ปฏิกิริยาของคอปเปอร์ออกไซด์ 2 กับน้ำ คอปเปอร์ออกไซด์ (I, II, III): คุณสมบัติ การผลิต การใช้งาน

Cuprum (Cu) เป็นหนึ่งในโลหะที่มีปฏิกิริยาต่ำ เป็นลักษณะการก่อตัวของสารประกอบทางเคมีที่มีสถานะออกซิเดชัน +1 และ +2 ตัวอย่างเช่น ออกไซด์สองตัวซึ่งเป็นสารประกอบของสององค์ประกอบ Cu และออกซิเจน O: ด้วยสถานะออกซิเดชัน +1 - คอปเปอร์ออกไซด์ Cu2O และสถานะออกซิเดชันของ +2 - คอปเปอร์ออกไซด์ CuO แม้ว่าจะประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน แต่แต่ละองค์ประกอบมีลักษณะพิเศษของตัวเอง ในที่เย็น โลหะมีปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศน้อยมาก ปกคลุมด้วยฟิล์มซึ่งเป็นคอปเปอร์ออกไซด์ ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชันของคิวรัมต่อไป เมื่อถูกความร้อน สารธรรมดาที่มีหมายเลข 29 ในตารางธาตุจะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ ในกรณีนี้ คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน: 2Cu + O2 → 2CuO

ไนตรัสออกไซด์เป็นของแข็งสีน้ำตาลแดง มีมวลโมลาร์ 143.1 กรัม/โมล สารประกอบมีจุดหลอมเหลว 1235 องศาเซลเซียส จุดเดือด 1800 องศาเซลเซียส มันไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในกรด คอปเปอร์ออกไซด์ (I) ถูกเจือจางใน (เข้มข้น) และเกิดสารเชิงซ้อน + ไม่มีสี ซึ่งออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศเป็นคอมเพล็กซ์แอมโมเนียมสีน้ำเงิน-ม่วง 2+ ซึ่งละลายในกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้าง CuCl2 ในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์เซมิคอนดักเตอร์ Cu2O เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการศึกษามากที่สุด

Copper(I) ออกไซด์หรือที่เรียกว่าเฮมิออกไซด์มีคุณสมบัติพื้นฐาน สามารถรับได้โดยการเกิดออกซิเดชันของโลหะ: 4Cu + O2 → 2 Cu2O สิ่งเจือปนเช่นน้ำและกรดส่งผลต่ออัตราของกระบวนการนี้ตลอดจนการเกิดออกซิเดชันต่อไดวาเลนต์ออกไซด์ คอปเปอร์ออกไซด์สามารถละลายได้ในรูปของโลหะบริสุทธิ์และเกลือ: H2SO4 + Cu2O → Cu + CuSO4 + H2O ตามรูปแบบที่คล้ายกัน ออกไซด์ที่มีระดับ +1 ทำปฏิกิริยากับกรดอื่นๆ ที่มีออกซิเจน ในการทำงานร่วมกันของเฮมิออกไซด์กับกรดที่ประกอบด้วยฮาโลเจนจะเกิดเกลือโลหะโมโนวาเลนต์: 2HCl + Cu2O → 2CuCl + H2O

ออกไซด์ของทองแดง (I) เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบของแร่สีแดง (ซึ่งเป็นชื่อที่ล้าสมัยพร้อมกับเช่นทับทิม Cu) เรียกว่าแร่ "Cuprite" ใช้เวลานานในการให้ความรู้ สามารถผลิตเทียมที่อุณหภูมิสูงหรือภายใต้ความดันออกซิเจนสูง โดยทั่วไปแล้วเฮมิออกไซด์จะใช้เป็นยาฆ่าเชื้อรา เป็นเม็ดสี เป็นสารกันเพรียงในสีใต้น้ำหรือสีทะเล และเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

อย่างไรก็ตาม ผลของสารนี้กับสูตรเคมี Cu2O ต่อร่างกายอาจเป็นอันตรายได้ หากสูดดมเข้าไป จะทำให้เกิดอาการหายใจลำบาก ไอ แผลเปื่อย และทางเดินหายใจทะลุ หากกลืนกินเข้าไปจะระคายเคืองต่อระบบทางเดินอาหารซึ่งมาพร้อมกับการอาเจียน ปวดและท้องเสีย

H2 + CuO → Cu + H2O;

CO + CuO → Cu + CO2

Copper(II) ออกไซด์ใช้ในเซรามิกส์ (เป็นเม็ดสี) เพื่อผลิตสารเคลือบ (สีน้ำเงิน สีเขียว และสีแดง และบางครั้งก็เป็นสีชมพู สีเทา หรือสีดำ) มันยังใช้เป็นอาหารเสริมในสัตว์เพื่อลดการขาดคิวรัมในร่างกาย. เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่จำเป็นสำหรับการขัดอุปกรณ์ออปติคัล ใช้สำหรับการผลิตเซลล์แห้ง สำหรับการผลิตเกลือ Cu อื่นๆ สารประกอบ CuO ยังใช้ในการเชื่อมโลหะผสมทองแดง

การสัมผัสกับสารประกอบทางเคมี CuO อาจเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ได้เช่นกัน ระคายเคืองต่อปอดหากสูดดม คอปเปอร์ (II) ออกไซด์สามารถทำให้เกิดไข้ไอโลหะ (MFF) Cu ออกไซด์กระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของสีผิวปัญหาการมองเห็นอาจปรากฏขึ้น เมื่อกลืนกินเข้าไป เช่น เฮมิออกไซด์ จะทำให้เกิดพิษซึ่งมาพร้อมกับอาการในรูปของการอาเจียนและความเจ็บปวด

เช่นเดียวกับองค์ประกอบ d ทั้งหมดที่มีสีสันสดใส

สังเกตได้เช่นเดียวกับทองแดง จุ่มอิเล็กตรอน- จาก s-orbital ถึง d-orbital

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม:

ดังนั้นจึงมีสถานะออกซิเดชันของทองแดง 2 สถานะ: +2 และ +1

สารง่าย ๆ :โลหะทองชมพู

คอปเปอร์ออกไซด์:Сu2O คอปเปอร์ออกไซด์ (I) \ คอปเปอร์ออกไซด์ 1 - สีส้มแดง

CuO copper (II) ออกไซด์ \ คอปเปอร์ออกไซด์ 2 - สีดำ

สารประกอบทองแดงอื่นๆ Cu(I) ยกเว้นออกไซด์นั้นไม่เสถียร

สารประกอบทองแดง Cu (II) - ประการแรกมีความเสถียรและประการที่สองมีสีน้ำเงินหรือสีเขียว

ทำไมเหรียญทองแดงถึงเปลี่ยนเป็นสีเขียว? ทองแดงทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ต่อหน้าน้ำเพื่อสร้าง CuCO3 ซึ่งเป็นสารสีเขียว

สารประกอบทองแดงที่มีสีอีกชนิดหนึ่งคือคอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์เป็นตะกอนสีดำ

ทองแดงซึ่งแตกต่างจากองค์ประกอบอื่น ๆ ยืนหลังไฮโดรเจนดังนั้นจึงไม่ปล่อยมันออกจากกรด:

• จาก ร้อนกรดซัลฟิวริก: Сu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
• จาก เย็นกรดซัลฟิวริก: Cu + H2SO4 = CuO + SO2 + H2O
• ด้วยความเข้มข้น:
  Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 4NO2 + 4H2O
• ด้วยกรดไนตริกเจือจาง:
  3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO +4 H2O

ตัวอย่างงานการสอบ C2 ตัวเลือกที่ 1:

คอปเปอร์ไนเตรตถูกเผา ตะกอนที่เป็นผลลัพธ์ถูกละลายในกรดซัลฟิวริก ไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกส่งผ่านสารละลาย ตะกอนสีดำที่เป็นผลลัพธ์ถูกเผา และกากของแข็งถูกละลายโดยการให้ความร้อนในกรดไนตริก

2Сu(NO3)2 → 2CuO↓ +4 NO2 + O2

ตะกอนที่เป็นของแข็งคือคอปเปอร์ (II) ออกไซด์

CuO + H2S → CuS↓ + H2O

คอปเปอร์ (II) ซัลไฟด์เป็นตะกอนสีดำ

“ยิง” หมายความว่ามีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจน อย่าสับสนกับ "การเผา" จุดไฟ - ความร้อนตามธรรมชาติที่อุณหภูมิสูง

2СuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

กากของแข็งคือ CuO ถ้าคอปเปอร์ซัลไฟด์ทำปฏิกิริยาอย่างสมบูรณ์ CuO + CuS ถ้าบางส่วน

คูO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

CuS + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2S

ปฏิกิริยาอื่นก็เป็นไปได้เช่นกัน:

СuS + 8HNO3 = Cu(NO3)2 + SO2 + 6NO2 + 4H2O

ตัวอย่างงานการสอบ C2 ตัวเลือก 2:

ทองแดงถูกละลายในกรดไนตริกเข้มข้น ก๊าซที่เป็นผลลัพธ์ถูกผสมกับออกซิเจนและละลายในน้ำ ซิงค์ออกไซด์ถูกละลายในสารละลายที่เป็นผลลัพธ์ จากนั้นจึงเติมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ส่วนเกินจำนวนมากลงในสารละลาย

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยากับกรดไนตริก Cu(NO3)2, NO2 และ O2 จะเกิดขึ้น

NO2 ผสมกับออกซิเจนหมายถึงออกซิไดซ์: 2NO2 + 5O2 = 2N2O5 ผสมกับน้ำ: N2O5 + H2O = 2HNO3

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + 2H2O

Zn(NO 3) 2 + 4NaOH \u003d Na 2 + 2NaNO 3

คุณสมบัติทางเคมีของทองแดง (II) ออกไซด์

คำอธิบายโดยย่อของคอปเปอร์ออกไซด์ (II):

คอปเปอร์ออกไซด์(II) – สารอนินทรีย์สีดำ

2. ปฏิกิริยาของคอปเปอร์ (II) ออกไซด์กับคาร์บอน:

CuO + C → Cu + CO (t = 1200 o C)

คาร์บอน.

3.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยสีเทา:

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

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสุญญากาศ อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดทองแดงและออกไซด์ กำมะถัน.

4. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยอลูมิเนียม:

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

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดทองแดงและออกไซด์ อลูมิเนียม.

5.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยทองแดง:

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

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดคอปเปอร์ (I) ออกไซด์

6. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) จาก ลิเธียมออกไซด์:

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

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในการไหลของออกซิเจน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยา ลิเธียม cuprate เกิดขึ้น

7. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยโซเดียมออกไซด์:

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

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในการไหลของออกซิเจน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาจะเกิดโซเดียมคิวเรตขึ้น

8.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์:

CuO + CO → Cu + CO 2

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดทองแดงและคาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์)

9. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยออกไซด์ ต่อม:

CuO + Fe 2 O 3 → CuFe 2 O 4 (t o)

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดเกลือ - ทองแดงเฟอร์ไรต์ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อส่วนผสมของปฏิกิริยาถูกเผา

10. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยกรดไฮโดรฟลูออริก:

CuO + 2HF → CuF 2 + H 2 O

จากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ฟลูออไรด์และน้ำ

11.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยกรดไนตริก:

CuO + 2HNO 3 → 2Cu (NO 3) 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ไนเตรตและ น้ำ .

คอปเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยาในทำนองเดียวกัน(II) และกรดอื่นๆ

12. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยไฮโดรเจนโบรไมด์ (ไฮโดรเจนโบรไมด์):

CuO + 2HBr → CuBr 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์โบรไมด์และ น้ำ .

13. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยไฮโดรเจนไอโอดีน:

CuO + 2HI → CuI 2 + H 2 O

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - คอปเปอร์ไอโอไดด์และ น้ำ .

14. ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) จาก โซเดียมไฮดรอกไซด์ :

CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - โซเดียมคิวเรตและ น้ำ .

15.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) จาก โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ :

CuO + 2KOH → K 2 CuO 2 + H 2 O.

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - โพแทสเซียมคิวเรตและ น้ำ .

16.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์และน้ำ:

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

โซเดียมไฮดรอกไซด์ละลายในน้ำ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ 20-30% ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อเดือด อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมี จะได้โซเดียมเตตระไฮดรอกโซคัพเพรต

17.ปฏิกิริยาคอปเปอร์ออกไซด์(II) ด้วยโพแทสเซียมซูเปอร์ออกไซด์:

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

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมีจะได้เกลือ - โพแทสเซียมคิวเรต (III) และ

ออกไซด์เป็นสารประกอบชนิดหนึ่งที่แพร่หลายในธรรมชาติ ซึ่งสามารถสังเกตได้แม้ในชีวิตประจำวัน ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่าง ได้แก่ ทราย น้ำ สนิม ปูนขาว คาร์บอนไดออกไซด์ สีย้อมธรรมชาติจำนวนหนึ่ง แร่ของโลหะมีค่าหลายชนิดเป็นออกไซด์โดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นเหตุให้น่าสนใจสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม

การรวมกันขององค์ประกอบทางเคมีกับออกซิเจนเรียกว่าออกไซด์ ตามกฎแล้วจะเกิดขึ้นเมื่อสารใด ๆ ถูกทำให้ร้อนในอากาศ แยกแยะระหว่างออกไซด์ที่เป็นกรดและด่าง. โลหะก่อตัวเป็นออกไซด์พื้นฐาน ในขณะที่อโลหะก่อตัวเป็นกรด ยกเว้นออกไซด์ของโครเมียมและแมงกานีสซึ่งเป็นกรดเช่นกัน บทความนี้กล่าวถึงตัวแทนของออกไซด์หลัก - CuO (II)

CuO(II)

ทองแดง ให้ความร้อนในอากาศที่อุณหภูมิ 400–500 °Cค่อยๆ เคลือบด้วยสีดำ ซึ่งนักเคมีเรียกว่าไดวาเลนต์คอปเปอร์ออกไซด์หรือ CuO (II) ปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้จะแสดงในสมการต่อไปนี้:

2 Cu + O 2 → 2 CuO

คำว่า "ไบวาเลนต์" หมายถึงความสามารถของอะตอมในการทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นผ่านพันธะเคมีสองพันธะ

ความจริงที่น่าสนใจ!ทองแดงที่อยู่ในสารประกอบต่างๆ สามารถมีความจุต่างกันและมีสีต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น คอปเปอร์ออกไซด์มีสีแดงสด (Cu2O) และมีสีน้ำตาลดำ (CuO) และคอปเปอร์ไฮดรอกไซด์จะได้สีเหลือง (CuOH) และสีน้ำเงิน (Cu (OH) 2) ตัวอย่างคลาสสิกของปรากฏการณ์เมื่อปริมาณกลายเป็นคุณภาพ

Cu2O บางครั้งเรียกว่าไนตรัสออกไซด์ คอปเปอร์ (I) ออกไซด์ และ CuO คือ ออกไซด์ คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ นอกจากนี้ยังมีคอปเปอร์ (III) ออกไซด์ - Cu2O3

ในธรณีวิทยา ออกไซด์ของทองแดงไดวาเลนต์ (หรือไบวาเลนต์) มักเรียกว่า tenoriteอีกชื่อหนึ่งคือเมลาโคไนท์ ชื่อ tenorite มาจากชื่อของศาสตราจารย์ด้านพฤกษศาสตร์ Michele Tenore ที่โดดเด่นของอิตาลี (1780-1861) Melakonite ถือเป็นคำพ้องความหมายของชื่อ tenorite และแปลเป็นภาษารัสเซียว่าเป็นแร่ทองแดงสีดำหรือทองแดง ในกรณีใดกรณีหนึ่ง เรากำลังพูดถึงแร่ผลึกสีน้ำตาลดำที่สลายตัวเมื่อเผาและละลายเฉพาะที่ความดันออกซิเจนส่วนเกิน ซึ่งไม่ละลายในน้ำและไม่ทำปฏิกิริยากับแร่นั้น

เราเน้นพารามิเตอร์หลักของแร่ที่มีชื่อ

สูตรทางเคมี: CuO

โมเลกุลของมันประกอบด้วยจากอะตอม Cu ที่มีน้ำหนักโมเลกุล 64 a e. m. และ O อะตอม น้ำหนักโมเลกุล 16.00 น. e. ม. โดยที่ e. m. - หน่วยมวลอะตอมก็เป็นดาลตันด้วย 1 ก. mu \u003d 1.660 540 2 (10) × 10 -27 กก. \u003d 1.660 540 2 (10) × 10 -24 ก. ดังนั้นน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบคือ 64 + 16 \u003d 80 a กิน.

เซลล์คริสตัล:ระบบโมโนคลินิก แกนสมมาตรคริสตัลประเภทนี้หมายความว่าอย่างไรเมื่อแกนสองแกนตัดกันในมุมเฉียงและมีความยาวต่างกัน และแกนที่สามตั้งอยู่ที่มุม 90 องศาเมื่อเทียบกับแกนเหล่านั้น

ความหนาแน่น – 6.51 ก./ซม.3 สำหรับการเปรียบเทียบ ความหนาแน่นของทองคำบริสุทธิ์คือ 19.32 g / cm³ และความหนาแน่นของเกลือแกงคือ 2.16 g / cm 3

ละลายที่ 1447 °C, ภายใต้แรงดันออกซิเจน.

สลายตัวเมื่อเกิดแสงจ้าได้สูงถึง 1100 °C และถูกแปลงเป็นคอปเปอร์ (I) ออกไซด์:

4CuO = 2Cu2O + O2

ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและไม่ละลายในน้ำ.

แต่มันทำปฏิกิริยากับสารละลายแอมโมเนียในน้ำ โดยมีการก่อตัวของไฮดรอกไซด์เตตระแอมมินีคอปเปอร์ (II): CuO + 4NH3 + H2O = (OH) 2

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด จะเกิดซัลเฟตและน้ำ: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

การทำปฏิกิริยากับด่างจะสร้าง cuprate: CuO + 2 NaOH → Na2CuO2 + H2O

ปฏิกิริยา CuO NaOH

เกิดขึ้น:

• โดยการเผาทองแดง (II) ไฮดรอกไซด์ที่อุณหภูมิ 200 ° C: Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2O;
• ในระหว่างการออกซิเดชันของทองแดงโลหะในอากาศที่อุณหภูมิ 400–500 °C: 2Cu + O2 = 2CuO;
• ระหว่างการประมวลผลที่อุณหภูมิสูงของหินมาลาฮีท: (CuOH)₂CO₃ -> 2CuO + CO₂ + H₂O

ลดเหลือทองแดงโลหะ -

• ในปฏิกิริยากับไฮโดรเจน: CuO + H2 = Cu + H2O;
• ด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์): CuO + CO = Cu + CO2;
• ด้วยโลหะแอคทีฟ: CuO + Mg = Cu + MgO

พิษ. ตามระดับของผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ จัดเป็นสารอันตรายประเภทที่สอง ทำให้เกิดการระคายเคืองของเยื่อเมือกของดวงตา ผิวหนัง ระบบทางเดินหายใจและระบบทางเดินอาหาร เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับเขาจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันเช่นถุงมือยาง, เครื่องช่วยหายใจ, แว่นตา, ชุดหลวม ๆ

สารนี้ระเบิดและติดไฟได้

นำไปใช้ในอุตสาหกรรมเป็นส่วนประกอบแร่ธาตุของอาหารสัตว์ ในดอกไม้ไฟ ในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมี เป็นเม็ดสีแต่งสีสำหรับแก้ว สารเคลือบ และเซรามิก

คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของคอปเปอร์ออกไซด์ (II) มักใช้ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการ เมื่อต้องมีการวิเคราะห์องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาวัสดุอินทรีย์เพื่อให้มีไฮโดรเจนและคาร์บอนอยู่ในนั้น

เป็นสิ่งสำคัญที่ CuO (II) ค่อนข้างแพร่หลายในธรรมชาติเนื่องจากแร่เทเนไรต์กล่าวคือเป็นสารประกอบแร่ธรรมชาติซึ่งสามารถหาทองแดงได้

ชื่อละติน Cuprumและสัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้อง Cu มาจากชื่อเกาะไซปรัส จากที่นั่นผ่านทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่ชาวโรมันโบราณและชาวกรีกส่งออกโลหะมีค่านี้

ทองแดงเป็นหนึ่งในเจ็ดโลหะที่พบมากที่สุดในโลกและให้บริการมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ อย่างไรก็ตามในสภาพที่เป็นโลหะดั้งเดิมนั้นค่อนข้างหายาก นี่คือโลหะที่อ่อนนุ่มและใช้งานง่าย โดยมีความหนาแน่นสูง เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าและความร้อนคุณภาพสูงมาก ในแง่ของการนำไฟฟ้า เป็นรองเพียงเงินในขณะที่เป็นวัสดุที่ถูกกว่า ใช้กันอย่างแพร่หลายในรูปแบบของผลิตภัณฑ์ลวดและแผ่นบาง

สารประกอบทางเคมีของทองแดงมีความแตกต่างกันกิจกรรมทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น ในสิ่งมีชีวิตของสัตว์และพืช พวกมันมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์คลอโรฟิลล์ ดังนั้นจึงถือเป็นองค์ประกอบที่มีค่ามากในองค์ประกอบของปุ๋ยแร่

ทองแดงยังจำเป็นในอาหารของมนุษย์ การขาดสารอาหารในร่างกายสามารถนำไปสู่โรคเลือดต่างๆ

วีดีโอ

จากวิดีโอนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าคอปเปอร์ออกไซด์คืออะไร

§หนึ่ง. คุณสมบัติทางเคมีของสารอย่างง่าย (st. ok. = 0)

ก) ความสัมพันธ์กับออกซิเจน.

ทองแดงทำปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน ซึ่งแตกต่างจากเพื่อนบ้านในกลุ่มย่อยคือ เงินและทอง ทองแดงแสดงปฏิกิริยาต่อออกซิเจนเพียงเล็กน้อย แต่ในอากาศชื้น ทองแดงจะค่อยๆ ออกซิไดซ์และเคลือบด้วยฟิล์มสีเขียว ซึ่งประกอบด้วยคอปเปอร์คาร์บอเนตพื้นฐาน:

ในอากาศแห้ง การเกิดออกซิเดชันช้ามาก คอปเปอร์ออกไซด์บางๆ ก่อตัวบนพื้นผิวทองแดง:

ภายนอก ทองแดงไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากคอปเปอร์ (I) ออกไซด์ เหมือนกับตัวทองแดงเอง เป็นสีชมพู นอกจากนี้ ชั้นออกไซด์ยังบางมากจนส่งผ่านแสงได้ กล่าวคือ ส่องผ่าน ทองแดงจะออกซิไดซ์เมื่อถูกความร้อน ตัวอย่างเช่น ที่ 600-800 0 C ในวินาทีแรก การเกิดออกซิเดชันไปที่คอปเปอร์ (I) ออกไซด์ ซึ่งจากพื้นผิวจะเปลี่ยนเป็นออกไซด์ของคอปเปอร์สีดำ (II) เกิดการเคลือบออกไซด์สองชั้น

การก่อตัว Q (Cu 2 O) = 84935 kJ

ภาพที่ 2 โครงสร้างของฟิล์มคอปเปอร์ออกไซด์

b) ปฏิสัมพันธ์กับน้ำ.

โลหะของกลุ่มย่อยทองแดงอยู่ที่ส่วนท้ายของชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า หลังไฮโดรเจนไอออน ดังนั้นโลหะเหล่านี้จึงไม่สามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำได้ ในเวลาเดียวกัน ไฮโดรเจนและโลหะอื่นๆ สามารถแทนที่โลหะกลุ่มย่อยที่เป็นทองแดงจากสารละลายของเกลือได้ ตัวอย่างเช่น

ปฏิกิริยานี้คือรีดอกซ์เนื่องจากมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน:

ไฮโดรเจนโมเลกุลจะแทนที่โลหะของกลุ่มย่อยทองแดงด้วยความยากลำบากอย่างมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพันธะระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนนั้นแข็งแกร่งและใช้พลังงานจำนวนมากในการทำลายมัน ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเฉพาะกับอะตอมไฮโดรเจนเท่านั้น

ทองแดงในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนจะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ในที่ที่มีออกซิเจน ทองแดงจะทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างช้าๆ และปกคลุมด้วยฟิล์มสีเขียวของคอปเปอร์ไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตพื้นฐาน:

c) ปฏิกิริยากับกรด.

เนื่องจากทองแดงมีแรงดันไฟฟ้าหลายระดับตามหลังไฮโดรเจน ทองแดงจึงไม่ถูกแทนที่ด้วยกรด ดังนั้นกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกเจือจางจึงไม่ทำปฏิกิริยากับทองแดง

อย่างไรก็ตาม เมื่อมีออกซิเจน ทองแดงจะละลายในกรดเหล่านี้เพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกัน:

ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือกรดไฮโดรไอโอดิกซึ่งทำปฏิกิริยากับทองแดงเพื่อปล่อยไฮโดรเจนและสร้างสารเชิงซ้อนของทองแดง (I) ที่เสถียรมาก:

2 Cu + 3 สวัสดี → 2 ชม[ CuI 2 ] + ชม 2

ทองแดงทำปฏิกิริยากับกรด - ตัวออกซิไดซ์เช่นกับกรดไนตริก:

Cu+4HNO 3( คอนซี .) → Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 +2H 2 อู๋

3Cu + 8HNO 3( ได้เจือจาง .) → 3Cu(NO 3 ) 2 +2NO+4H 2 อู๋

และยังมีกรดซัลฟิวริกเย็นเข้มข้นอีกด้วย:

Cu + H 2 ดังนั้น 4(ต่อ) → CuO + SO 2 + โฮ 2 อู๋

ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นร้อน :

Cu+2H 2 ดังนั้น 4( คอนซี ., ร้อน ) → CuSO 4 + โซ 2 + 2H 2 อู๋

ด้วยกรดซัลฟิวริกปราศจากน้ำที่อุณหภูมิ 200 0 C จะเกิดคอปเปอร์ (I) ซัลเฟต:

2Cu+2H 2 ดังนั้น 4( ปราศจากน้ำ .) 200°C → คู 2 ดังนั้น 4 ↓+SO 2 + 2H 2 อู๋

ง) ความสัมพันธ์กับฮาโลเจนและอโลหะบางชนิด.

การก่อตัวของคิว (CuCl) = 134300 kJ

การก่อตัวของคิว (CuCl 2) = 111700 kJ

ทองแดงทำปฏิกิริยาได้ดีกับฮาโลเจนให้เฮไลด์สองประเภท: CuX และ CuX 2 .. ภายใต้การกระทำของฮาโลเจนที่อุณหภูมิห้องไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ แต่ชั้นของโมเลกุลที่ดูดซับจะก่อตัวบนพื้นผิวก่อนแล้วจึงกลายเป็นชั้นที่บางมาก ของเฮไลด์ เมื่อถูกความร้อน ปฏิกิริยากับทองแดงจะรุนแรงมาก เราอุ่นลวดทองแดงหรือฟอยล์แล้วลดความร้อนลงในขวดคลอรีน - ไอระเหยสีน้ำตาลจะปรากฏขึ้นใกล้กับทองแดงซึ่งประกอบด้วยทองแดง (II) คลอไรด์ CuCl 2 ผสมกับทองแดง (I) คลอไรด์ CuCl ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเนื่องจากการปลดปล่อยความร้อน คอปเปอร์เฮไลด์แบบโมโนวาเลนต์ได้มาจากการทำปฏิกิริยากับทองแดงที่เป็นโลหะด้วยสารละลายของคอปเปอร์เฮไลด์แบบไดวาเลนต์ เช่น

ในกรณีนี้ โมโนคลอไรด์จะตกตะกอนจากสารละลายในรูปของตะกอนสีขาวบนพื้นผิวทองแดง

ทองแดงทำปฏิกิริยากับกำมะถันและซีลีเนียมได้ค่อนข้างง่ายเมื่อถูกความร้อน (300-400 ° C):

2Cu+S→Cu 2 ส

2Cu+Se→Cu 2 เซ

แต่ทองแดงไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน คาร์บอน และไนโตรเจนแม้ในอุณหภูมิสูง

จ) ปฏิกิริยากับออกไซด์ของอโลหะ

เมื่อถูกความร้อน ทองแดงสามารถแทนที่สารธรรมดาจากออกไซด์ที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์และไนโตรเจน (II, IV) ออกไซด์) ในขณะที่ก่อตัวเป็นทองแดง (II) ออกไซด์ที่เสถียรกว่าทางเทอร์โมไดนามิกส์):

4Cu+SO 2 600-800°C →2CuO + Cu 2 ส

4Cu+2NO 2 500-600 องศาเซลเซียส →4CuO + ไม่ 2

2 Cu+2 ไม่ 500-600 ° ค →2 CuO + นู๋ 2

§2. คุณสมบัติทางเคมีของทองแดงโมโนวาเลนต์ (st.c. = +1)

ในสารละลายที่เป็นน้ำ Cu + ion ไม่เสถียรและไม่สมส่วนอย่างมาก:

Cu + ↔ Cu 0 + Cu 2+

อย่างไรก็ตาม ทองแดงในสถานะออกซิเดชัน (+1) สามารถทำให้เสถียรในสารประกอบที่มีความสามารถในการละลายต่ำมากหรือผ่านการทำให้เกิดสารเชิงซ้อน

ก) คอปเปอร์ออกไซด์ (ฉัน) Cu 2 อู๋

แอมโฟเทอริกออกไซด์ สารผลึกสีน้ำตาลแดง มันเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นแร่คิวไรท์ สามารถรับได้โดยให้ความร้อนกับสารละลายของเกลือทองแดง (II) ด้วยด่างและสารรีดิวซ์ที่แรงบางชนิด เช่น ฟอร์มาลินหรือกลูโคส คอปเปอร์(I) ออกไซด์ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ คอปเปอร์(I) ออกไซด์ถูกถ่ายโอนไปยังสารละลายที่มีกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นเพื่อสร้างคลอไรด์เชิงซ้อน:

Cu 2 อู๋+4 HCl→2 ชม[ CuCl2]+ ชม 2 อู๋

นอกจากนี้เรายังละลายในสารละลายแอมโมเนียและเกลือแอมโมเนียมเข้มข้น:

Cu 2 O+2NH 4 + →2 +

ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง จะแปรผันกับทองแดงไดวาเลนต์และทองแดงที่เป็นโลหะ:

Cu 2 O+H 2 ดังนั้น 4(ดิล.) →CuSO 4 + Cu 0 ↓+H 2 อู๋

นอกจากนี้ คอปเปอร์(I) ออกไซด์ยังทำปฏิกิริยาต่อไปนี้ในสารละลายที่เป็นน้ำ:

1. ออกซิไดซ์อย่างช้าๆโดยออกซิเจนเป็นทองแดง (II) ไฮดรอกไซด์:

2 Cu 2 อู๋+4 ชม 2 อู๋+ อู๋ 2 →4 Cu(โอ้) 2 ↓

2. ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรฮาลิกเจือจางเพื่อสร้างคอปเปอร์(I) เฮไลด์ที่สอดคล้องกัน:

Cu 2 อู๋+2 ชมG→2Cuก↓ +ชม 2 อู๋(ช=Cl, Br, เจ)

3.ลดเหลือทองแดงโลหะด้วยสารรีดิวซ์ทั่วไป เช่น โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์ในสารละลายเข้มข้น:

2 Cu 2 อู๋+2 NaSO 3 →4 Cu↓+ นา 2 ดังนั้น 4 + ชม 2 ดังนั้น 4

คอปเปอร์(I) ออกไซด์ถูกรีดิวซ์เป็นทองแดงโลหะในปฏิกิริยาต่อไปนี้:

1. เมื่อถูกความร้อนสูงถึง 1800 °C (สลายตัว):

2 Cu 2 อู๋ - 1800 ° ค →2 Cu + อู๋ 2

2. เมื่อให้ความร้อนในกระแสไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ อะลูมิเนียม และสารรีดิวซ์ทั่วไปอื่นๆ:

Cu 2 O+H 2 - >250°C →2Cu+H 2 อู๋

Cu 2 O+CO - 250-300 องศาเซลเซียส →2Cu+CO 2

3 Cu 2 อู๋ + 2 อัล - 1,000 ° ค →6 Cu + อัล 2 อู๋ 3

นอกจากนี้ ที่อุณหภูมิสูง คอปเปอร์ (I) ออกไซด์ทำปฏิกิริยา:

1. ด้วยแอมโมเนีย (เกิดทองแดง (I) ไนไตรด์)

3 Cu 2 อู๋ + 2 NH 3 - 250° ค →2 Cu 3 นู๋ + 3 ชม 2 อู๋

2. ด้วยออกไซด์ของโลหะอัลคาไล:

Cu 2 O+M 2 โอ- 600-800°C →2 เอ็มCuO (M= Li, Na, K)

ในกรณีนี้จะเกิด cuprate ของทองแดง (I)

คอปเปอร์(I) ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับด่างอย่างเห็นได้ชัด:

Cu 2 อู๋+2 NaOH (ต่อ) + ชม 2 อู๋↔2 นา[ Cu(โอ้) 2 ]

b) คอปเปอร์ไฮดรอกไซด์ (ฉัน) CuOH

คอปเปอร์(I) ไฮดรอกไซด์เป็นสารสีเหลืองและไม่ละลายในน้ำ

สลายตัวได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนหรือต้ม:

2 CuOH → Cu 2 อู๋ + ชม 2 อู๋

ค) เฮไลด์CuF, Cuจากl, CuBrและCuJ

สารประกอบทั้งหมดเหล่านี้เป็นสารผลึกสีขาว ซึ่งละลายได้ไม่ดีในน้ำ แต่สามารถละลายได้ง่ายใน NH 3 ที่มากเกินไป ไซยาไนด์ไอออน ไทโอซัลเฟตไอออน และสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่แรงอื่นๆ ไอโอดีนสร้างสารประกอบ Cu +1 J เท่านั้น ในสถานะก๊าซจะเกิดวัฏจักรของประเภท (CuG) 3 ละลายได้ในกรดไฮโดรฮาลิกที่สอดคล้องกัน:

Cuจี + เอชจี ↔ชม[ Cuจี 2 ] (ช=Cl, Br, เจ)

คอปเปอร์ (I) คลอไรด์และโบรไมด์จะไม่เสถียรในอากาศชื้นและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นเกลือทองแดง (II) พื้นฐาน:

4 CuD +2ชม 2 อู๋ + อู๋ 2 →4 Cu(โอ้)G (G=Cl, Br)

d) สารประกอบทองแดงอื่น ๆ (ฉัน)

1. Copper (I) acetate (CH 3 COOCu) - สารประกอบทองแดงมีรูปแบบของผลึกไม่มีสี ในน้ำ มันจะไฮโดรไลซ์อย่างช้าๆ จนถึง Cu 2 O ในอากาศ มันจะออกซิไดซ์เป็นคอปเปอร์อะซิเตทแบบไดวาเลนต์ รับ CH 3 COOSu โดยการลด (CH 3 COO) 2 Cu ด้วยไฮโดรเจนหรือทองแดง การระเหิด (CH 3 COO) 2 Cu ในสุญญากาศหรือปฏิกิริยา (NH 3 OH)SO 4 กับ (CH 3 COO) 2 Cu ใน p-re ต่อหน้า H 3 COOH 3 . สารนี้เป็นพิษ

2. ทองแดง(I) acetylenide - สีน้ำตาลแดงบางครั้งเป็นผลึกสีดำ เมื่อแห้ง ผลึกจะระเบิดเมื่อมีการกระแทกหรือความร้อน ทนต่อความชื้น การระเบิดในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนจะไม่ผลิตสารที่เป็นก๊าซ สลายตัวภายใต้การกระทำของกรด ก่อตัวเป็นตะกอนเมื่อผ่านอะเซทิลีนไปยังสารละลายแอมโมเนียของเกลือทองแดง (I):

จาก 2 ชม 2 +2[ Cu(NH 3 ) 2 ](โอ้) → Cu 2 ค 2 ↓ +2 ชม 2 อู๋+2 NH 3

ปฏิกิริยานี้ใช้สำหรับการตรวจจับเชิงคุณภาพของอะเซทิลีน

3. คอปเปอร์ไนไตรด์ - สารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตร Cu 3 N ผลึกสีเขียวเข้ม

สลายตัวเมื่อได้รับความร้อน:

2 Cu 3 นู๋ - 300 ° ค →6 Cu + นู๋ 2

ทำปฏิกิริยารุนแรงกับกรด:

2 Cu 3 นู๋ +6 HCl - 300 ° ค →3 Cu↓ +3 CuCl 2 +2 NH 3

§3. คุณสมบัติทางเคมีของทองแดงไบวาเลนท์ (st.c. = +2)

สถานะออกซิเดชันของทองแดงที่เสถียรที่สุดและมีลักษณะเฉพาะมากที่สุด

ก) คอปเปอร์ออกไซด์ (II) CuO

CuO เป็นออกไซด์พื้นฐานของทองแดงสองวาเลนต์ ผลึกสีดำภายใต้สภาวะปกติค่อนข้างคงตัวไม่ละลายในน้ำ โดยธรรมชาติแล้วจะเกิดขึ้นในรูปของแร่เทโนไรต์ (เมลาโคไนต์) สีดำ คอปเปอร์ (II) ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกันของทองแดง (II) และน้ำ:

CuO + 2 HNO 3 → Cu(ไม่ 3 ) 2 + ชม 2 อู๋

เมื่อ CuO ถูกหลอมรวมกับด่าง จะเกิด cuprate ของทองแดง (II):

CuO+2 เกาะ- t ° → K 2 CuO 2 + ชม 2 อู๋

เมื่อถูกความร้อนถึง 1100 °C มันจะสลายตัว:

4CuO- t ° →2 Cu 2 อู๋ + อู๋ 2

b) คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์Cu(โอ้) 2

คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์เป็นสารอสัณฐานหรือผลึกสีน้ำเงิน ซึ่งแทบไม่ละลายในน้ำ เมื่อถูกความร้อนถึง 70-90 ° C ผง Cu (OH) 2 หรือสารแขวนลอยในน้ำจะสลายตัวเป็น CuO และ H 2 O:

Cu(โอ้) 2 → CuO + ชม 2 อู๋

มันคือแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์ ทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้างน้ำและเกลือทองแดงที่สอดคล้องกัน:

มันไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลเจือจาง แต่ละลายในสารละลายเข้มข้น ก่อตัวเป็นเตตระไฮดรอกโซคัพเพตสีน้ำเงินสดใส (II):

คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์ที่มีกรดอ่อนจะสร้างเกลือพื้นฐาน มันละลายได้ง่ายในแอมโมเนียส่วนเกินเพื่อสร้างแอมโมเนียทองแดง:

ลูกบาศ์ก(OH) 2 +4NH 4 OH→(OH) 2 +4H 2 อู๋

คอปเปอร์แอมโมเนียมีสีน้ำเงินอมม่วงเข้ม ดังนั้นจึงใช้ในเคมีวิเคราะห์เพื่อกำหนดไอออน Cu 2+ จำนวนเล็กน้อยในสารละลาย

ค) เกลือทองแดง (II)

เกลืออย่างง่ายของคอปเปอร์ (II) เป็นที่รู้จักสำหรับแอนไอออนส่วนใหญ่ ยกเว้นไซยาไนด์และไอโอไดด์ ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับไอออนบวก Cu 2+ จะเกิดสารประกอบโควาเลนต์คอปเปอร์ (I) ที่ไม่ละลายในน้ำ

เกลือทองแดง (+2) ส่วนใหญ่ละลายน้ำได้ สีฟ้าของสารละลายนั้นสัมพันธ์กับการก่อตัวของไอออน 2+ พวกเขามักจะตกผลึกเป็นไฮเดรต ดังนั้น เตตระไฮเดรตจึงตกผลึกจากสารละลายในน้ำของคอปเปอร์คลอไรด์ (II) ที่ต่ำกว่า 15 0 C, ไตรไฮเดรตที่ 15-26 0 C และไดไฮเดรตที่สูงกว่า 26 0 C ในสารละลายที่เป็นน้ำ เกลือของคอปเปอร์ (II) จะถูกไฮโดรไลซิสในระดับเล็กน้อย และเกลือพื้นฐานมักจะตกตะกอนออกมา

1. คอปเปอร์ (II) ซัลเฟตเพนทาไฮเดรต (คอปเปอร์ซัลเฟต)

CuSO 4 * 5H 2 O เรียกว่าคอปเปอร์ซัลเฟตมีความสำคัญในทางปฏิบัติมากที่สุด เกลือแห้งมีสีฟ้า แต่เมื่อถูกความร้อนเล็กน้อย (200 0 C) จะสูญเสียน้ำจากการตกผลึก เกลือขาวปราศจากน้ำ เมื่อให้ความร้อนเพิ่มขึ้นถึง 700 0 C จะเปลี่ยนเป็นคอปเปอร์ออกไซด์โดยสูญเสียซัลเฟอร์ไตรออกไซด์:

CuSO 4 ­-- t ° → CuO+ ดังนั้น 3

คอปเปอร์ซัลเฟตเตรียมโดยการละลายคอปเปอร์ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ปฏิกิริยานี้อธิบายไว้ในส่วน "คุณสมบัติทางเคมีของสารอย่างง่าย" คอปเปอร์ซัลเฟตใช้ในการผลิตทองแดงด้วยไฟฟ้า การเกษตรเพื่อควบคุมศัตรูพืชและโรคพืช และเพื่อให้ได้สารประกอบทองแดงอื่นๆ

2. คอปเปอร์ (II) คลอไรด์ไดไฮเดรต

เหล่านี้เป็นผลึกสีเขียวเข้ม ละลายได้ง่ายในน้ำ สารละลายเข้มข้นของคอปเปอร์คลอไรด์เป็นสีเขียว และสารละลายเจือจางจะเป็นสีน้ำเงิน นี่เป็นเพราะการก่อตัวของกรีนคลอไรด์คอมเพล็กซ์:

Cu 2+ +4 Cl - →[ CuCl 4 ] 2-

และการทำลายล้างต่อไปและการก่อตัวของ aquacomplex สีฟ้า

3. คอปเปอร์ (II) ไนเตรตไตรไฮเดรต

ของแข็งผลึกสีน้ำเงิน ได้มาจากการละลายทองแดงในกรดไนตริก เมื่อถูกความร้อน คริสตัลจะสูญเสียน้ำก่อน จากนั้นสลายตัวด้วยการปล่อยออกซิเจนและไนโตรเจนไดออกไซด์ กลายเป็นคอปเปอร์ (II) ออกไซด์:

2Cu (NO 3 ) 2 -- t° →2CuO+4NO 2 +O 2

4. ไฮดรอกโซเมดี (II) คาร์บอเนต

คาร์บอเนตของทองแดงมีความไม่เสถียรและแทบไม่เคยใช้ในทางปฏิบัติเลย สิ่งสำคัญสำหรับการผลิตทองแดงมีเพียงทองแดงคาร์บอเนต Cu 2 (OH) 2 CO 3 พื้นฐานซึ่งเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบของแร่มาลาไคต์ เมื่อถูกความร้อน มันจะสลายตัวได้ง่ายด้วยการปล่อยน้ำ คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) และคอปเปอร์ออกไซด์ (II):

Cu 2 (โอ้) 2 CO 3 -- t° →2CuO+H 2 O+CO 2

§4. คุณสมบัติทางเคมีของทองแดงไตรวาเลนท์ (st.c. = +3)

สถานะออกซิเดชันนี้มีความเสถียรน้อยที่สุดสำหรับทองแดง ดังนั้นสารประกอบทองแดง (III) จึงเป็นข้อยกเว้นมากกว่า "กฎ" อย่างไรก็ตาม มีสารประกอบทองแดงไตรวาเลนท์อยู่บ้าง

ก) คอปเปอร์ออกไซด์ (III) Cu 2 อู๋ 3

เป็นสารผลึกสีโกเมนเข้ม ไม่ละลายในน้ำ

ได้มาจากการออกซิเดชันของคอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์กับโพแทสเซียมเปอร์ออกโซไดซัลเฟตในตัวกลางที่เป็นด่างที่อุณหภูมิต่ำ:

2Cu(OH) 2 +K 2 ส 2 อู๋ 8 +2KOH -- -20 องศาเซลเซียส →คู 2 อู๋ 3 ↓+2K 2 ดังนั้น 4 +3H 2 อู๋

สารนี้สลายตัวที่อุณหภูมิ 400 0 C:

Cu 2 อู๋ 3 -- t ° →2 CuO+ อู๋ 2

Copper(III) ออกไซด์เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง เมื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์ คลอรีนจะลดลงเป็นคลอรีนอิสระ:

Cu 2 อู๋ 3 +6 HCl-- t ° →2 CuCl 2 + Cl 2 +3 ชม 2 อู๋

b) ถ้วยทองแดง (W)

สารเหล่านี้คือสารสีดำหรือสีน้ำเงิน พวกมันไม่เสถียรในน้ำ เป็นไดแม่เหล็ก ประจุลบเป็นริบบิ้นสี่เหลี่ยม (dsp 2) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของทองแดง (II) ไฮดรอกไซด์และโลหะอัลคาไลไฮโปคลอไรต์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง:

2 Cu(โอ้) 2 + เอ็มClO + 2 NaOH→2MCuO 3 + NaCl +3 ชม 2 อู๋ (เอ็ม= นา- Cs)

c) โพแทสเซียม hexafluorocuprate (III)

สารสีเขียวพาราแมกเนติก โครงสร้างแปดด้าน sp 3 d 2 . คอปเปอร์ฟลูออไรด์คอมเพล็กซ์ CuF 3 ซึ่งสลายตัวในสถานะอิสระที่ -60 0 C มันเกิดขึ้นจากการให้ความร้อนกับส่วนผสมของโพแทสเซียมและคอปเปอร์คลอไรด์ในบรรยากาศฟลูออรีน:

3KCl + CuCl + 3F 2 → เค 3 + 2Cl 2

สลายน้ำด้วยการก่อตัวของฟลูออรีนอิสระ

§ห้า. สารประกอบทองแดงในสถานะออกซิเดชัน (+4)

จนถึงตอนนี้ วิทยาศาสตร์รู้เพียงสารเดียวเท่านั้น โดยที่ทองแดงอยู่ในสถานะ +4 ออกซิเดชัน นี่คือซีเซียมเฮกซาฟลูออโรคัพเรต (IV) - Cs 2 Cu +4 F 6 - สารผลึกสีส้ม มีความเสถียรในหลอดแก้วที่อุณหภูมิ 0 0 C . มันทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำ. ได้จากการเรืองแสงที่ความดันสูงและอุณหภูมิของส่วนผสมของซีเซียมและคอปเปอร์คลอไรด์:

CuCl 2 +2CsCl +3F 2 -- t ° p → Cs 2 CuF 6 +2Cl 2