Купрум соляная кислота уравнение реакции

Медь. Химия меди и ее соединений

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Положение в периодической системе химических элементов

Медь расположена в 11 группе (или в побочной подгруппе II группы в короткопериодной ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение меди

Электронная конфигурация меди в основном состоянии :

+29Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 1s Купрум соляная кислота уравнение реакции 2sКупрум соляная кислота уравнение реакции 2pКупрум соляная кислота уравнение реакции

3s Купрум соляная кислота уравнение реакции 3p Купрум соляная кислота уравнение реакции 4s Купрум соляная кислота уравнение реакции 3d Купрум соляная кислота уравнение реакции

У атома меди уже в основном энергетическом состоянии происходит провал (проскок) электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень.

Физические свойства

Медь – твердый металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). Медь относительно легко поддается механической обработке. В природе встречается в том числе в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства.

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Изображение с портала zen.yandex.com/media/id/5d426107ae56cc00ad977411/uralskaia-boginia-liubvi-5d6bcceda660d700b075a12d

Температура плавления 1083,4 о С, температура кипения 2567 о С, плотность меди 8,92 г/см 3 .

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Медь — ценный металл в сфере вторичной переработки. Сдав лом меди в пункт приема, Вы можете получить хорошее денежное вознаграждение. Подробнее про прием лома меди.

Нахождение в природе

Медь встречается в земной коре (0,0047-0,0055 масс.%), в речной и морской воде. В природе медь встречается как в соединениях, так и в самородном виде. В промышленности используют халькопирит CuFeS2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu2S и борнит Cu5FeS4. Также распространены и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu2O, азурит Cu3(CO3)2(OH)2, малахит Cu2 (OH) 2 CO 3 . Иногда медь встречается в самородном виде, масса которых может достигать 400 тонн .

Способы получения меди

Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — электролиз, пирометаллургический и гидрометаллургический.

  • Гидрометаллургический метод: р астворение медных минералов в разбавленных растворах серной кислоты, с последующим вытеснением металлическим железом.

Например , вытеснение меди из сульфата железом:

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4

  • Пирометаллургический метод : получение меди из сульфидных руд. Это сложный процесс, который включает большое количество реакций. Основные стадии процесса:

1) Обжиг сульфидов:

2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

2) восстановление меди из оксида, например, водородом:

CuO + H2 = Cu + H2O

  • Электролиз растворов солей меди:

Качественные реакции на ионы меди (II)

Качественная реакция на ионы меди +2 – взаимодействие солей меди (II) с щелочами . При этом образуется голубой осадок гидроксида меди(II).

Например , сульфат меди (II) взаимодействует с гидроксидом натрия:

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Соли меди (II) окрашивают пламя в зеленый цвет.

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Химические свойства меди

В соединениях медь может проявлять степени окисления +1 и +2.

1. Медь — химически малоактивный металл. При нагревании медь может реагировать с некоторыми неметаллами: кислородом, серой, галогенами.

1.1. При нагревании медь реагирует с достаточно сильными окислителями , например , с кислородом , образуя CuО, Cu2О в зависимости от условий:

2Cu + О2 → 2CuО

1.2. Медь реагирует с серой с образованием сульфида меди (II):

Cu + S → CuS

1.3. Медь взаимодействует с галогенами . При этом образуются галогениды меди (II):

Но, обратите внимание:

2Cu + I2 = 2CuI

1.4. С азотом, углеродом и кремнием медь не реагирует:

Cu + N2

Cu + C

Cu + Si

1.5. Медь не взаимодействует с водородом.

1.6. Медь взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

2Cu + O2 → 2CuO

2. Медь взаимодействует и со сложными веществами:

2.1. Медь в сухом воздухе и при комнатной температуре не окисляется, но во влажном воздухе, в присутствии оксида углерода (IV) покрывается зеленым налетом карбоната гидроксомеди (II):

2.2. В ряду напряжений медь находится правее водорода и поэтому не может вытеснить водород из растворов минеральных кислот (разбавленной серной кислоты и др.).

Например , медь не реагирует с разбавленной серной кислотой :

2.3. При этом медь реагирует при нагревании с концентрированной серной кислотой . При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат меди (II) и вода:

2.4. Медь реагирует даже при обычных условиях с азотной кислотой .

С концентрированной азотной кислотой:

С разбавленной азотной кислотой:

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Реакция меди с азотной кислотой

2.5. Растворы щелочей на медь практически не действуют.

2.6. Медь вытесняет металлы, стоящие правее в ряду напряжений, из растворов их солей .

Например , медь реагирует с нитратом ртути (II) с образованием нитрата меди (II) и ртути:

Hg(NO 3 ) 2 + Cu = Cu(NO 3 ) 2 + Hg

2.7. Медь окисляется оксидом азота (IV) и солями железа (III)

2Cu + NO2 = Cu2O + NO

Оксид меди (II)

Оксид меди (II) CuO – твердое кристаллическое вещество черного цвета.

Способы получения оксида меди (II)

Оксид меди (II) можно получить различными методами :

1. Термическим разложением гидроксида меди (II) при 200°С :

2. В лаборатории оксид меди (II) получают окислением меди при нагревании на воздухе при 400–500°С:

2Cu + O2 2CuO

3. В лаборатории оксид меди (II) также получают прокаливанием солей (CuOH)2CO3, Cu(NO3)2:

Химические свойства оксида меди (II)

Оксид меди (II) – основный оксид (при этом у него есть слабо выраженные амфотерные свойства) . При этом он является довольно сильным окислителем.

1. При взаимодействии оксида меди (II) с сильными и растворимыми кислотами образуются соли.

Например , оксид меди (II) взаимодействует с соляной кислотой:

СuO + 2HBr = CuBr2 + H2O

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

2. Оксид меди (II) вступает в реакцию с кислотными оксидами.

Например , оксид меди (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата меди (II):

3. Оксид меди (II) не взаимодействует с водой.

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства:

Например , оксид меди (II) окисляет аммиак :

3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O

Оксид меди (II) можно восстановить углеродом, водородом или угарным газом при нагревании:

СuO + C → Cu + CO

Более активные металлы вытесняют медь из оксида.

Например , алюминий восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2Al = 3Cu + Al2O3

Оксид меди (I)

Оксид меди (I) Cu2O – твердое кристаллическое вещество коричнево-красного цвета.

Способы получения оксида меди (I)

В лаборатории оксид меди (I) получают восстановлением свежеосажденного гидроксида меди (II), например, альдегидами или глюкозой:

Химические свойства оксида меди (I)

1. Оксид меди (I) обладает основными свойствами.

При действии на оксид меди (I) галогеноводородных кислот получают галогениды меди (I) и воду:

Например , соляная кислота с оксидом меди (I) образует хлорид меди (I):

Cu2O + 2HCl = 2CuCl↓ + H2O

2. При растворении Cu2O в концентрированной серной, азотной кислотах образуются только соли меди (II):

3. Устойчивыми соединениями меди (I) являются нерастворимые соединения (CuCl, Cu2S) или комплексные соединения [Cu(NH3)2] + . Последние получают растворением в концентрированном растворе аммиака оксида меди (I), хлорида меди (I):

Аммиачные растворы солей меди (I) взаимодействуют с ацетиленом :

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

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность:

Например , при взаимодействии с угарным газом, более активными металлами или водородом оксид меди (II) проявляет свойства окислителя :

Cu2O + CO = 2Cu + CO2

А под действием окислителей, например, кислорода свойства восстановителя :

Гидроксид меди (II)

Способы получения гидроксида меди (II)

1. Гидроксид меди (II) можно получить действием раствора щелочи на соли меди (II).

Например , хлорид меди (II) реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием гидроксида меди (II) и хлорида натрия:

CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl

Химические свойства

Гидроксид меди (II) Сu(OН)2 проявляет слабо выраженные амфотерные свойства (с преобладанием основных ).

1. Взаимодействует с кислотами .

Например , взаимодействует с бромоводородной кислотой с образованием бромида меди (II) и воды:

2. Гидроксид меди (II) легко взаимодействует с раствором аммиака , образуя сине-фиолетовое комплексное соединение:

3. При взаимодействии гидроксида меди (II) с концентрированными (более 40%) растворами щелочей образуется комплексное соединение:

Но этой реакции в ЕГЭ по химии пока нет!

4. При нагревании гидроксид меди (II) разлагается :

Соли меди

Соли меди (I)

В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (I) проявляют окислительно-восстановительную двойственность . Как восстановители они реагируют с окислителями.

Например , хлорид меди (I) окисляется концентрированной азотной кислотой :

Также хлорид меди (I) реагирует с хлором :

2CuCl + Cl2 = 2CuCl2

Хлорид меди (I) окисляется кислородом в присутствии соляной кислоты:

4CuCl + O2 + 4HCl = 4CuCl2 + 2H2O

Прочие галогениды меди (I) также легко окисляются другими сильными окислителями:

Иодид меди (I) реагирует с концентрированной серной кислотой :

Сульфид меди (I) реагирует с азотной кислотой. При этом образуются различные продукты окисления серы на холоде и при нагревании:

Для соединений меди (I) возможна реакция диспропорционирования :

2CuCl = Cu + CuCl2

Комплексные соединения типа [Cu(NH3)2] + получают растворением в концентрированном растворе аммиака :

Соли меди (II)

В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства.

Например , соли меди (II) окисляют иодиды и сульфиты :

2CuCl2 + 4KI = 2CuI + I2 + 4KCl

Бромиды и иодиды меди (II) можно окислить перманганатом калия :

Соли меди (II) также окисляют сульфиты :

Более активные металлы вытесняют медь из солей.

Например , сульфат меди (II) реагирует с железом :

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu

Сульфид меди (II) можно окислить концентрированной азотной кислотой . При нагревании возможно образование сульфата меди (II):

Еще одна форма этой реакции:

CuS + 10HNO 3( конц .) = Cu(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 + 8NO 2 ↑ + 4H 2 O

При горении сульфида меди (II) образуется оксид меди (II) и диоксид серы:

2CuS + 3O2 2CuO + 2SO2

Соли меди (II) вступают в обменные реакции, как и все соли.

Например , растворимые соли меди (II) реагируют с сульфидами:

CuBr2 + Na2S = CuS↓ + 2NaBr

При взаимодействии солей меди (II) с щелочами образуется голубой осадок гидроксида меди (II):

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Электролиз раствора нитрата меди (II):

Некоторые соли меди при нагревании разлагаются , например , нитрат меди (II):

Основный карбонат меди разлагается на оксид меди (II), углекислый газ и воду:

При взаимодействии солей меди (II) с избытком аммиака образуются аммиачные комплексы:

При смешивании растворов солей меди (II) и карбонатов происходит гидролиз и по катиону слабого основания, и по аниону слабой кислоты:

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 класс

Медь и соединения меди

1) Через раствор хлорида меди (II) с помощью графитовых электродов пропускали постоянный электрический ток. Выделившийся на катоде продукт электролиза растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся при этом газ собрали и пропустили через раствор гидроксида натрия. Выделившийся на аноде газообразный продукт электролиза пропустили через горячий раствор гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.

2) Вещество, полученное на катоде при электролизе расплава хлорида меди (II), реагирует с серой. Полученный продукт обработали концентрированной азотной кислотой, и выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида бария. Напишите уравнения описанных реакций.

3) Неизвестная соль бесцветна и окрашивает пламя в желтый цвет. При легком нагревании этой соли с концентрированной серной кислотой отгоняется жидкость, в которой растворяется медь; последнее превращение сопровождается выделением бурого газа и образованием соли меди. При термическом распаде обеих солей одним из продуктов разложения является кислород. Напишите уравнения описанных реакций.

4) При взаимодействии раствора соли А со щелочью было получено студенистое нерастворимое в воде вещество голубого цвета, которое растворили в бесцветной жидкости Б с образованием раствора синего цвета. Твердый продукт, оставшийся после осторожного выпаривания раствора, прокалили; при этом выделились два газа, один из которых бурого цвета, а второй входит в состав атмосферного воздуха, и осталось твердое вещество черного цвета, которое растворяется в жидкости Б с образованием вещества А. Напишите уравнения описанных реакций.

5) Медную стружку растворили в разбавленной азотной кислоте, и раствор нейтрализовали едким кали. Выделившееся вещество голубого цвета отделили, прокалили (цвет вещества изменился на черный), смешали с коксом и повторно прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

6) В раствор нитрата ртути (II) добавили медную стружку. После окончания реакции раствор профильтровали, и фильтрат по каплям прибавляли к раствору, содержащему едкий натр и гидроксид аммония. При этом наблюдали кратковременное образование осадка, который растворился с образованием раствора ярко-синего цвета. При добавлении в полученный раствор избытка раствора серной кислоты происходило изменение цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

7) Оксид меди (I) обработали концентрированной азотной кислотой, раствор осторожно выпарили и твердый остаток прокалили. Газообразные продукты реакции пропустили через большое количество воды и в образовавшийся раствор добавили магниевую стружку, в результате выделился газ, используемый в медицине. Напишите уравнения описанных реакций.

8) Твердое вещество, образующееся при нагревании малахита, нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции обработали концентрированной серной кислотой, внесли в раствор хлорида натрия, содержащий медные опилки, в результате образовался осадок. Напишите уравнения описанных реакций.

9) Соль, полученную при растворении меди в разбавленной азотной кислоте, подвергли электролизу, используя графитовые электроды. Вещество, выделившееся на аноде, ввели во взаимодействие с натрием, а полученный продукт реакции поместили в сосуд с углекислым газом. Напишите уравнения описанных реакций.

10) Твердый продукт термического разложения малахита растворили при нагревании в концентрированной азотной кислоте. Раствор осторожно выпарили, и твердый остаток прокалили, получив вещество черного цвета, которое нагрели в избытке аммиака (газ). Напишите уравнения описанных реакций.

11) К порошкообразному веществу черного цвета добавили раствор разбавленной серной кислоты и нагрели. В полученный раствор голубого цвета приливали раствор едкого натра до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и нагрели. Продукт реакции нагревали в атмосфере водорода, в результате чего получилось вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

12) Неизвестное вещество красного цвета нагрели в хлоре, и продукт реакции растворили в воде. В полученный раствор добавили щелочь, выпавший осадок голубого цвета отфильтровали и прокалили. При нагревании продукта прокаливании, который имеет черный цвет, с коксом было получено исходное вещество красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

13) Раствор, полученный при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой, выпарили и осадок прокалили. Газообразные продукты полностью поглощены водой, а над твердым остатком пропустили водород. Напишите уравнения описанных реакций.

14) Черный порошок, который образовался при сжигании металла красного цвета в избытке воздуха, растворили в 10%-серной кислоте. В полученный раствор добавили щелочь, и выпавший осадок голубого цвета отделили и растворили в избытке раствора аммиака. Напишите уравнения описанных реакций.

15) Вещество черного цвета получили, прокаливая осадок, который образуется при взаимодействии гидроксида натрия и сульфата меди (II). При нагревании этого вещества с углем получают металл красного цвета, который растворяется в концентрированной серной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

16) Металлическую медь обработали при нагревании йодом. Полученный продукт растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. Образовавшийся раствор обработали раствором гидроксидом калия. Выпавший осадок прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

17) К раствору хлорида меди (II) добавили избыток раствора соды. Выпавший осадок прокалили, а полученный продукт нагрели в атмосфере водорода. Полученный порошок растворили в разбавленной азотной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

18) Медь растворили в разбавленной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали серной кислотой до появления характерной голубой окраски солей меди. Напишите уравнения описанных реакций.

19) Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. К полученному раствору добавили избыток раствора аммиака, наблюдая сначала образование осадка, а затем – его полное растворение с образованием темно-синего раствора. Полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

20) Газ, полученный при взаимодействии железных опилок с раствором соляной кислоты, пропустили над нагретым оксидом меди (II) до полного восстановления металла. полученный металл растворили в концентрированной азотной кислоте. Образовавшийся раствор подвергли электролизу с инертными электродами. Напишите уравнения описанных реакций.

21) Йод поместили в пробирку с концентрированной горячей азотной кислотой. Выделившийся газ пропустили через воду в присутствии кислорода. В полученный раствор добавили гидроксид меди (II). Образовавшийся раствор выпарили и сухой твердый остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

22) Оранжевый оксид меди поместили в концентрированную серную кислоту и нагрели. К полученному голубому раствору прилили избыток раствора гидроксида калия. выпавший синий осадок отфильтровали, просушили и прокалили. Полученное при этом твердое черное вещество в стеклянную трубку, нагрели и пропустили над ним аммиак. Напишите уравнения описанных реакций.

23) Оксид меди (II) обработали раствором серной кислоты. При электролизе образующегося раствора на инертном аноде выделяется газ. Газ смешали с оксидом азота (IV) и поглотили с водой. К разбавленному раствору полученной кислоты добавили магний, в результате чего в растворе образовалось две соли, а выделение газообразного продукта не происходило. Напишите уравнения описанных реакций.

24) Оксид меди (II) нагрели в токе угарного газа. Полученное вещество сожгли в атмосфере хлора. Продукт реакции растворили в в воде. Полученный раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор иодида калия, ко второй – раствор нитрата серебра. И в том, и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

25) Нитрат меди (II) прокалили, образовавшееся твердое вещество растворили в разбавленной серной кислоте. Раствор полученной соли подвергли электролизу. Выделившееся на катоде вещество растворили в концентрированной азотной кислоте. Растворение протекает с выделением бурого газа. Напишите уравнения описанных реакций.

26) Щавелевую кислоту нагрели с небольшим количеством концентрированной серной кислоты. Выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида кальция. В котором выпал осадок. Часть газа не поглотилась, его пропустили над твердым веществом черного цвета, полученным при прокаливании нитрата меди (II). В результате образовалось твердое вещество темно-красного цвета. Напишите уравнения описанных реакций.

27) Концентрированная серная кислота прореагировала с медью. Выделившийся при газ полностью поглотили избытком раствора гидроксида калия. Продукт окисления меди смешали с расчетным количеством гидроксида натрия до прекращения выпадения осадка. Последний растворили в избытке соляной кислоты. Напишите уравнения описанных реакций.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Ответ, казалось бы, очевиден: в любом учебнике написано, что медь не растворяется в соляной кислоте. Объясняют это просто: металлы, которые расположены в электрохимическом ряду напряжений правее водорода, не могут вытеснять его из кислот. Другими словами, если анион кислоты не проявляет окислительных свойств, медь в таких кислотах растворяться не должна. Но химия – наука экспериментальная. Химики ничего не принимают на веру.

Проведем эксперимент. Возьмите кусочки медной проволочки или медную стружку. В случае необходимости освободите поверхность металла от лака, потом быстро промойте его разбавленной азотной кислотой и много раз — водой.

Для чистоты эксперимента можно залить медь на несколько минут концентрированной соляной кислотой, а потом сполоснуть большим количеством воды – так мы будем точно уверены, что налет оксида полностью удален с поверхности меди. Теперь положим по 5-10 гр проволочек в две одинаковые бутылочки на 50 мл. В первую бутылочку налейте доверху концентрированную HCl [1] и плотно закройте ее пробкой – чтобы внутри практически не осталось воздуха. Во вторую бутылочку налейте до половины соляной кислоты и накройте ее неплотным ватным тампоном.

[1] Для экспериментов следует брать чистую (бесцветную) соляную кислоту

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>

Две бутылочки с медной проволокой заполним концентрированной соляной кислотой. Первая бутылочка полная и плотно закрыта, вторая наполнена лишь наполовину и накрыта ватным тампоном, который пропускает воздух

В обеих бутылочках раствор быстро станет желтоватым. Теперь оставим бутылочки в укромном месте. Вторую (наполовину заполненную) бутылочку желательно время от времени встряхивать.

Уже через полчаса разница станет очевидной. В первой (полной) бутылочке раствор так и останется желтоватым – в ней реакция практически не идет, зато во второй бутылочке раствор станет интенсивно-желтым, причем со временем его окраска будет усиливаться. Важное наблюдение: ни в одной из бутылочек газ не выделяется.

Оставим бутылочки на пару дней (не встряхивая). Результат будет неожиданным: в первой (полной) бутылочке раствор обесцветится, а во второй разделится на два слоя: верхний – желто-коричневый и нижний – почти бесцветный.

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>

Теперь попробуем разобраться, что произошло. Для начала несколько капель желто-коричневого раствора прибавим к избытку аммиака. Жидкость станет синей – значит, в нашем растворе присутствует медь:

Полученный синий раствор не выливайте – он нам еще пригодится в конце опыта.

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>

Желтый раствор из верхней части второй бутылочки добавим к избытку аммиака. Раствор аммиака станет синим, что доказывает присутствие меди

Обычно растворы солей меди окрашены в голубой (или синий) цвет, почему же наш раствор желто-коричневый? Дело в том, что голубая окраска обусловлена присутствием гидратированных катионов [Cu(H2O)n] 2+ . Разбавленные растворы хлорида меди CuCl2 голубые. Но в крепких растворах соляной кислоты хлорид меди (II) образует комплекс коричневого цвета:

Другими словами, хлорид ионы вытесняют молекулы воды из внутренней координационной сферы. Если раствор H2[CuCl4] разбавить водой, произойдет обратный процесс – молекулы воды вернутся во внутреннюю координационную сферу катионов меди, и раствор станет сначала зеленым, а затем голубым.

В отсутствие соляной кислоты в крепких растворах CuCl2 также образуется комплекс [CuCl4] 2- , причем в его внешней координационной сфере находятся ионы меди:

Многие переходные металлы ведут себя аналогично: железо, кобальт, никель, цинк, серебро, золото, платиновые металлы способны давать хлоридные комплексы. Вспомните, что при растворении золота в царской водке образуется золотохлороводородная кислота H[AuCl4].

Какие можно сделать выводы? В присутствии воздуха медь растворяется в соляной кислоте с образованием хлорида меди (II), водород при этом не выделяется. В отсутствии воздуха реакция не идет. Не трудно догадаться, что кислород воздуха играет роль окислителя:

Формально эту реакцию можно рассматривать как совокупность двух стадий:

однако, реальный механизм этого процесса совсем другой. Кроме того, в крепких растворах HCl хлорид меди переходит в комплекс [CuCl4] 2- .

Таким образом, медь действительно не реагирует с соляной кислотой в отсутствии окислителей, но чего стоит это утверждение на практике? Ведь мы окружены атмосферой, а роль окислителя вполне успешно играет кислород воздуха – даже при комнатной температуре.

А что будет, если использовать более сильный окислитель? Чтобы ответить на этот вопрос, автор взял первую бутылочку с медной проволокой (в которой реакция не пошла), вылил из нее две трети соляной кислоты, чуть разбавил оставшуюся кислоту водой и добавил 5 мл 30%-й перекиси. Раствор сразу же стал желто-зеленым, начал выделятся газ. Через несколько секунд реакция резко ускорилась, а через минуту почти все содержимое выплеснулось наружу — внутри бутылочки осталось немного почти черного раствора хлорида меди (II):

Поняв свою ошибку, автор стал добавлять перекись водорода и соляную кислоту небольшими порциями. В результате вся медная проволока быстро растворилась. Образовался зеленовато-коричневый раствор CuCl2 (вернее — H2[CuCl4]). Приведенным способом можно легко растворить медь не имея азотной или концентрированной серной кислоты.

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>
Растворение меди в смеси HCl + H2O2

Теперь нам остается объяснить два факта: почему в отсутствии воздуха желтоватый раствор в первой бутылочке обесцветился и почему раствор во второй (неплотно закрытой) бутылочке разделилась на два слоя: верхний желто-коричневый и нижний бесцветный. Дело в том, что хлорид меди (II) при контакте с металлической медью переходит в бесцветный хлорид меди (I):

CuCl2 + Cu = 2CuCl

Хлорид меди (I) плохо растворим в воде, но за счет комплексообразования с HCl он остается в растворе:

Таким образом, в первой бутылочке сначала образовалось немного желтого H2[CuCl4] (под действием растворенного кислорода), но потом он прореагировал с металлической медью и перешел в бесцветный H[CuCl2].

Во второй бутылочке раствор свободно контактировал с воздухом. В ней протекали две противоположные реакции. В нижнем слое жидкости H2[CuCl4] восстанавливался металлической медью до H[CuCl2], а возле поверхности раствора происходил обратный процесс: H[CuCl2] окислялся кислородом до H2[CuCl4] .

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> WIDTH=»336″ HEIGHT=»246″
Медная проволока в концентрированном растворе соляной кислоты

В системе установилось динамическое равновесие между Cu(II) и Cu(I), которое легко нарушить. Если плотно закрыть бутылочку, то кислород в ней постепенно израсходуется, и медь в растворе перейдет в бесцветный комплекс H[CuCl2]. Если же наоборот открыть ватный тампон и встряхивать содержимое (а еще лучше – барботировать через раствор воздух), то медная проволока со временем растворится с образованием окрашенного H2[CuCl4].

На этом и основан механизм растворения меди в соляной кислоте в присутствии воздуха. Сначала под действием кислорода медь окисляется, образуя немного оксида Cu2O. Оксид растворяется в кислоте и переходит в хлоридный комплекс меди (I) — H[CuCl2], который под действием кислорода превращается в H2[CuCl4]. Последний восстанавливается медью до H[CuCl2]. Медь при этом растворяется. Кислород воздуха снова окисляет H[CuCl2] до H2[CuCl4] и процесс повторяется до тех пор, пока не закончится один из реагентов.

Помните, в самом начале мы отобрали немного желто-коричневой жидкости из второй бутылочки и подействовали на нее избытком аммиака? Надеюсь, вы не вылили полученный синий раствор. А теперь посмотрите на интенсивность его окраски и вспомните, каким был раствор сначала – сразу же после смешивания пробы с аммиаком. Нетрудно заметить, что окраска синего раствора со временем стала более интенсивной (см. фотографии). Это обусловлено тем, что в растворе одновременно присутствовали Cu(I) и Cu(II). Одновалентная медь образует с аммиаком бесцветный комплекс [Cu(NH3)2](OH), который при стоянии на воздухе окисляется до синего [Cu(NH3)4](OH)2 и интенсивность окраски раствора возрастает.

После экспериментов у нас остался солянокислый раствор хлорида меди (II). Сохраните его: раствор пригодится для последующих экспериментов. Из следующей статьи мы узнаем о получении солей одновалентной меди.

Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»> Купрум соляная кислота уравнение реакцииDoes copper dissolve in hydrochloric acid?»>

В пробирку с аммиаком добавили несколько капель раствора, полученного действием конц. HCl на медь в присутствии воздуха. При стоянии окраска синего раствора значительно усилилась

Купрум соляная кислота уравнение реакцииМедь и кислоты — ч.2
Copper and acids

В.Н. Витер

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Хлорид, сульфат и фосфат одновалентной меди
Copper (I) chloride, sulfate and phosphate

Ниже вы узнаете, как синтезировать соли одновалентной меди на примере хлорида, сульфата и фосфата.

Как было сказано в предыдущей статье, при реакции металлической меди с хлоридом меди (II) в соляной кислоте образуется растворимый комплекс одновалентной меди H[CuCl2]. Выделить CuCl из такого раствора очень просто – достаточно разбавить его большим количеством воды. В результате комплекс разрушится, и хлорид меди (I) выпадет в виде белого осадка.

На дно колбы насыпьте кусочки медной проволоки (очищенные от лака) или медную стружку. Залейте медь солянокислым раствором CuCl2, который мы получили в прошлом эксперименте (растворение меди в смеси HCl + H2O2). Неплотно накройте колбу стеклянной пробкой и поставьте ее нагреваться на электрическую плитку. Отрегулируйте нагрев так, чтобы жидкость слегка кипела.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Реакция меди с солянокислым раствором CuCl2

Буквально через несколько минут станет заметно, что раствор бледнеет. При дальнейшем кипячении раствор обесцветится.

CuCl2 + Cu = 2CuCl

Для того чтобы сместить равновесие последней реакции в лево, вылейте содержимое колбы в стакан с большим количеством воды [2]. Перед экспериментом воду желательно прокипятить и охладить в условиях минимального контакта с воздухом. Это необходимо, чтобы уменьшить окисление одновалентной меди.

[2] В нашем эксперименте объем воды был в 10 раз больше объема раствора.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Осаждение CuCl

В результате содержимое колбы станет молочно-белым, а через несколько минут выпадет осадок. Декантрируйте (слейте) раствор с осадка, добавьте в колбу небольшое количество дистиллированной воды и быстро перенесите содержимое колбы на фильтр. После того, как раствор отфильтруется, полезно промыть продукт спиртом или ацетоном – это уменьшит окисление. Сушить хлорид меди CuCl можно только в отсутствии воздуха – в мокром виде он легко окисляется. Но для некоторых экспериментов фильтровать CuCl совсем не обязательно – можно использовать его суспензию в воде.

К суспензии хлорида меди добавьте раствор едкого натра. Образуется желтый осадок гидроксида меди (I) CuOH:

CuCl + NaOH = CuOH + NaCl

Если стакан слегка подогреть на плитке, осадок станет красно-коричневого цвета – в результате образования Cu2O:

Купрум соляная кислота уравнение реакции
CuOH
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Cu2O

Теперь к суспензии хлорида одновалентной меди добавьте раствор аммиака. Осадок растворится, раствор станет слегка синим. Но уже через несколько минут окраска раствора будет темно-синей.

Купрум соляная кислота уравнение реакции Купрум соляная кислота уравнение реакции
Взаимодействие CuCl с раствором аммиака

На воздухе влажный CuCl быстро окисляется, в результате белый осадок становится голубым и зеленым.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Окисление влажного CuCl на воздухе

В руководстве по препаративному неорганическому синтезу Г. Брауэра (т. 4) [ссылка] дано несколько способов получения хлорида меди (I) и описаны его основные свойства:

Способ 1

В нагретый до 60-70 °C теплый водный раствор, содержащий 50 г CuSO4•5H2O и 24 г хлорида натрия, пропускают газообразный SO2 до тех пор, пока количество выпадающего CuCl не будет больше увеличиваться. Осадок отфильтровывают, отделяют с отсасыванием, для очистки снова рас­творяют в конц. HCl, разбавляют водой, затем декантируют и наконец на фильтре промывают ледяной уксусной кислотой и обезвоженным эфиром. Соль высушивают при 110°С и хранят, исключив доступ воздуха и влаги.

Способ 2

К кипящему раствору Cu(CH3COO)2 в ледяной уксусной кислоте, содержащей по крайней мере 50 об. % уксусного ангидрида, добав­ляют по каплям ацетилхлорид до тех пор, пока окраска не станет желтой. После 15 мин кипячения с обратным холодильником вещество на дне ста­новится чисто-белым. Его фильтруют с отсасыванием, промывают ангидри­дом уксусной кислоты и сушат при 140-150°С.

3. Нагревание CuCl2 с глицерином до 150-200°С. Образовавшийся CuCl отфильтровывают, промывают спиртом и сушат в вакууме.

6. Восстановление CuCl2•2Н2O электролитической медью в кипящей HCl. После разбавления раствора водой при полном отсутствии воздуха выкрис­таллизовывается CuCl (этот способ был рассмотрен выше – прим. ред.)

7. Сублимация продажного CuCl в потоке HCl или Ar над Cu при 900 °С

Свойства. M 98,99. Белый кристаллический порошок. tПл 430 °С; tКип 1490 °С; d 4,41 (25 °С), 3,677 (422 °С). Кристаллическая структура типа цинковой обманки (пр. гр. F43m; а=5,416 А). При 407°С превращается в высокотемпературную модификацию типа вюртцита (пр. гр. Р63mc; а=3,91 А, с=6,42 А). Энтальпия образования H 0 298 -138,1 кДж/моль. Мало растворяется в воде (частично разлагается: 2CuCl =>Cu + CuCl2). На воздухе об­разуются зеленые основные хлориды. Растворяется в горячей конц. HCl, в концентрированных растворах щелочей и аммиака.

Сначала попробуем получить сульфат одновалентной меди аналогично хлориду. Для этого в колбочке прокипятите кусочки медной проволочки с раствором CuSO4, подкисленным серной кислотой. Легко убедиться, что никакой реакции не происходит – даже при длительном нагревании. Попытки получить Cu2SO4 из хлорида или иодида одновалентной меди также не принесут успеха.

Для синтеза Cu2SO4 используют взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой при 200°С. Если мы не ставим задачи препаративного получения Cu2SO4, то температуру контролировать не обязательно – достаточно нагреть кислоту до образования белых паров.

Итак, налейте в колбочку 15-20 мл конц. H2SO4, неплотно накройте ее стеклянной крышкой, и нагрейте на песчаной бане до образования белых паров. Теперь аккуратно небольшими порциями бросайте в нее кусочки медной проволоки. Добавление меди вызовет активное выделение газа и образование тумана. Жидкость в колбе станет темно-зеленой, постепенно выпадет серый осадок. Это и есть сульфат одновалентной меди. Когда выделение газа ослабеет, охладите колбу и осторожно слейте раствор с осадка. В колбу аккуратно (опасайтесь брызг кислоты!) добавьте 20 мл воды. Раствор станет голубым, серый осадок Cu2SO4 постепенно (через несколько минут) превратится в красноватый осадок меди:

В результате разложения осадка голубая окраска раствора будет постепенно усиливаться.

Если необходимо выделить Cu2SO4 в чистом виде, темно-зеленый раствор, полученный в результате растворения меди в кислоте, по каплям приливают к метанолу или смеси спирта с эфиром (1 : 1). Осадок промывают спиртом и сушат в вакууме.

Свойства. Почти белые кристаллы или серо-белый порошок, d 3,605 (25 °С). Водой разлагается с образованием CuSO4 и Cu; устойчив на сухом воздухе. Медленно разлагается во влажном воздухе. Легко разлагается при нагревании. При 200°С окисляется с образованием CuO и CuSO4. Энтальпия образования H°298 -749,7 кДж/моль.

Реакция меди с концентрированной серной кислотой с образованием Cu2SO4

Разложение осадка сульфата одновалентной меди при действии воды
(В колбе также видны остатки медной проволоки)

Теперь попробуем получить фосфат одновалентной меди с помощью восстановления фосфорнокислого раствора Cu (II) металлической медью. Для этого растворим в фосфорной кислоте основный карбонат меди – до синей окраски раствора, добавим обрезки медной проволоки и нагреем раствор. Легко убедиться, что реакция не идет.

Вероятно, фосфат одновалентной меди можно получить каким-то другим методом? Ведь Cu2SO4 тоже не образуется при восстановлении CuSO4, зато его можно легко синтезировать с помощью реакции металла с кислотой.

Но в случае фосфата все гораздо сложнее – ортофосфат меди (I) синтезировать так и не удалось. Медь (I) в присутствии анионов фосфата становится нестабильной: она должна либо окислиться до Cu(II), либо восстановиться до металла. Фосфат и одновалентная медь могут одновременно присутствовать в растворе только тогда, когда Cu(I) образует прочные комплексы с другими лигандами.

Мой коллега потратил полгода аспирантуры на попытки синтезировать фосфат меди (I), но никакие ухищрения не принесли успеха. Однажды он растворил CuCl в фосфорной кислоте и при охлаждении получил прозрачные игольчатые кристаллы. Кристаллы содержали медь, но совсем не содержали фосфора. Не трудно догадаться, что это был CuCl. Оказывается, что хлорид меди (I) можно переосаждать не только из соляной кислоты, но и из фосфорной. Группа авторов пыталась восстановить твердый Cu3(PO4)2 металлической медью при нагревании, но реакции не наблюдалось.

В литературе описан метафосфат меди (I) — CuPO3, который образуется из Cu3(PO4)2 при высоких температурах. Однако существование CuPO3 как индивидуального вещества вызывает большие сомнения. Скорее всего, это стеклообразный продукт или сложная смесь. Получено несколько двойных фосфатов, которые содержат медь (I) и поливалентный катион, например, Cu I M2(PO4)3, (где M = Ti, Sn, Zr).

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Купрум соляная кислота уравнение реакцииМедь и кислоты — ч.3
Copper and acids

В.Н. Витер

Купрум соляная кислота уравнение реакции

В любом учебнике можно прочитать, что медь не реагирует с разбавленной серной кислотой. Сомневаться в этом утверждении нет причин: ведь медь расположена в ряду напряжений правее водорода, а в разбавленных растворах анион сульфата окислительных свойств не проявляет. Другими словами, в разбавленном растворе H2SO4 нет окислителя, который мог бы окислить металлическую медь.

Так ли это? Проведем простой эксперимент.

Кусочки медной проволочки освободите от лака, промойте азотной кислотой (чтобы удалить оксид меди), после этого сполосните водой. Теперь поместите проволочки в стакан с разбавленной серной кислотой. Мы взяли раствор, приготовленный из 5 мл концентрированной H2SO4 и 20 мл воды [3]. Оставьте стакан в укромном месте и время от времени наблюдайте за изменениями.

[3] Точная концентрация кислоты несущественна

Купрум соляная кислота уравнение реакции Купрум соляная кислота уравнение реакции
Медь в разбавленном растворе серной кислоты.
Слева — через 1 сутки, справа через 2 суток

Через сутки ничего не произошло — раствор так и остался бесцветным, а медная проволока — без видимых изменений. Значит, медь действительно не растворяется в разбавленной серной кислоте? Не будем спешить с выводами. Уже на второй день раствор стал слегка голубоватым, а на пятый день — интенсивно-голубым.

Купрум соляная кислота уравнение реакции Купрум соляная кислота уравнение реакции
Медь в разбавленном растворе серной кислоты через 5 суток (слева) и через 10 суток (справа)

Теперь проделаем аналогичный эксперимент в плотно закрытой колбе, доверху заполненной жидкостью. Сколько бы мы не ждали, раствор так и останется бесцветным. Вывод очевиден: медь в присутствии воздуха постепенно растворяется в разбавленной H2SO4, причем кислород играет роль окислителя:

Способность серной кислоты растворять медь в присутствии воздуха не является чем-то экзотическим. Именно так в промышленности и получают медный купорос. В башни загружают гранулированную медь, сверху башня орошается разбавленной серной кислотой, а снизу подается воздух. Растворение меди происходит через промежуточное образование Cu2O и Cu2SO4 [4]. Использование кислорода в качестве окислителя позволяет экономить серную кислоту.

Как мы убедились, в присутствии воздуха медь растворяется в разбавленной серной кислоте. Провести эту реакцию очень просто. Более того – она имеет большое промышленное значение. Почему же в школьных учебниках нет ни слова о растворении меди в кислотах-неокислителях, ведь это совсем не экзотика?

Авторы учебников пытаются подогнать материал под упрощенные, наперед заданные схемы, а если какие-то вещества или реакции в эти схемы не вписываются — их просто игнорируют. Это касается не только экзотических случаев, но и очень важных для практики веществ или реакций. Многие способы получения веществ, которыми пользуются химики (в лаборатории или на производстве), разительно отличаются от того, что пишут в учебниках. И наоборот, некоторые вещества, упомянутые в учебниках и задачниках, в действительности просто не существуют.

Далеко не все авторы учебников (а также большинство учителей и преподавателей) знают, что такое химия на практике. Вот и получается, что из года в год учебники переписывают под копирку, причем каждая следующая копия хуже предыдущей. С другой стороны, химики-практики редко занимаются педагогикой. В результате ученики и студенты могут научиться писать «схемы превращений» веществ, прекрасно решать задачи, но не иметь понятия, что такое химия. Проблема эта объективна и выход из нее один – заниматься самообразованием и как можно больше общаться с другими химиками.

[4] Подробнее о производстве медного купороса можно узнать из книги — М.Е. Позин Технология минеральных солей, ч.1. [ссылка]

Купрум соляная кислота уравнение реакции Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции Купрум соляная кислота уравнение реакции
Кристаллы медного купороса

Купрум соляная кислота уравнение реакцииМедь и кислоты — ч.4
Copper and acids

В.Н. Витер

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Как растворить медь не имея кислоты.
How to dissolve metallic copper without acids

Растворение меди в смеси аммиак — перекись водорода

На дно стаканчика на 100 мл насыпьте кусочки медной проволоки. Залейте медь концентрированным раствором аммиака. Жидкость станет слегка синей. Добавьте примерно сколько же воды. После этого по каплям добавляйте 30%-й раствор перекиси водорода (раствор перекиси лучше развести в 2-3 раза). Можно брать и аптечный 3%-й H2O2 или гидроперит.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
К меди добавим раствор аммиака, затем — перекись водорода

Раствор вскипит от интенсивного выделения газа и станет темным. Стаканчик заметно нагреется. В момент добавления перекиси четко заметно образование коричневого продукта. Со временем содержимое стаканчика разделится на коричнево-зеленый осадок и темно-синий раствор. Добавляйте в раствор новые порции пероксида и аммиака. Медные проволочки будут постепенно растворяться. Через несколько часов коричнево-зеленый осадок полностью исчезнет. Вероятно, коричнево-зеленый продукт представляет собой соединение трехвалентной меди или пероксидное производное. В любом случае, подобные соединения неустойчивы, особенно в присутствии аммиака (восстановитель). На следующий день в стаканчике останется только синий раствор и немного голубого осадка.

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Слейте раствор с остатков нерастворившейся меди и дайте ему испариться при комнатной температуре. В результате образуется зеленовато-синий продукт.

Травление меди раствором хлорида железа (III) применяют при обработке плат. Это традиционный метод, которым часто пользуются в домашних условиях.

В стаканчик поместите кусочки медной проволоки и залейте ее крепким раствором FeCl3. Автор использовал насыщенный раствор, который образовался в результате хранения хлорида железа (III) в неплотно закрытой банке (FeCl3 очень гигроскопичен). Оставьте раствор на несколько дней. Видимых изменений не произойдет – жидкость так и останется темной, однако значительная часть меди растворится.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Под действием FeCl3 медь переходит в раствор
(справа показана качественная реакция с NH3)

Это легко доказать, если несколько капель раствора добавить в стаканчик с избытком аммиака. Раствор аммиака станет синим (не перемешивайте содержимое стаканчика, иначе образуется суспензия Fe(OH)3 и жидкость будет непрозрачной).

А нельзя ли ускорить растворение меди? Для этого необходимо перемешивать раствор и повысить его температуру. Повышение температуры не только ускоряет реакцию, но и в несколько раз увеличивает растворимость хлорида железа (III) – при нагревании можно использовать более крепкие растворы травителя, а значит и более активные. В нашем эксперименте при температуре 60°С пучок медных проволочек растворился в хлориде железа примерно за 30 мин.

Но с нагревом главное не переборщить, иначе произойдет гидролиз FeCl3. В результате образуются основные соли, которые не проявляют активности. Условно этот процесс можно выразить уравнениями:

Хлороводород, который образуется в результате гидролиза, постепенно испаряется, равновесие реакции сдвигается вправо и процесс растворения меди может прекратиться. Поэтому не рекомендуется греть раствор хлорида железа выше 60°С.

Из предыдущих статей мы узнали, что медь растворяется в водном CuCl2, особенно – при нагревании. Непосредственным окислителем меди служит анион [CuCl4] 2- :

Cu 2+ + 4Cl — [CuCl4] 2-

К сожалению, хлорид меди не является доступным веществом, но его можно заменить смесью сульфата меди и хлорида натрия (поваренной соли).

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Растворение меди в смеси CuSO4 и NaCl

На дно стаканчика на 50 мл положите медную проволоку. Сверху насыпьте несколько чайных ложек медного купороса и примерно такое же количество хлорида натрия (по объему). Смочите вещества водой, чтобы раствор превратился в жидкую кашу. Содержимое стаканчика перемешайте (при этом раствор станет зеленым) и поставьте греться на песочную баню. Желательно, чтобы раствор слегка кипел. Жидкость станет коричневой, медная проволока постепенно растворится.

Если раствор после травления вылить в большое количество воды, жидкость станет молочно-белой в результате осаждения CuCl:

Na[CuCl2] => NaCl + CuCl

Для ускорения травления имеет смысл барботировать через раствор воздух – чтобы окислить одновалентную медь. Также желательно подкислить раствор серной кислотой

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Иодид меди используется как индикатор для обнаружения паров ртути в воздухе. Получение этого соединения не представляет трудностей.

Способ 1.
CuSO4·5H2O растворяют в воде и при интенсивном перемешивании к раствору добавляют водный раствор соответствующих количеств KI и Na2S2O3·5H2O. Плотному белому осадку дают отстояться в течение

15мин, а затем переносят на стеклянный фильтр. После промывания водой, этанолом и эфиром продукт измельчают и в течение нескольких дней сушат в вакууме над H2SO4.

Способ 2.
Путем обработки раствора CuSO4·5Н2O иодидом калия в присутствии незначительного избытка сернистой кислоты получают чисто-белый осадок, который сначала промывают водой с незначительным содержанием SO2, затем чистым спиртом без доступа воздуха и, наконец, безводным эфиром. После этого осадок сильно отсасывают и окончательно очищают от эфира в вакууме. Для удаления последних, упорно удерживающихся, следов воды продукт лучше всего нагреть в высоком вакууме сначала до 110°С, а затем немного выше 400°С. Рекомендуется добавить к продукту, высушенному при 110°С, некоторое количество иода, который при 400°С испаряется полностью.

В случае если необходимо получить не вещество высокой чистоты, а индикатор для обнаружения ртути, сушка в вакууме не нужна. Вместо тиосульфата натрия или SO2 можно использовать и другие восстановители, например сульфит натрия. В крайнем случае, можно обойтись вообще без восстановителей:

Однако, в этом случае иодид используется не рационально, а полученный CuI придется отмывать от иода органическими растворителями.

Купрум соляная кислота уравнение реакцииМожно ли проводить демеркуризацию порошком серы?
Is it possible to carry out demercurization with sulfur powder?

В.Н. Витер

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Среди части химиков прочно укоренилось мнение, что мелкие капельки ртути можно обезвредить с помощью порошка серы. Во многих книгах по технике безопасности сказано обратное — сера не обеспечивает эффективное удаление разлитой ртути. Несмотря на это, упомянутая точка зрения оказалась очень живучей — некоторые химики до сих пор рекомендуют коллегам применять для демеркуризации порошок серы.

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Проведем эксперимент. Нальем в бюкс немного ртути.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Ртуть

А теперь насыплем туда избыток мелкорастертой серы. К поверхности капель ртути сразу же прилипнут частички серы.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Ртуть и сера

На следующий день капельки покроются черным налетом сульфида ртути, темные частички HgS будут заметны и среди порошка серы.

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Взаимодействие ртути и серы: прошло 24 часа

Со временем количество черного сульфида ртути будет увеличиваться, но это не должно вводить в заблуждение. Сульфидная пленка на поверхности ртути очень непрочная — при малейшем сотрясении она разрывается, обнажая блестящую поверхность металла (на фото показана стрелками). Кроме того, пары ртути прекрасно проникают через слой порошка серы [5].

[5] Л.Н. Захаров Техника безопасности в химических лабораториях. Л. Химия. 1991 [ссылка]

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Взаимодействие ртути и серы: прошло 20 дней

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции
Взаимодействие ртути и серы: прошло 60 дней

Убедиться в том, что в бюксе присутствуют пары ртути очень просто. Насыплем в пластмассовую крышечку иодид меди [6] CuI и поставим ее в бюкс со ртутью и серой. Через некоторое время сероватый порошок CuI окрасится в ярко-оранжевый цвет. Это доказывает, что в бюксе присутствуют пары ртути, причем в опасных концентрациях.

[6] Получение иодида меди описано выше [ссылка]

Купрум соляная кислота уравнение реакции
Купрум соляная кислота уравнение реакции

Даже после двух месяцев контакта с порошком серы металлическая ртуть прореагировала лишь частично. Несмотря на избыток серы, ртуть продолжает активно испаряться. Сульфид HgS не образует прочной защитной пленки на поверхности капель ртути.

Купрум соляная кислота уравнение реакции

Реакция ртути и серы проходит намного быстрее при растирании, однако во время демеркуризации применить такое воздействие нереально. На практике значительная часть разлитой ртути диспергируется до состояния мелких капелек и закатывается в щели и неровности поверхности.

Таким образом, применение серы для обезвреживания разлитой ртути недопустимо. Вместо серы следует использовать средства, которые доказали свою эффективность: раствор перманганата калия с добавкой соляной кислоты, хлорид железа (III), сульфид натрия. Как видно из последней фотографии, раствор хлорида железа (III) позволяет устранить образование паров ртути над поверхностью, где была металлическая ртуть.

🌟 Видео

КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и МеталламиСкачать

КИСЛОТЫ В ХИМИИ — Химические Свойства Кислот. Реакция Кислот с Основаниями, Оксидами и Металлами

Соляная кислота. Свойства и особенности. То чего вы не знали.Скачать

Соляная кислота. Свойства и особенности. То чего вы не знали.

Хлороводородная кислота. 9 класс.Скачать

Хлороводородная кислота. 9 класс.

Химия 9 класс (Урок№10 - Галогены. Хлор. Хлороводород. Соляная кислота и её соли.)Скачать

Химия 9 класс (Урок№10 - Галогены. Хлор. Хлороводород. Соляная кислота и её соли.)

Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Составление уравнений химических реакций.  1 часть. 8 класс.

Что если в соляную кислоту добавить медьСкачать

Что если в соляную кислоту добавить медь

Реакция цинка с соляной кислотой. Химический опытСкачать

Реакция цинка с соляной кислотой. Химический опыт

Опыты по химии. Соляная кислота и металлыСкачать

Опыты по химии. Соляная кислота и металлы

Реакция нейтрализации. Урок 26. Химия 7 класс.Скачать

Реакция нейтрализации. Урок 26. Химия 7 класс.

Решаем два варианта Добротина за 2 часаСкачать

Решаем два варианта Добротина за 2 часа

Химические свойства соляной кислотыСкачать

Химические свойства соляной кислоты

8 класс. Составление уравнений химических реакций.Скачать

8 класс. Составление уравнений химических реакций.

СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и МеталламиСкачать

СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и Металлами

Реакция нейтрализации гидроксида натрия соляной (хлороводородной) кислотойСкачать

Реакция нейтрализации гидроксида натрия соляной (хлороводородной) кислотой

ХИМИЯ | Основные классы соединений. Уравнения реакций ч.1Скачать

ХИМИЯ | Основные классы соединений. Уравнения реакций ч.1

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 | Реакция цинка и соляной кислотыСкачать

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 | Реакция цинка и соляной кислоты

ХЛОРОВОДОРОД | Соляная кислота | Химия 9 классСкачать

ХЛОРОВОДОРОД | Соляная кислота | Химия 9 класс

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по Химии
Поделиться или сохранить к себе: