотерним гідроксидом. Реагує з кислотами з утворенням води та відповідної солі міді:

З розведеними розчинами лугів не реагує, концентрованих розчиняється, утворюючи яскраво-сині тетрагідроксокупрати (II):

Гідроксид міді(II) із слабкими кислотами утворює основні солі [11]. Дуже легко розчиняється у надлишку аміаку з утворенням аміакату міді.

Cu(OH)₂+4NH₄OH→[Cu(NH₃)₄](OH)₂+4H₂O

Аміакат міді має інтенсивний синьо-фіолетовий колір, тому його використовують в аналітичній хімії для визначення малих кількостей іонів Cu 2+ у розчині.

Прості солі міді (II) відомі для більшості аніонів, крім ціаніду та йодиду, які при взаємодії з катіоном Cu 2+ утворюють ковалентні сполуки міді (I), нерозчинні у воді.

Солі міді (+2) в основному розчиняються у воді. Блакитний колір їх розчинів пов'язані з утворенням іона [Cu(H₂O)₄] 2+. Вони часто кристалізуються як гідратів. Так, з водного розчину хлориду міді (II) нижче 15 0 С кристалізується тетрагідрат, при 15-26 0 С - тригідрат, понад 26 0 С - дигідрат. У водних розчинах солі міді (II) в невеликій мірі схильні до гідролізу, і з них часто осаджуються основні солі [9].

1. Пентагідрат сульфату міді (II) (мідний купорос)

Найбільше практичне значення має CuSO₄*5H₂O, званий мідним купоросом. Суха сіль має блакитне забарвлення, проте при несильному нагріванні (200 0 С) вона втрачає кристалізаційну воду. Безводна сіль білого кольору. При подальшому нагріванні до 700 0 С вона перетворюється на оксид міді, втрачаючи триоксид сірки:

CuSO₄­– t ° →CuO+SO₃↑

Готують мідний купорос розчиненням міді концентрованої сірчаної кислоти. Ця реакція описана у розділі "Хімічні властивості простої речовини". Мідний купорос застосовують при електролітичному отриманні міді, сільському господарстві боротьби з шкідниками і хворобами рослин, отримання інших сполук міді [9].

2. Дигідрат хлориду міді (II).

Це темно-зелені кристали, легкорозчинні у воді. Концентровані розчини міді хлориду мають зелений колір, а розведені – блакитний. Це пояснюється утворенням хлоридного комплексу зеленого кольору:

Cu 2+ +4Cl – →[CuCl₄] 2-

І його подальшим руйнуванням та утворенням блакитного аквакомплексу.

3. Тригідрат нітрату міді (II).

Кристалічна речовина синього кольору. Виходить при розчиненні міді азотної кислоти. При нагріванні кристали спочатку втрачають воду, потім розкладаються з виділенням кисню та діоксиду азоту, переходячи в оксид міді (II):

2Cu(NO₃)₂— t° →2CuO+4NO₂↑+O₂↑

4. Карбонат гідроксомеді (II).

Карбонати міді малостійкі і практично майже не застосовуються. Деяке значення для одержання міді має лише основний карбонат міді Cu₂(OH)₂CO₃, який зустрічається у природі у вигляді мінералу малахіту. При нагріванні легко розкладається з виділенням води, оксиду вуглецю (IV) та оксиду міді (II):

Cu₂(OH)₂CO₃— t° →2CuO+H₂O↑+CO₂↑

§4. Хімічні властивості тривалентної міді (ст.ок. = +3)

Цей ступінь окислення є найменш стабільним для міді, і тому сполуки міді (III) є скоріше винятками, ніж «правилами». Тим не менш, деякі з'єднання міді тривалентної існують.

Це кристалічна речовина темно-гранатового кольору. Чи не розчиняється у воді.

Виходить окисленням гідроксиду міді(II) пероксодисульфатом калію в лужному середовищі при негативних температурах:

2Cu(OH)₂ +K₂S₂O₈+2KOH - -20°C →Cu₂O₃↓+2K₂SO₄+3H₂O

Ця речовина розкладається при температурі 400 0 С:

Cu₂O₃— t ° →2CuO+O₂↑

Окиси міді (III) – сильний окислювач. При взаємодії з хлороводнем хлор відновлюється до вільного хлору [10]:

Cu₂O₃+6HCl— t ° →2CuCl₂+Cl₂↑+3H₂O

Це чорні чи сині речовини, у воді нестійкі, діамагнітні, аніон – стрічки квадратів (dsp2). Утворюються при взаємодії гідроксиду міді(II) та гіпохлориту лужного металу в лужному середовищі [10]:

2Cu(OH)₂ + МClO + 2NaOH→2МCuO₃ +NaCl +3H₂O (M=Na–Cs)

в) Калію гексафторкупрат(III)

Зелена речовина, парамагнітна. Октаедрична будова sp 3 d 2 . Комплекс фториду міді CuF₃, що у вільному стані розкладається при -60 0 С. Утворюється нагріванням суміші хлоридів калію та міді в атмосфері фтору:

3KCl + CuCl + 3F₂ → K₃[CuF₆] + 2Cl₂

Розкладає воду з утворенням вільного фтору.

§5. З'єднання міді в міру окислення (+4)

Поки науці відома лише одна речовина, де мідь у ступені окислення +4, це гексафторкупрат(IV) цезію - Cs₂Cu +4 F₆ – помаранчева кристалічна речовина, стабільна у скляних ампулах при 0 0 С. Бурхливо реагує з водою. Виходить фторуванням при високому тиску та температурі суміші хлоридів цезію та міді [10]:

CuCl₂ +2CsCl +3F₂ — t ° р → Cs₂CuF₆ +2Cl₂

Досвід 1. Взаємодія міді із кислотами

Освіта Досвід 1. Взаємодія міді із кислотами

Кількість переглядів публікації Досвід 1. Взаємодія міді з кислотами – 1340

а) Помістіть у пробірку трохи стружок міді та прилийте 1-2 мл H₂SO₄ (2н). Позначте відсутність змін. Налийте в пробірку кілька крапель пероксиду водню (H₂O₂) і злегка струсіть вміст пробірки. Позначте зміну забарвлення розчину і поясніть явище, що відбувається. Напишіть рівняння реакції.

б) Помістіть у дві пробірки трохи мідних стружок (досвід проводите під тягою). У першу пробірку налийте трохи концентрованої сірчаної кислоти та нагрійте. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакції. У другу пробірку прилийте трохи концентрованої азотної кислоти HNO₃. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакції.

Досвід 2. Отримання та властивості гідроксиду міді(II)

Налийте в пробірку 5-6 крапель розчину солі міді(II) і додайте такий самий об'єм лугу NaOH (2н). Напишіть рівняння реакції, відзначивши колір осаду.₂SO₄ (2н), а в другу – 1-2 мл розчину NaOH (2н) Чи виявляєте гідроксид міді в цих умовах кислотні властивості? ? Зробіть висновок про термічну стійкість гідроксиду міді(II). реакції.

Досвід 3. Окисні властивості іона міді(II)

Налийте в пробірку приблизно 1 мл сульфату міді (II) і додайте трохи розчину KI. Додайте кілька крапель крохмалю.

Досвід 4. Отримання аміакату міді. Якісна реакція на іон Cu 2+

Налийте в пробірку 2-3 краплі розчину сульфату міді(II) і налийте таку ж кількість розчину NH₄OH (2н). Складіть рівняння реакції і позначте колір осаду гідроксомеді(II). По краплях додайте в пробірку концентрований розчин NH.₄OH (25%) Спостерігайте за розчиненням осаду та зміною забарвлення розчину внаслідок утворення іонів [Cu(NH)₃)₄] 2+ . Складіть рівняння реакції.

Досвід 1. Взаємодія міді з кислотами – поняття та види.

Взаємодія міді з кислотами – Довідник хіміка 21

Діоксид азоту хімічно активний у його атмосфері горять вугілля, з ра, фосфор. [C.364]

Написати рівняння взаємодії азотної кислоти з цинком, ртуттю, магнієм, міддю, сіркою, вугіллям, йодом. Від чого залежить склад продуктів відновлення азотної кислоти [C.230]

Написати рівняння реакцій взаємодії міді з розведеною (1 2) та концентрованою азотною кислотою. Чому мідь не розчиняється у соляній кислоті [C.239]

При виконанні цієї роботи ви познайомитеся з хімічною реакцією взаємодії азотної кислоти НІОз із міддю (Сі). Така реакція називається корозією. Цей термін використовується для будь-яких реакцій, під час яких відбувається руйнування будь-якої речовини. Багато металів корродують під впливом кислот. Обережно Шкіра також руйнується під впливом кислот. [C.109]

Сі, Ag, Au пе витісняють водень із розчинів кислот. Виняток представляє взаємодію міді з дуже концентрованою НС1, 1як в результаті комплексоутворення потенціал мідного електрода значно зсувається у бік негативних значень [C.584]

Для вирішення задачі напишемо рівняння реакцій взаємодії міді з концентрованою сірчаною та розведеною азотною кислотами [C.172]

Досвід 6. Утворення аквокомплексу міді (II). Поясніть появу забарвлення розчину, що утворюється при взаємодії міді з розведеною азотною кислотою або оксиду міді (II) з розведеною азотною, сірчаною або соляною кислотою. [C.166]

При взаємодії міді із концентрованою сірчаною кислотою виділилося 37 мл газу (н. у.). Яка маса міді розчинилася у своїй [C.169]

Досвід 2. У три пробірки налити по 2-3 мл розведеної азотної кислоти. Обережно опустити в першу пробірку пластинку міді, в другу заліза, в третю магнію. Якщо реакція йде слабо, злегка нагріти пробірки, дотримуючись обережності (тяга). Відзначити спостереження.Написати рівняння реакції взаємодії міді з розведеною азотною кислотою [C.110]

Гальмівна дія тіомочевини на взаємодію азотної кислоти з міддю (досвід проводите у витяжній шафі). мідь з азотною кислотою у цих випадках [C.74]

Взаємодія сірчаної кислоти з металами. 1. Взаємодія розбавленої сірчаної кислоти з металами. Чому мідь не реагує з розведеною сірчаною кислотою Відповідь мотивуйте, порівнявши значення стандартних електродних потенціалів, взятих для досвіду металів і водню. [C.134]

Сірчистий газ для проведення досвіду отримайте шляхом взаємодії міді з концентрованою сірчаною кислотою при нагріванні, скориставшись приладом, зображеним на рис. [c.201]

Оксид сірки (IV), необхідний для проведення синтезу, отримайте при взаємодії міді з концентрованою сірчаною кислотою. [C.276]

Досвід 2. Взаємодія міді з розведеними та концентрованими кислотами [C.199]

Проробити аналогічний досвід з концентрованими кислотами - хлороводневої (щільність 1,19 г/см ), сірчаної (щільність 1,84 г/см ) та азотної (щільність 1,4 г/см ) без нагрівання та при нагріванні обережно ). взаємодіє мідь [C.199]

Запис даних досвіду. При написанні рівняння реакції взаємодії міді з розведеною азотною кислотою, вважати, що азотна кислота відновлюється до NO.Чому мідь не взаємодіє з хлороводневою кислотою і з розведеною сірчаною кислотою [C.199]

Написати рівняння реакцій взаємодії міді з концентрованими кислотами, вважаючи, що концентрована азотна кислота відновлюється міддю до діоксиду азоту, а сірчана до діоксиду сірки. [C.199]

З концентрованою азотною кислотою взаємодіє мідь [C.154]

Перевірте дію N02 (і N02) та карбаміду на швидкість взаємодії міді з концентрованою азотною кислотою. [C.314]

Досвід 322. Взаємодія міді, алюмінію, магнію з азотною кислотою [C.176]

Слід мати на увазі, що метали, які зазвичай не виділяють водень з кислот, у відомих умовах (утворюючи важкорозчинні сполуки або комплекси) все ж таки можуть вступати у взаємодію з кислотами. Наприклад, мідь, що не виділяє водень з більшості кислот, реагує з НаЗ, виділяючи водень і утворюючи сіль, що важко розчиняється, — сульфід міді. [C.176]

Написати рівняння реакцій взаємодії міді, цинку, бору та сірки з розведеною азотною кислотою. [C.140]

З розведеними соляною та сірчаною кислотами мідь, срібло та золото не взаємодіють. Азотна кислота розчиняє мідь та срібло [C.334]

У ряді напруг марганець стоїть між Mg та Zn. Порошок при нагріванні розкладає воду. З розведеними кислотами марганець реагує дуже енергійно, витісняючи водень і утворюючи катіони Мп Технецій і реній розташовуються в ряду напруг правіше міді і з НС1 не взаємодіють. Азотна кислота легко розчиняє їх, окислюючи за схемою [C.296]

Напишіть реакції взаємодії міді із киснем, кислотами, галогенами. [C.137]

Проведення досвіду. У колбу Вюрца помістити трохи мідних стружок. Закрити колбу пробкою з крапельною лійкою, в яку налита азотна кислота.Відвідну трубку колби з'єднати з Г-подібною трубкою і опустити край останньої в циліндр. Налити кілька мілілітрів азотної кислоти з лійки в колбу. Мідь енергійно взаємодіє з кислотою та виділяється велика кількість бурого газу-двоокису азоту. Коли циліндр заповниться газом, вийняти відводну трубку. Опустити в циліндр лучинку, що горить. Лучинка продовжує горіти в атмосфері N02, оскільки двоокис азоту легко розкладається при нагріванні з утворенням кисню, що підтримує горіння деревини. [C.66]

Досвід 3. Взаємодія міді з кислотами (демонстраційний, проводити у витяжній шафі) [c.30]

Взаємодія міді з азотною кислотою у другій та третій пробірках протікає за рівнянням [C.46]

Напишіть рівняння, взаємодії сірчаної кислоти з міддю та схему переходу електронів. Яку функцію виконує сірчана кислота в цій реакції, крім окислювальної [C.130]

Оксиди міді у воді нерозчинні та з водою не взаємодіють. Сі О і СіО взаємодіють із кислотами з утворенням відповідних солей міді (I) та міді (II). Оксид міді СизОз діє кислоти окислюючим чином. [C.320]

На повноту виділення міді шкідливо впливає присутність у розчині навіть незначних слідів азотистої кислоти. Це тим, що з взаємодії міді з азотистої кислотою утворюється окис азоту N0, яка швидко окислюється киснем повітря до двоокису. Остання утворює з водою азотну та азотисту кислоти, а НІОз знову окислює обложену мідь. Щоб видалити азотисту кислоту, потрібно перед електролізом ретельно прокип'ятити розчин. [c.206]

Взаємодія міді із кислотами.До невеликої кількості порошкоподібної міді або стружок у шести пробірках прилийте розведені та концентровані кислоти НС1, h3SO4 та HNO3. Пробірки, в яких реакція на холоді не проходить, злегка підігрійте. [C.269]

Важкорозчинні солі міді (ІІ). 1. Сульфід. У пробірку з 1-2 мл розчину сульфату або хлориду міді прилийте сірководневої води. Спостерігайте випадання чорного осаду. Випробуйте його взаємодію з кислотами-окислювачами HNO3, h3SO4 (конц.) під час нагрівання. [C.270]

Напишіть рівняння реакції взаємодії міді із розведеною азотною кислотою. Можна припустити, що реакція каталізується одним з наступних продуктів N02, N0-2, N02 або N0. [C.313]

Вивчіть реакцію розчинення міді у сірчаній кислоті. Як впливатиме введення в розчин сульфіт-іонів ЗОз Чи впливає карбамід на швидкість реакції У літературі знайдіть відомості про речовини, що взаємодіють з N62, N0, N0 2, а також з 802 і 80з2 і утворюють з ними міцні сполуки (комплекси). Вводячи ці речовини в реакційну систему, визначте, який продукт прискорює реакцію взаємодії міді з кислотою. [C.314]

Підготовка. Прилад заповнити оксидом азоту (IV). Останній можна отримати шляхом реакції взаємодії міді з концентрованою азотною кислотою або термічним розкладанням нітрату свинцю. Після заповнення отвору в П-подібній трубці спочатку закрити пробкою, а потім запаяти. У такому вигляді пристрій зберігати для демонстрацій. Далі (приготувати дві склянки одну з гарячою водою (з температурою, близькою до кипіння), другу склянку (батарейну) з дрібними шматочками лвда або зі снігом. [C.47]

М 0ЖН0 встановити зв'язок N e/iпродуктів взаємодії металів з кислотою та положенням металів у низці активності (найп'яжень). У табл.5 як приклад наведено реакції взаємодії кислот з цинком (один з активних металів) та міддю. Наведені в табл, 5 рівняння реакції взаємодії міді з концентрованою HjSOi, а також з розведеною і концентрованою HNO,-, є в шкільному підручнику. [C.93]

Суміш порошків магнію, заліза, міді та цинку масою 2,09 г обробили розчином NaOH. У цьому виділилося 0,224 л водню. Така ж маса суміші, взаємодіючи з кислотою, витісняє 0,672 л водню, а маса залишку, що не прореагує, становить 0,640 г. Визначте склад суміші за масою. Відповідь. [C.237]

Хімічні властивості кислот

HCl – соляна (Хлориди)

HNO₃ - азотна (нітрати)

H₂S-сірководень (сульфіди)

1. Кислоти реагують

• з металами, що стоять у ряді активності лівіше водню з виділенням водню (крім азотної та концентрованої сірчаної)
• з основними оксидами з утворенням солі та води
• з основами з утворенням солі та води
• з солями, утвореними слабшими кислотами з випаданням осаду або виділенням газу

2. Азотна кислота реагує з усіма металами, крім Au, Pt, Al, Fe, водень не виділяється, а утворюються різні сполуки азоту (NH₄NO₃, N₂, N₂O, NO, NO₂) залежно від концентрації кислоти та активності металу.

3. Концентрована сірчана кислота реагує з усіма металами, крім Au, Pt, Al, Fe, водень не виділяється, а виділяються різні сполуки сірки (H₂S, S, SO₂) залежно від активності металу.

4. Витискальний ряд кислот (за спаданням):

5. Кислоти (крім нерозчинної у воді кремнієвої кислоти) змінюють забарвлення індикаторів: фіолетовий лакмус у кислотах червоніє, помаранчевий метилоранж стає рожевим.

Давайте поміркуємо разом

1.З розведеним розчином сірчаної кислоти реагує

1) мідь

2) оксид міді (II)

3) оксид сірки (IV)

4) оксид кремнію (IV)

Відповідь: №2, т.к. кислоти реагують з основними оксидами H₂SO₄ + CuO = CuSO₄ + H₂O

2. Яка з кислот реагує і з гідроксидом барію та з хлоридом барію?

3. Яка з перерахованих кислот реагує з гідроксидом натрію, але не змінює забарвлення лакмусу?

1) сірчана

2) соляна

3) вугільна

4) кремнієва

Відповідь №4, т.к. кремнієва кислота не розчиняється у воді і не змінює забарвлення лакмусу

4. Яка із кислот реагує зі сріблом навіть у розведеному розчині?

1) азотна

2) сірчана

3) фосфорна

4) соляна

Відповідь: №1, т.к. азотна кислота сильний окислювач і реагує навіть з металами, що стоять після водню, виділяючи NO

3Ag + 4HNO₃ = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

5. Яка речовина не реагує з азотною кислотою, але реагує з соляною кислотою з утворенням білого осаду?

1) MgCO₃

2) Zn

3) AgNO₃

4) Cu

Відповідь: №3, т.к. AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO₃ випадає білий осад хлориду срібла, нерозчинний азотної кислоти.

6. Яка з речовин не реагує з азотною кислотою, але реагує із сірчаною кислотою з утворенням білого осаду?

7. Для сірчаної кислоти справедливе висловлювання:

1) щільність сірчаної кислоти приблизно дорівнює 1 г/мл

2) сірчана кислота – легкорухлива рідина

3) розчинення кислоти у воді – екзотермічна реакція

4) сірчана кислота не діє на цинк та мідь

Відповідь: №3, т.к. при розчиненні концентрованої сірчаної кислоти у воді виділяється велика кількість тепла.

5.3. Властивості міді та продуктів її корозії

Мідь є важким металом червоного кольору, що володіє дуже високою тягучістю і ковкістю. Атомна маса міді 63,54; густина 8,9 г/см2, температура плавлення 1083°С.Із різними елементами мідь легко утворює сплави. У ряді напруг металів мідь стоїть правіше водню, нормальний електродний потенціал близький до потенціалу шляхетних металів, тому хімічна активність міді невелика. У нейтральній воді на поверхні міді утворюється захисна плівка, яка зупиняє подальше окиснення. За відсутності кисню та інших окислювачів мідь не розчиняється за кімнатної температури в сірчаній кислоті при концентрації до 80%, у гарячій сірчаній кислоті мідь розчиняється при концентрації вище 80%. У азотній кислоті мідь розчиняється. У розчинах соляної кислоти без доступу повітря мідь повільно окислюється, у присутності повітря мідь реагує із соляною кислотою дуже швидко. Наявність у повітрі пар дуже летючої СОЛЯНОЇ КИСЛОТИ викликає активну корозію міді. Мідь реагує із розчинами аміаку, хлористого амонію. Мідь дуже стійка до лугів. У розчинах, лугів на її поверхні утворюються плівки гідратованих оксидів міді, які погано розчиняються в лугах і захищають метал від подальшої дії лугу. Висока стійкість міді у різних органічних розчинниках. Хімічні властивості мідних сплавів практично такі самі, як у міді. Хімічна активність основних складових продуктів корозії на міді та мідних сплавах наступна: закис міді куприт, червоно-коричневого кольору, що не розчиняється ні в холодній, ні в гарячій воді; при тривалому кип'ятінні повільно переходить у чорний окис міді. У лугах погано розчиняється, реагує із кислотами.У холодній розведеній сірчаній кислоті розкладається з утворенням металевої міді у вигляді дрібнодисперсних частинок червоно-коричневого кольору, гарячих розчинах сірчаної кислоти повільно переходить у розчин у вигляді середніх і кислих сірчанокислих солей. У мурашиній кислоті розчиняється погано. Розчиняється в розчинах аміаку, вуглекислого амонію та трилону Б з утворенням міцних комплексних сполук. Окис міді нерозчинний ні в холодній, ні в гарячій воді. Чи не реагує з лугами. Реагує із кислотами. У розчинах аміаку, вуглекислого амонію та в лужному розчині сегнетової солі практично не розчиняється. Основна вуглекисла мідь, малахіт зеленого кольору, при 200 ° С розкладається на воду та чорний окис міді. У холодній воді нерозчинна, у гарячій воді при кип'ятінні розкладається з утворенням окису. У лугах частково розчиняється, частково переходить у синій гідрат окису, що швидко розкладається на воду та окис міді. У кислотах розчиняється із бурхливим виділенням вуглекислого газу. Легко розчиняється в розчинах вуглекислого амонію, аміаку та лужному розчині сегнетової солі.

Основна вуглекисла мідь, азурит, синього кольору. Реакції ті самі, що й малахіту.

Основна сірчанокисла мідь, синього кольору. Чи не розчиняється ні в холодній, ні в гарячій воді. Легко розчиняється в кислотах, розчинах вуглекислого амонію і аміаку. У лугу перетворюється на нерозчинний синій гідрат окису, який розкладається з утворенням окису міді. Розчиняється у лужному розчині сегнетової СОЛІ.

Хлориста мідь безбарвна. Гігроскопічна, у хімічному відношенні нестійка. У холодній воді практично не розчиняється. При нагріванні повільно гідролізується, утворюючи гідрат закису, який потім розкладається на закис міді та воду.Розчиняється в розчинах вуглекислого амонію та аміаку. Добре розчиняється в соляній кислоті і повільно - в мурашиній. У сірчаній кислоті розчиняється частково. У гарячих розчинах лугів частково розчиняється, залишок перетворюється на окис міді.

Основна хлорна мідь, зеленого кольору» негігроскопічна, нерозчинна у холодній воді. При кип'ятінні повільно розкладається з утворенням чорного закису міді. Легко розчиняється в кислотах, розчинах аміаку, вуглекислого амонію, в лужному розчині сегнетової солі. У лугах частково розчиняється, частково переходить у синій гідрат окису, а потім у чорний окис міді.

РЕСТАВРАЦІЯ МЕТАЛУ. Методичні поради. ВНДІР. сост. М.С.Шемаханська М., 1989

Сірчана кислота та мідь, взаємодія

З розведеною сірчаною кислотою мідь не взаємодіє, але реагує із концентрованою сірчаною кислотою, проте водень при цьому не виділяється [C.24]

Налийте в пробірку 6 крапель концентрованої сірчаної кислоти і внесіть трохи цинкового пилу, обережно нагрійте вміст пробірки (отвором убік від працюючих, оскільки можливий викид реакційної суміші). Який газ виділяється Підтвердіть ваш висновок за допомогою смужки фільтрувального паперу, змоченого розчином сульфату міді(П) (сульфід міді СІЗ — чорного кольору). Чим пояснити відмінність газоподібних продуктів відновлення сірчаної кислоти при взаємодії з міддю та цинком [C.52]

При взаємодії міді із концентрованою сірчаною кислотою виділилося 37 мл газу (н. у.). Яка маса міді розчинилася у своїй [C.169]

Як приклад можна вказати на корозію цинку, що містить невеликі домішки нелеза або міді, в соляній або розведеної сірчаної кислотах.При вмісті в цинку сотих часток відсотка будь-якого з етнх металів швидкість взаємодії його з зазначеними кислотами в сотні разів вище, ніж у випадку цинку, що зазнав спеціального очищення. , ніж на цинку, а лімітуючою стадією (див. 61) реакції [C.556]

Взаємодія сірчаної кислоти з металами. 1. Взаємодія розбавленої сірчаної кислоти з металами. Чому мідь не реагує з розведеною сірчаною кислотою Відповідь мотивуйте, порівнявши значення стандартних електродних потенціалів, взятих для досвіду металів і водню. [C.134]

Як правило, при розчиненні поглинається або виділяється тепло і відбувається зміна об'єму розчину. речовини, що розчиняється, потрібна витрата енергії, тоді як при взаємодії частинок розчинника з частинками розчиненої речовини відбувається виділення енергії. Залежно від співвідношення цих теплових ефектів процес розчинення речовини може бути ендотермічним або екзотермічним. Теплові ефекти при розчиненні різних речовин різні. ).При розчиненні у воді азотнокислого калію або азотнокислого амонію температура розчину різко знижується (ендотермічні процеси), а при розчиненні у воді натрію хлористого температура розчину практично не змінюється. [C.150]

Сірчистий газ для проведення досвіду отримайте шляхом взаємодії міді з концентрованою сірчаною кислотою при нагріванні, скориставшись приладом, зображеним на рис. 21. [c.201]

Однак за умовою завдання водню недостатньо, щоб окис міді повністю прореагував. Суміш, що утворилася, міді і окису міді обробляють розведеним розчином сірчаної кислоти. Розведена сірчана кислота не взаємодіє з міддю, але реагує з окисом міді з утворенням сульфату міді та води [C.427]

Мідь та срібло взаємодіють з азотною та концентрованою сірчаною кислотами з утворенням солей Сі(II) та Ag(I). Золото з цими кислотами не взаємодіє, але реагує із гарячою концентрованою селеновою кислотою [C.414]

Запис даних досвіду. При написанні рівняння реакції взаємодії міді з розведеною азотною кислотою вважати, що азотна кислота відновлюється до NO. Чому мідь не взаємодіє з хлороводневою кислотою і з розведеною сірчаною кислотою [C.199]

З розведеними соляною та сірчаною кислотами мідь, срібло та золото не взаємодіють. Азотна кислота розчиняє мідь та срібло [C.334]

Одержання розчину мідного купоросу. Для отримання мідного купоросу обпалений матеріал розчиняють при нагріванні у слабкій сірій кислоті. При цьому сірчана кислота легко взаємодіє з окисом міді з утворенням сірчанокислої міді за рівнянням [C.167]

Оксид сірки (IV), необхідний для проведення синтезу, отримайте при взаємодії міді з концентрованою сірчаною кислотою. [C.276]

Досвід 1, Взаємодія цинку із сірчаною кислотою у відсутності та за наявності міді. [C.77]

Осад оксиду міді (I) переносять у три пробірки. В одну пробірку додають (під тягою) концентровану сірчану кислоту та обережно нагрівають. Спостерігають зміну фарбування розчину. Чим воно обумовлене Який газ виділяється прн взаємодії uaO з концентрованою H0SO4 [C.231]

При отриманні в лабораторії водню взаємодією технічного цинку з розведеною сірчаною кислотою основними газоподібними домішками будуть арсин, сірководень та діоксид сірки. Запропонуйте способи очищення водню від цих домішок. Чому активність цинку в цій реакції збільшується, якщо попередньо на ньому осадити трохи міді. [C.125]

У п'ять пробірок налийте по 1-2 мл 2 зв. розчину сірчаної кислоти і помістіть в одну з них шматочок магнію, в іншу цинку, в третю алюмінію, в четверту заліза і в п'яту міді. Протягом двох-трьох хвилин спостерігайте з якими металами розбавлена ​​сірчана кислота взаємодіє на холоді. Пробірки, в яких реакція не протікає або протікає слабо, трохи підігрійте. [C.229]

Є наступний набір речовин, гідроксид калію, алюміній, сірчана кислота, вода, діоксид вуглецю, оксид міді (І), сірководень. Керуючись довідником, встановіть, які солі можна отримати при взаємодії речовин із цього набору. [C.10]

Включення стороннього металу дуже малі. Такі включення практично не змінюють величину потенціалу основного металу даному розчині. У цьому випадку прискорення корозії може спостерігатися, якщо перенапруга окислювальної напівреакції на металі включення менше, ніж на основному металі.Як приклад можна вказати на корозію цинку, що містить невеликі домішки заліза або міді, в соляній або розведеній сірчаній кислотах (рис. 38.6). При вмісті в цинку сотих часток відсотка будь-якого з цих металів швидкість взаємодії його з зазначеними кислотами в сотні разів вище, ніж у випадку цинку, що зазнав спеціального очищення. Це пояснюється тим, що перенапруга виділення водню на міді і на залозі нижче, ніж на цинку, а стадією реакції, що лімітує, [C.688]

Розрахувати концентрацію сірчаної кислоти, якщо при повному розчиненні міді 78,4 г гарячого розчину цієї кислоти виділяється газ, взаємодія якого з надлишком H,S дає 19,2 г сірки. Обчислити масу міді, що розчинилася. [C.125]

Керуючись довідковою та навчальною літературою, вкажіть усі можливі продукти технічної взаємодії. міді із гарячою концентрованою сірчаною кислотою. [C.120]

Підстави складаються з металу та кисню. Солі виходять шляхом взаємодії кислот із основами (тобто ангідридів кислот з основними оксидами). Наприклад, оксид міді та сірчана кислота (тобто сірчаний ангідрид) утворюють сульфат міді вапно і вугільна кислота утворюють карбонат вапна. Присутність води в кислотах та основах А. Лавуазьє вважав випадковою обставиною, що не впливає на їх хімічні функції. Розчинення металів у кислотах він пояснював тим, що метал (наприклад, цинк) витісняє водень із води, перетворюючись на оксид, який із кислотою дає сіль (сульфат цинку). [C.96]

Напишіть рівняння, взаємодії сірчаної кислоти з міддю та схему переходу електронів. Яку функцію виконує сірчана кислота в цій реакції, крім окислювальної [C.130]

НДІ сірки з нижчим ступенем окислення S(ZnS, uS), S(FeS2), S° (елементарна сірка) б) при відновленні сполук S(VI), наприклад концентрованої сірчаної кислоти, міддю та деякими іншими відновниками та в) при обмінному взаємодії з'єднань. S(IV) - сульфітів і гідросульфітів - з сильнішими кислотами. [C.165]

Дія сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаної кислоти з катіонами свинцю та закисних ртуті та міді утворюються білі опади сульфатів. З інших сульфатів найменш розчинним є Ag2S04. [C.361]

У сухому повітрі мідь не піддається корозії, тому що на її поверхні утворюється міцна захисна плівка оксидів, що оберігає її від подальшого окиснення. У присутності вологи та вуглекислого газу мед1> покривається зеленим нальотом основного карбонату міді Сп2(ОН)оСОз. При нагріванні мідь взаємодіє з киснем повітря, утворюючи окиси. Розведена соляна та сірчана кислоти не діють на мідь. У концентрованій сірчаній кислоті мідь розчиняється при пагріванні. Азотна кислота розчиняє мідь на холоді. Розчинення міді в азотній кислоті, а також із концентрованою сіркою пояснюється окислювальними властивостями цих кислот. [C.248]

Зміст загальної сірки в сирому бензолі, а також у нафталіні за ГОСТ 6263-69 визначається спалюванням навішування продукту струму повітря. Отриманий діоксид сірки окислюють пероксидом водню до триоксиду, а сірчану кислоту, що утворилася, визначають об'ємним методом [43, с. 281]. Сірковуглець у вітчизняній промисловості визначають за ГОСТ 2706.4-74. Методика заснована на взаємодії сірковуглецю, що міститься в бензолі, з днетиламіном і ацетатом міді з утворенням розчинного в толуолі жовто-коричневого або світло-жовтого діетилдітіокарбамінату міді.Далі вимірюється оптична щільність розчину, а вміст сірковуглецю знаходять за градуювальним графіком. Чутливість методу 0,00002%. [C.140]

Вивчіть реакцію розчинення міді у сірчаній кислоті. Як впливатиме введення в розчин сульфіт-іонів ЗОз Чи впливає карбамід на швидкість реакції У літературі знайдіть відомості про речовини, що взаємодіють з N62, N0, N0 2, а також з 802 і 80з2 і утворюють з ними міцні сполуки (комплекси). Вводячи ці речовини в реакційну систему, визначте, який продукт прискорює реакцію взаємодії міді з кислотою. [C.314]

Метод заснований на взаємодії бромідного комплексу індію з родаміном 6Ж. З'єднання, що утворюється, екстрагують бензолом з 15 н. сірчаної кислоти і визначають концентрацію індію за інтенсивністю флуоресценції екстракту. Замішаючі іони заліза (III), міді (II), олова (IV), сур.ми (III), талію (III), золота (III), ртуті (II) видаляють при екстракції індія бутилацетатом з подальшою реекстракцнеї хлористоводневою кислотою. Можливий прискорений варіант відділення заважають елементів із застосуванням дворазового осадження аміаком та цементації на металевому залозі. [C.388]

Газ, отриманий при взаємодії концентрованої сірчаної кислоти (91,4%) з міддю, пропущений через розчин хлористого барію, насиченого аміаком. Утворилося 151,9 г осаду. Скільки грамів 91,47о-ного сірчаної кислоти та міді було взято [C.464]

В електрохімічному ряду напруг мідь, срібло і золото стоять після водню і мають позитивні електродні потенціали (шляхетні метали).Тому з водою і кислотами-неокислювачами вільні метали не реагують, але Сі та Ag взаємодіють з концентрованою сірчаною кислотою, концентрованою та розведеною азотною кислотою, переходячи н розчин у вигляді Сі(І) та Ag(I). Золото переводиться в кислий розчин за допомогою царської горілки у вигляді іона [АіС14], а також при взаємодії з розплавленою кислотою селенової [C.226]

Що реагує на золото та які його властивості?

Що реагує на золото? Золото можна вважати інертним, воно не реагує на фактори зовнішнього середовища і не схильне до окислення. Наприклад, взаємодії металу з повітрям та водою жодним чином не змінюють характеристики елемента.

Основні властивості

Хімічні властивості золота та інші характеристики металу свідчать, що елемент не взаємодіє з такими реагентами:

Взаємодіяти з цими елементами золото не може, винятком за його хімічними властивостями можна вважати поєднання ртуті та золота, яке хіміки називають амальгамою.

Реакція з кислотою або лугом не йде навіть при нагріванні: підвищення температури не позначається на стані елемента. Це й відрізняє золото та платину від інших металів, які не мають статусу «шляхетних».

Велике розсипне золото

Якщо занурити в кислоту або луг не чисте золото, а сплав з лігатури, то реакція може виникнути, вона йтиме повільніше. Станеться це тому, що до складу сплаву входять інші елементи, крім золота.

Із чим взаємодіє золото? Воно реагує з такими речовинами:

• ртуттю;
• царською горілкою;
• рідким бромом;
• водним розчином ціанідів;
• йодистим калієм.

Амальгама - це тверде або рідке з'єднання ртуті та інших металів, у тому числі з міддю та сріблом.А ось залізо в реакцію з ртуттю не вступає, тому її можна перевозити в свинцевих цистернах.

Розчиняється в царській горілці, формула якої включає азотну і соляну кислоти, але тільки в концентрованому вигляді. Реакція відбувається швидше, якщо розчин нагрівають до певної температури. Якщо вивчити історичні документи, можна знайти цікаве зображення: лев, який ковтає диск сонця — таким чином алхіміки зображували подібну реакцію.

Золото розчиняється у царській горілці

Якщо змішати бром або ціаніди з водою, можна отримати розчин, у якому розчиниться золото. Метал вступить у реакцію з речовинами, але за умови, що з реакції буде достатньо кисню (без останнього вона розпочнеться). Якщо розчин нагріти, реакція піде швидше.

Подібна реакція почнеться і в тому випадку, якщо занурити золото в розчин йоду або калію.

Характерною особливістю металу можна вважати і те, що реагувати на кислоти він починає лише за підвищення температури. Наприклад, реакція золота з селеновою кислотою починається лише за підвищення температури розчину. А також кислота має мати високу концентрацію.

Ще до однієї характерної риси елемента можна віднести його здатність до відновлення до чистого металу. Так, у випадку амальгами її варто нагріти до 800 градусів.

Якщо оцінювати умови, далекі від лабораторних, варто зазначити, що вступати в реакцію з безпечними реагентами золото не може. Але більшість прикрас виготовляють не із чистого металу, а зі сплаву. Розбавляють лігатуру сріблом, міддю, нікелем чи іншими елементами. З цієї причини коштовності варто берегти та уникати їхнього контакту з хімічними речовинами та водою.

У золота є ще ряд якостей, які відносять не до хімічних, а фізичних, такими можна вважати:

1. Щільність складає 19,32 г/см3.
2. Твердість за шкалою Мооса – максимум три бали.
3. Тяжкий метал.
4. Ковке та пластичне.
5. Має жовтий колір.

Щільність - одна з основних характеристик елемента, вона вважається показовою. Під час пошуку металу він осідає на шлюзах, а легкі шматочки породи вимиваються потоком води. В силу своєї щільності метал має досить пристойну вагу. Щільність металу можна порівняти лише з двома елементами з періодичної таблиці Менделєєва – вольфрамом та ураном.

Оцінюючи щільність металу за 10-бальною шкалою, йому дають лише три. Тому золото легко піддається впливу та змінює форму. Злиток із чистого металу за бажання можна розрізати ножем, а монету, виконану із золота без домішки інших елементів, можна пошкодити, спробувавши її надкусити.

Золото - важкий метал, якщо заповнити півсклянки золотим піском, то він важитиме близько 1 кг, приблизно такою ж вагою має і свинець.

Ковкість і пластичність золота — якості, які потрібні не тільки в ювелірній промисловості. Без зусиль можна розбити шматок металу в тонкий лист. Таке золото називають сусальним, його використовують як покриття для куполів церков, захищаючи цим від агресивних чинників довкілля.

Жовтий колір - колір Сонця, ознака багатства та благополуччя, тому золото асоціюється з статком, а прикраси з цього металу покликані підкреслити статус власника та його матеріальний стан.

Золото - елемент 11 групи періодичної таблиці Менделєєва, що позначається символом Au, Aurum - це латинська назва. У періодичній системі метал має 79 номер.

Додаткова інформація

Ще Дмитро Менделєєв не вирішив, під яким номером у його таблиці буде розташоване золото і яким символом воно позначатиметься. Але метал вже користувався популярністю серед монархів та знатних осіб. Його колір і характеристики дивували вчених того часу і тому елемент наділяли магічними властивостями.

Алхіміки вважали, що золото допоможе:

• вилікувати захворювання серця;
• усунути проблеми із суглобами;
• зняти запалення;
• покращити психічний стан людини;
• мозку функціонувати швидше та краще;
• бути людині витривалою та сильною.

Але деякі астрологи схильні вважати, що золото підходить не всім, комусь воно допоможе подолати проблеми здоров'я, а для когось стане небажаним подарунком.

Сучасні астрологи стверджують, що золото варто носити наступним знакам зодіаку:

1. Стрільцям.
2. Левам.
3. Овнам.
4. Скорпіонам.
5. Рибам.
6. Ракам.

Перші три знаки зодіаку відносять до вогняних. А отже, до них прихильне Сонце та його енергія. Тому людям, народженим під цими знаками зодіаку, носити прикраси з благородного металу можна постійно.

Три наступні знаки зодіаку можуть носити коштовності із золота часто, але не завжди. Ви можете знімати вироби на ніч.

Решті знаків зодіаку носити золото необхідно обмежено, оскільки метал може завдати їх організму шкоди. Але, надягаючи прикраси, не варто забувати і про те, що контакт із золотом може призвести до алергічної реакції.

Це алергія, якщо при носінні коштовностей з'явилися:

• свербіж та печіння шкірних покривів;
• головний біль;
• нездужання та погане самопочуття.

Варто відмовитися від контакту із золотом, оскільки зустрічається індивідуальна непереносимість металу, яка проявляється лише за безпосереднього контакту з елементом Au.

Незважаючи на те, що золото відомо людству дуже давно, його унікальні властивості вивчені та активно використовуються в різних галузях промисловості, вивчення цього металу та його властивостей не припиняється досі. Деякі вчені стверджують, що елемент потрапив на Землю з космосу і тому він нечутливий до кислот та лугів, що не окислюється при контакті з водою та повітрям. Може бути, вчені мають рацію і золото справді має космічне походження, але, так чи інакше, потенціал металу повністю ще не розкритий, а на Землі його залишилося не так багато.

Цинк. Хімія цинку та його сполук

Цинк розташовані в побічній підгрупі II групи (або в 12 групі в сучасній формі ПСХЕ) та в четвертому періоді періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Електронна будова цинку та властивості

Електронна конфігурація цинку в основному стані :

+30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

Характерна ступінь окислення цинку у сполуках +2.

Фізичні властивості

Цинк за нормальних умов — тендітний перехідний метал блакитно-білого кольору (швидко тьмяніє на повітрі, покриваючись тонким шаром оксиду цинку).

Температура плавлення цинку 420°С, температура кипіння 906°С, густина 7,13 г/см 3 .

Знаходження у природі

Середній вміст цинку в земній корі 8,3 10 -3 мас.%. Основний мінерал цинку: сфалерит (цинкова обманка) ZnS.

Цинк відіграє у процесах, які у живих організмах.

У природі цинк як самородний метал не трапляється.

Способи отримання

Цинк одержують із сульфідної руди. У першому етапі руду збагачують, підвищуючи концентрацію сульфідів металів. Сульфід цинку обпікають у печі киплячого шару:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Чистий цинк з оксиду одержують двома способами.

При пірометаллургійному способі , який використовувався здавна, оксид цинку відновлюють вугіллям або коксом при 1200-1300 °C:

ZnO+С → Zn+CO

Далі цинк очищають від домішок.

В даний час основний спосіб отримання цинку - електролітичний (гідрометалургійний) . При цьому сульфід цинку обробляють сірчаною кислотою:

При цьому розчин сульфату цинку очищають від домішок (осадженням їх цинковим пилом) і піддають електролізу.

При електролізі чистий цинк осідає на алюмінієвих катодах, з яких його видаляють і плавлять в індукційних печах. Таким чином можна отримати цинк з високою чистотою (до 99,95%).

Якісні реакції

Якісна реакція на іони цинку – взаємодія надлишку солей цинку з лугами . При цьому утворюється білий осад гідроксиду цинку.

Наприклад , хлорид цинку взаємодіє з гідроксидом натрію:

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl

При подальшому додаванні лугу амфотерний гідроксид цинку розчиняється з утворенням комплексної солі. тетрагідроксоцінкату:

Зверніть увагу , якщо ми помістимо сіль цинку в надлишок розчину лугу, то білий осад гідроксиду цинку не утворюється, т.к. комплекс:

Хімічні властивості

1. Цинк – сильний відновник .Цинк - досить активний метал, але на повітрі він стійкий, так як покривається тонким шаром оксиду, що оберігає його від подальшого окислення При нагріванні цинк реагує з багатьма. неметалами .

1.1. Цинк реагують з галогенами з освітою галогенідів:

Реакція цинку з йодом при додаванні води:

1.2. Цинк реагує із сіркою з освітою сульфідів:

Zn+S → ZnS

1.3. Цинк реагують з фосфором . При цьому утворюється бінарне з'єднання - фосфід:

1.4. З азотом Цинк безпосередньо не реагує.

1.5. Цинк безпосередньо не реагує з воднем, вуглецем, кремнієм та бором.

1.6. Цинк взаємодіє з киснем з освітою оксиду:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Цинк взаємодіє зі складними речовинами:

2.1. Цинк реагує з парами води при температурі червоного гартування з утворенням оксиду цинку та водню:

Zn 0+H₂ + O → Zn +2 O + H₂ 0

2.2. Цинк взаємодіють з мінеральними кислотами (З соляною, фосфорною та розведеною сірчаною кислотою та ін.). При цьому утворюються сіль та водень.

Наприклад цинк реагує з соляною кислотою :

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Демонстрація кількості виділення водню при реакції цинку із кислотою:

Цинк реагує з розведеною сірчаною кислотою:

2.3. Цинк реагує з концентрованою сірчаною кислотою . Залежно від умов можливе утворення різних продуктів. При нагріванні гранульованого цинку з концентрованою сірчаною кислотою утворюються оксид сірки (IV), сульфат цинку і вода:

Порошковий цинк реагує з концентрованою сірчаною кислотою з утворенням сірководню, сульфату цинку і води:

2.4. Аналогічно: при нагріванні гранульованого цинку з концентрованою азотною кислотою утворюються оксид азоту (IV), нітрат цинку та вода:

При нагріванні цинку з дуже розведеною азотною кислотою утворюються нітрат амонію, нітрат цинку та вода:

2.5. Цинк – амфотерний метал, він взаємодіє з лугами. При взаємодії цинку з розчином луги утворюється тетрагідроксоцінкат і водень:

Zn + 2KOH + 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] + H₂

Цинк реагує з розплавом луги з освітою цинкату і водню:

На відміну від алюмінію, цинк розчиняється у водному розчині аміаку:

2.6. Цинк витісняє менш активні метали з оксидів та солей .

Наприклад цинк витісняє мідь з оксиду міді (II):

Zn+CuO → Cu+ZnO

Ще приклад : цинк відновлює мідь з розчину сульфату міді (II):

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

І свинець із розчину нітрату свинцю (II):

Відновлювальні властивості цинку також виявляються при взаємодії його із сильними окислювачами: нітратами і сульфітами у лужному середовищі, перманганатами, сполуками хрому (VI):

Оксид цинку

Способи отримання

Оксид цинку можна отримати різними методами:

1. Окисленням цинку киснем:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Розкладанням гідроксиду цинку при нагріванні:

3. Оксид цинку можна отримати розкладанням нітрату цинку :

Хімічні властивості

Оксид цинку - типовий амфотерний оксид . Взаємодіє з кислотними та основними оксидами, кислотами, лугами.

1. При взаємодії оксиду цинку з основними оксидами утворюються солі-цинкати.

Наприклад , оксид цинку взаємодіє з оксидом натрію:

2. Оксид цинку взаємодіє з розчинними основами (лугами). При цьому у розплаві утворюються солі—цинкати, а в розчині – комплексні солі . При цьому оксид цинку виявляє кислотні властивості.

Наприклад , оксид цинку взаємодіє з гідроксидом натрію у розплаві з освітою цинку натрію і води:

Оксид цинку розчиняється у надлишку розчину лугу з освітою тетрагідроксоцінкату:

3. Оксид цинку не взаємодіє з водою.

ZnO+H₂O ≠

4. Оксид цинку взаємодіє з кислотними оксидами . При цьому утворюються солі цинку. У цих реакціях оксид цинку виявляє основні властивості.

Наприклад , оксид цинку взаємодіє з оксидом сірки (VI) з освітою сульфату цинку:

5. Оксид цинку взаємодіє з розчинними кислотами з освітою солей.

Наприклад оксид цинку реагує з соляною кислотою:

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

6. Оксид цинку виявляє слабкі окисні властивості .

Наприклад , оксид цинку при нагріванні реагує з вуглецем та чадним газом:

ZnO+С_(кокс) → Zn + СО

ZnO + СО → Zn + СО₂

7. Оксид цинку – твердий, нелеткий. А отже, він витісняє летючі оксиди (Як правило, вуглекислий газ) із солей при сплавленні.

Наприклад , з карбонату барію:

Гідроксид цинку

Способи отримання

1. Гідроксид цинку можна отримати пропущенням вуглекислого газу, сірчистого газу або сірководню через розчин тетрагідроксоцінкату натрію:

Щоб зрозуміти, як протікає ця реакція, можна використовувати нескладний прийом: подумки розбити вихідну речовину Na₂[Zn(OH)₄] на складові: NaOH та Zn(OH)₂. Далі ми визначаємо, як реагує вуглекислий газ з кожною з цих речовин, та записуємо продукти їхньої взаємодії. Т.к. Zn(OH)₂ не реагує з СО₂, то ми записуємо праворуч Zn(OH)₂ без зміни.

2. Гідроксид цинку можна одержати дією нестачі лугу на надлишок солі цинку.

Наприклад , хлорид цинку реагує з недоліком гідроксиду калію з освітою гідроксиду цинку і хлориду калію:

Хімічні властивості

1. Гідроксид цинку реагує з розчинними кислотами .

Наприклад , гідроксид цинку взаємодіє з азотною кислотою з освітою нітрату цинку:

2. Гідроксид цинку взаємодіє з кислотними оксидами .

Наприклад , гідроксид цинку взаємодіє з оксидом сірки (VI) з освітою сульфату цинку:

3. Гідроксид цинку взаємодіє з розчинними основами (лугами). При цьому у розплаві утворюються солі—цинкати, а в розчині – комплексні солі . При цьому гідроксид цинку виявляє кислотні властивості.

Наприклад , гідроксид цинку взаємодіє з гідроксидом калію у розплаві з освітою цинку калію і води:

Гідроксид цинку розчиняється у надлишку луги з освітою тетрагідроксоцінкату:

4. Гідроксид цинку розкладається при нагріванні:

Солі цинку

Нітрат та сульфат цинку

Нітрат цинку при нагріванні розкладається на оксид цинку, оксид азоту (IV) і кисень:

Сульфат цинку при сильному нагріванні розкладається аналогічно - на оксид цинку, сірчистий газ і кисень:

Комплексні солі цинку

Для опису властивостей комплексних солей цинку гідроксоцінкатів, зручно використовуватися наступний прийом: подумки розбийте тетрагідроксоцінкат на дві окремі частинки - гідроксид цинку та гідроксид лужного металу.

Наприклад , тетрагідроксоцінкат натрію розбиваємо на гідроксид цинку та гідроксид натрію:

Na₂[Zn(OH)₄] розбиваємо на NaOH та Zn(OH)₂

Властивості всього комплексу можна визначати як властивості цих окремих сполук.

Таким чином, гідроксокомплекси цинку реагують з кислотними оксидами .

Наприклад , гідроксокомплекс руйнується під дією надлишку вуглекислого газу. При цьому із СО₂ реагує NaOH з утворенням кислої солі (при надлишку СО₂), а амфотерний гідроксид цинку не реагує з вуглекислим газом, отже, просто випадає в осад:

Аналогічно тетрагідроксоцінкат калію реагує з вуглекислим газом:

А ось під дією надлишку сильної кислоти осад не випадає, т.к. амфотерний гідроксид цинку реагує із сильними кислотами.

Наприклад , з соляною кислотою:

Щоправда, під дією невеликої кількості ( нестачі ) сильної кислоти осад все-таки випаде, для розчинення гідроксиду цинку кислоти не вистачатиме:

Аналогічно з нестачею азотної кислоти випадає гідроксид цинку:

Якщо випарити воду з розчину комплексної солі і нагріти речовину, що утворюється, то залишиться звичайна сіль-цинкат:

Гідроліз солей цинку

Розчинні солі цинку та сильних кислот гідролізуються по катіону. Гідроліз протікає східчасто і оборотно, тобто. трохи:

I ступінь: Zn 2+ + H₂O = ZnOH + + H +

II ступінь: ZnOH + + H₂O = Zn(OH)₂ + H +

Докладніше про гідроліз можна прочитати у відповідній статті.

Цинкати

Солі, в яких цинк утворює кислотний залишок (цинкати) - утворюються з оксиду цинку при сплавлення з лугами та основними оксидами:

Для розуміння властивостей цинкатів їх також можна подумки розбити на дві окремі речовини.

Наприклад, цинкат натрію ми розділимо подумки на дві речовини: оксид цинку та оксид натрію.

Na₂ZnO₂ розбиваємо на Na₂O та ZnO

Тоді нам стане очевидно, що цинкати реагують з кислотами з утворенням солей цинку :

Під дією надлишку води цинкати переходять у комплексні солі:

Сульфід цинку

Сульфід цинку - так званий «білий сульфід». У воді сульфід цинку нерозчинний, зате мінеральні кислоти витісняють із сульфіду цинку сірководень (наприклад, соляна кислота):

ZnS + 2HCl → ZnCl₂ + H₂S

Під дією азотної кислоти сульфід цинку окислюється до сульфату:

(у продуктах також можна записати нітрат цинку та сірчану кислоту).

Концентрована сірчана кислота також окислює сульфід цинку:

При окисленні сульфіду цинку сильними окислювачами у лужному середовищі утворюється комплексна сіль:

Z nS + 4NaOH + Br₂ = Na₂[Zn(OH)₄] + S + 2NaBr

Вправи типу «думковий експеримент» з хімії цинку (тренажер завдання 32 ЄДІ з хімії)

1. Оксид цинку розчинили у розчині хлороводневої кислоти і розчин нейтралізували, додаючи їдкий натр. Студентиста речовина білого кольору, що виділилася, відділили і обробили надлишком розчину лугу, при цьому осад повністю розчинився. нейтралізація отриманого розчину кислотою, наприклад, азотної, призводить до повторного утворення драглистого осаду. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Цинк розчинили в дуже розведеній азотній кислоті і отриманий розчин додали надлишок лугу, отримавши прозорий розчин. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Сіль, отриману при взаємодії оксиду цинку із сірчаною кислотою, прожарили при температурі 800°С. Твердий продукт реакції обробили концентрованим розчином лугу і через отриманий розчин пропустили вуглекислий газ. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Нітрат цинку прожарили, продукт реакції при нагріванні обробили розчином їдкого натру. Через розчин, що утворився, пропустили вуглекислий газ до припинення виділення осаду, після чого обробили надлишком концентрованого нашатирного спирту, при цьому осад розчинився. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Цинк розчинили в дуже розведеній азотній кислоті, одержаний розчин обережно випарували і залишок прожарили. Продукти реакції змішали з коксом та нагріли. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Декілька гранул цинку розчинили при нагріванні в розчині їдкого натру. В отриманий розчин додавали невеликими порціями азотну кислоту до утворення осаду. Осад відокремили, розчинили у розведеній азотній кислоті, розчин обережно випарували і залишок прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. До концентрованої сірчаної кислоти додали металевий цинк. сіль, що утворилася, виділили, розчинили у воді і в розчин додали нітрат барію. Після відділення осаду розчин внесли магнієву стружку, розчин профільтрували, фільтрат випарували і прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Сульфід цинку випалили. Отримана тверда речовина повністю прореагувала з розчином калію гідроксиду. Через одержаний розчин пропустили вуглекислий газ до випадання осаду. Осад розчинили у соляній кислоті. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Деяку кількість сульфіду цинку поділили на дві частини. Одну з них обробили соляною кислотою, а іншу випалили на повітрі. При взаємодії газів, що виділилися, утворилася проста речовина. Цю речовину нагріли із концентрованою азотною кислотою, причому виділився бурий газ. Напишіть рівняння описаних реакцій.

1. Цинк розчинили у розчині гідроксиду калію. Газ, що виділився, прореагував з літієм, а до отриманого розчину по краплях додали соляну кислоту до припинення випадання осаду. Його відфільтрували та прожарили. Напишіть рівняння описаних реакцій.