Bakır (II) oksidin kimyasal özellikleri
Bakır (II) oksidin kısa özellikleri:
Bakır oksit(II) – siyah renkli inorganik bir madde.
2. bakır (II) oksidin karbonla reaksiyonu:
CuO + C → Cu + CO (t = 1200 o C).
karbon.
3.bakır oksit reaksiyonu(II) kükürt ile:
CuO + 2S → Cu + S 2 O (t = 150-200 o C).
Reaksiyon vakumda gerçekleşir. Reaksiyon sonucunda bakır ve oksit oluşur sülfür.
4. bakır oksit reaksiyonu(II) alüminyum ile:
3CuO + 2Al → 3Cu + Al203 (t = 1000-1100 o C).
Reaksiyon sonucunda bakır ve oksit oluşur alüminyum.
5.bakır oksit reaksiyonu(II) bakır ile:
CuO + Cu → Cu 2 O (t = 1000-1200 o C).
Reaksiyon sonucunda bakır (I) oksit oluşur.
6. bakır oksit reaksiyonu(II) İle lityum oksit:
CuO + Li 2 O → Li 2 CuO 2 (t = 800-1000 o C, O 2).
Reaksiyon oksijen akışında gerçekleşir. Reaksiyon sonucunda lityum kuprat oluşur.
7. bakır oksit reaksiyonu(II) sodyum oksit ile:
CuO + Na20 → Na2CuO2 (t = 800-1000 o C, O2).
Reaksiyon oksijen akışında gerçekleşir. Reaksiyon sonucunda sodyum kuprat oluşur.
8.bakır oksit reaksiyonu(II) karbon monoksit ile:
CuO + CO → Cu + CO2.
Reaksiyon bakır ve karbon monoksit (karbon dioksit) üretir.
9. bakır oksit reaksiyonu(II) oksitli bez:
CuO + Fe203 → CuFe204 (t o).
Reaksiyon sonucunda bir tuz oluşur - bakır ferrit. Reaksiyon karışımı kalsine edildiğinde reaksiyon meydana gelir.
10. bakır oksit reaksiyonu(II) hidroflorik asit ile:
CuO + 2HF → CuF2 + H2O.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - bakır florür ve su.
11.bakır oksit reaksiyonu(II) nitrik asit ile:
CuO + 2HNO3 → 2Cu(NO3)2 + H2O.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - bakır nitrat ve su .
Bakır oksidin reaksiyonları da benzer şekilde ilerler.(II) ve diğer asitlerle.
12. bakır oksit reaksiyonu(II) hidrojen bromür (hidrojen bromür) ile:
CuO + 2HBr → CuBr2 + H2O.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - bakır bromür ve su .
13. bakır oksit reaksiyonu(II) hidrojen iyodür ile:
CuO + 2HI → CuI2 + H2O.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - bakır iyodür ve su .
14. bakır oksit reaksiyonu(II) İle sodyum hidroksit :
CuO + 2NaOH → Na2CuO2 + H20.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - sodyum kuprat ve su .
15.bakır oksit reaksiyonu(II) İle potasyum hidroksit :
CuO + 2KOH → K 2 CuO 2 + H 2 O.
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - potasyum kuprat ve su .
16.bakır oksit reaksiyonu(II) sodyum hidroksit ve su ile:
CuO + 2NaOH + H2O → Na22 (t = 100 o C).
Sodyum hidroksit suda çözülür. Suda% 20-30'luk bir sodyum hidroksit çözeltisi. Reaksiyon kaynama noktasında meydana gelir. Kimyasal reaksiyon sonucunda sodyum tetrahidroksikuprat elde edilir.
17.bakır oksit reaksiyonu(II) potasyum süperoksit ile:
2CuO + 2K02 → 2KCuO2 + O2 (t = 400-500 o C).
Kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir tuz elde edilir - potasyum kuprat (III) ve
§1. Basit bir maddenin kimyasal özellikleri (st. yaklaşık = 0).
a) Oksijenle ilişki.
Alt grup komşularından (gümüş ve altın) farklı olarak bakır, doğrudan oksijenle reaksiyona girer. Bakır, oksijene karşı önemsiz bir aktivite gösterir, ancak nemli havada yavaş yavaş oksitlenir ve temel bakır karbonatlardan oluşan yeşilimsi bir filmle kaplanır:
Kuru havada oksidasyon çok yavaş gerçekleşir ve bakır yüzeyinde ince bir bakır oksit tabakası oluşur:
Dışarıdan bakır değişmez, çünkü bakır oksit (I) bakırın kendisi gibi pembedir. Ayrıca oksit tabakası ışığı geçirecek kadar incedir. parlıyor. Bakır, örneğin 600-800 0 C'de ısıtıldığında farklı şekilde oksitlenir. İlk saniyelerde oksidasyon, yüzeyden siyah bakır (II) okside dönüşen bakır (I) okside ilerler. İki katmanlı bir oksit kaplama oluşur.
Q oluşumu (Cu2O) = 84935 kJ.
Şekil 2. Bakır oksit filmin yapısı.
b) Su ile etkileşim.
Bakır alt grubunun metalleri, hidrojen iyonundan sonra elektrokimyasal voltaj serisinin sonunda yer alır. Bu nedenle bu metaller hidrojeni sudan uzaklaştıramaz. Aynı zamanda hidrojen ve diğer metaller, bakır alt grubunun metallerini tuzlarının çözeltilerinden çıkarabilir, örneğin:
Bu reaksiyon elektronlar aktarıldığından redokstur:
Moleküler hidrojen, bakır alt grubunun metallerini büyük zorluklarla değiştirir. Bu, hidrojen atomları arasındaki bağın güçlü olması ve onu kırmak için çok fazla enerji harcanmasıyla açıklanmaktadır. Reaksiyon yalnızca hidrojen atomlarıyla gerçekleşir.
Oksijenin yokluğunda bakır pratik olarak suyla etkileşime girmez. Oksijen varlığında bakır yavaşça suyla reaksiyona girer ve yeşil bir bakır hidroksit ve bazik karbonat filmi ile kaplanır:
c) Asitlerle etkileşim.
Hidrojenden sonra voltaj serisinde yer alan bakır, onu asitlerden ayırmaz. Bu nedenle hidroklorik ve seyreltik sülfürik asidin bakır üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Bununla birlikte, oksijen varlığında bakır bu asitlerde çözünerek karşılık gelen tuzları oluşturur:
Bunun tek istisnası, bakırla reaksiyona girerek hidrojen açığa çıkaran ve çok kararlı bir bakır (I) kompleksi oluşturan hidroiyodik asittir:
2 Cu + 3 MERHABA → 2 H[ CuI 2 ] + H 2
Bakır ayrıca nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle de reaksiyona girer:
Cu + 4HNO 3( kons. .) → Cu(HAYIR 3 ) 2 +2HAYIR 2 +2 saat 2 O
3Cu + 8HNO 3( seyreltici .) → 3Cu(HAYIR 3 ) 2 +2NO+4H 2 O
Ve ayrıca konsantre soğuk sülfürik asitle:
Cu+H 2 BU YÜZDEN 4(kons.) → CuO + SO 2 +H 2 O
Sıcak konsantre sülfürik asit ile :
Cu+2H 2 BU YÜZDEN 4( kons. ., sıcak ) → CuSO 4 + yani 2 + 2 saat 2 O
200 0 C sıcaklıkta susuz sülfürik asit ile bakır (I) sülfat oluşur:
2Cu + 2H 2 BU YÜZDEN 4( susuz .) 200 °C → Cu 2 BU YÜZDEN 4 ↓+SO 2 + 2 saat 2 O
d) Halojenler ve diğer bazı metal olmayanlarla ilişki.
Q oluşumu (CuCl) = 134300 kJ
Q oluşumu (CuCl 2) = 111700 kJ
Bakır halojenlerle iyi reaksiyona girer ve iki tür halojenür üretir: CuX ve CuX2 .. Oda sıcaklığında halojenlere maruz kaldığında görünür bir değişiklik olmaz, ancak önce yüzeyde adsorbe edilmiş moleküllerden oluşan bir katman ve ardından ince bir halojenür tabakası oluşur. . Isıtıldığında bakırla reaksiyon çok şiddetli gerçekleşir. Bakır teli veya folyoyu ısıtıyoruz ve sıcak olarak bir klor kavanozuna indiriyoruz - bakırın yakınında, bakır (I) klorür CuCl karışımı ile bakır (II) klorür CuCl2'den oluşan kahverengi buharlar görünecektir. Reaksiyon açığa çıkan ısı nedeniyle kendiliğinden gerçekleşir. Tek değerlikli bakır halojenürler, bakır metalinin bir bakır halojenür çözeltisiyle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir, örneğin:
Bu durumda monoklorür, bakırın yüzeyinde beyaz bir çökelti şeklinde çözeltiden çöker.
Bakır ayrıca ısıtıldığında (300-400 °C) kükürt ve selenyumla oldukça kolay reaksiyona girer:
2Cu +S→Cu 2 S
2Cu +Se→Cu 2 Bak
Ancak bakır, yüksek sıcaklıklarda bile hidrojen, karbon ve nitrojenle reaksiyona girmez.
e) Metal olmayan oksitlerle etkileşim
Bakır ısıtıldığında basit maddeleri bazı metal olmayan oksitlerden (örneğin, kükürt (IV) oksit ve nitrojen oksitler (II, IV)) çıkarabilir, böylece termodinamik olarak daha kararlı bir bakır (II) oksit oluşturabilir:
4Cu+SO 2 600-800°C →2CuO + Cu 2 S
4Cu+2NO 2 500-600°C →4CuO + N 2
2 Cu+2 HAYIR 500-600° C →2 CuO + N 2
§2. Tek değerlikli bakırın kimyasal özellikleri (st. tamam. = +1)
Sulu çözeltilerde Cu+ iyonu oldukça kararsızdır ve orantısızdır:
Cu + ↔ Cu 0 + Cu 2+
Bununla birlikte, oksidasyon durumundaki (+1) bakır, çözünürlüğü çok düşük olan bileşiklerde veya kompleksleşme yoluyla stabilize edilebilir.
a) Bakır oksit (BEN) Cu 2 O
Amfoterik oksit. Kahverengi-kırmızı kristalli madde. Doğada kuprit minerali olarak bulunur. Bir bakır (II) tuzu çözeltisinin bir alkali ve formaldehit veya glikoz gibi bazı güçlü indirgeyici maddelerle ısıtılmasıyla yapay olarak elde edilebilir. Bakır(I) oksit su ile reaksiyona girmez. Bakır(I) oksit, bir klorür kompleksi oluşturmak üzere konsantre hidroklorik asit ile çözeltiye aktarılır:
Cu 2 O+4 HC1→2 H[ CuCl2]+ H 2 O
Ayrıca konsantre amonyak ve amonyum tuzları çözeltisinde de çözünür:
Cu 2 O+2NH 4 + →2 +
Seyreltik sülfürik asitte iki değerlikli bakır ve metalik bakır şeklinde orantısızlaşır:
Cu 2 O+H 2 BU YÜZDEN 4(seyreltilmiş) →CuSO4 4 +Cu 0 ↓+H 2 O
Ayrıca bakır(I) oksit sulu çözeltilerde aşağıdaki reaksiyonlara girer:
1. Oksijenle yavaş yavaş bakır(II) hidroksite oksitlenir:
2 Cu 2 O+4 H 2 O+ O 2 →4 Cu(AH) 2 ↓
2. İlgili bakır(I) halojenürleri oluşturmak için seyreltik hidrohalik asitlerle reaksiyona girer:
Cu 2 O+2 HГ→2CuГ↓ +H 2 O(G=Cl, kardeşim, J)
3. Konsantre bir çözelti içinde sodyum hidrosülfit gibi tipik indirgeyici maddelerle metalik bakıra indirgenir:
2 Cu 2 O+2 NaSO 3 →4 Cu↓+ Hayır 2 BU YÜZDEN 4 + H 2 BU YÜZDEN 4
Bakır(I) oksit, aşağıdaki reaksiyonlarla bakır metaline indirgenir:
1. 1800 °C'ye ısıtıldığında (ayrışma):
2 Cu 2 O - 1800° C →2 Cu + O 2
2. Hidrojen, karbon monoksit, alüminyum ve diğer tipik indirgeyici maddelerle birlikte ısıtıldığında:
Cu 2 O+H 2 - >250°C →2Cu +H 2 O
Cu 2 O+CO - 250-300°C →2Cu +CO 2
3 Cu 2 O + 2 Al - 1000° C →6 Cu + Al 2 O 3
Ayrıca yüksek sıcaklıklarda bakır(I) oksit reaksiyona girer:
1. Amonyakla (bakır(I) nitrür oluşur)
3 Cu 2 O + 2 N.H. 3 - 250° C →2 Cu 3 N + 3 H 2 O
2. Alkali metal oksitlerle:
Cu 2 O+M 2 O- 600-800°C →2 MCuO (M= Li, Na, K)
Bu durumda bakır (I) kupratlar oluşur.
Bakır(I) oksit, alkalilerle belirgin şekilde reaksiyona girer:
Cu 2 O+2 NaOH (kons.) + H 2 O↔2 Hayır[ Cu(AH) 2 ]
b) Bakır hidroksit (BEN) CuOH
Bakır(I) hidroksit sarı bir madde oluşturur ve suda çözünmez.
Isıtıldığında veya kaynatıldığında kolayca ayrışır:
2 CuOH → Cu 2 O + H 2 O
c) HalojenürlerCuF, CuİLEben, CuBrVeCuJ
Bu bileşiklerin tümü beyaz kristalli maddelerdir, suda az çözünür, ancak aşırı NH3, siyanür iyonları, tiyosülfat iyonları ve diğer güçlü kompleks oluşturucu maddelerde oldukça çözünür. İyot yalnızca Cu +1 J bileşiğini oluşturur. Gaz halinde, (CuГ) 3 tipi döngüler oluşur. İlgili hidrohalik asitlerde geri dönüşümlü olarak çözünür:
CuG + HG ↔H[ CuG 2 ] (Г=Cl, kardeşim, J)
Bakır(I) klorür ve bromür nemli havada kararsızdır ve yavaş yavaş bazik bakır(II) tuzlarına dönüşür:
4 CuG +2H 2 O + O 2 →4 Cu(AH)G (G=Cl, Br)
d) Diğer bakır bileşikleri (BEN)
1. Bakır (I) asetat (CH3COOCu), renksiz kristaller halinde görünen bir bakır bileşiğidir. Suda yavaş yavaş Cu20'ya hidrolize olur, havada ise bakır asetata oksitlenir; CH3COOCu, (CH3COO)2Cu'nun hidrojen veya bakır ile indirgenmesi, (CH3COO)2Cu'nun vakumda süblimleştirilmesi veya (NH3OH)SO4'ün (CH3COO)2Cu ile etkileşimi yoluyla elde edilir. H3COONH3 varlığında çözelti. Madde zehirlidir.
2. Bakır(I) asetilit – kırmızı-kahverengi, bazen siyah kristaller. Kuruduğunda kristaller vurulduğunda veya ısıtıldığında patlar. Islakken stabildir. Oksijen yokluğunda patlama meydana geldiğinde gaz halindeki maddeler oluşmaz. Asitlerin etkisi altında ayrışır. Asetilenin bakır(I) tuzlarının amonyak çözeltilerine geçirilmesi sırasında çökelti oluşur:
İLE 2 H 2 +2[ Cu(N.H. 3 ) 2 ](AH) → Cu 2 C 2 ↓ +2 H 2 O+2 N.H. 3
Bu reaksiyon asetilenin kalitatif tespiti için kullanılır.
3. Bakır nitrür - Cu3N formülüne sahip inorganik bir bileşik, koyu yeşil kristaller.
Isıtıldığında ayrışır:
2 Cu 3 N - 300° C →6 Cu + N 2
Asitlerle şiddetli reaksiyona girer:
2 Cu 3 N +6 HC1 - 300° C →3 Cu↓ +3 CuCl 2 +2 N.H. 3
§3. İki değerlikli bakırın kimyasal özellikleri (st. ok. = +2)
Bakırın en kararlı oksidasyon durumu onun için en karakteristiktir.
a) Bakır oksit (II) CuO
CuO, iki değerlikli bakırın ana oksitidir. Kristaller siyah renktedir, normal koşullar altında oldukça stabildir ve suda hemen hemen çözünmez. Doğada siyah mineral tenorit (melakonit) formunda bulunur. Bakır(II) oksit asitlerle reaksiyona girerek ilgili bakır(II) tuzlarını ve suyu oluşturur:
CuO + 2 HNO 3 → Cu(HAYIR 3 ) 2 + H 2 O
CuO alkalilerle kaynaştığında bakır (II) kupratlar oluşur:
CuO+2 KOH- T ° → k 2 CuO 2 + H 2 O
1100 °C'ye ısıtıldığında ayrışır:
4CuO- T ° →2 Cu 2 O + O 2
b) Bakır (II) hidroksitCu(AH) 2
Bakır(II) hidroksit, suda pratik olarak çözünmeyen mavi amorf veya kristal bir maddedir. Cu(OH)2 tozu veya sulu süspansiyonları 70-90 °C'ye ısıtıldığında CuO ve H2O'ya ayrışır:
Cu(AH) 2 → CuO + H 2 O
Amfoterik bir hidroksittir. Asitlerle reaksiyona girerek su ve ilgili bakır tuzunu oluşturur:
Seyreltik alkali çözeltileriyle reaksiyona girmez, ancak konsantre çözeltilerde çözünerek parlak mavi tetrahidroksikupratlar (II) oluşturur:
Bakır(II) hidroksit, zayıf asitlerle bazik tuzlar oluşturur. Bakır amonyak oluşturmak için fazla amonyak içinde çok kolay çözünür:
Cu(OH) 2 +4NH 4 OH→(OH) 2 +4 saat 2 O
Bakır amonyak yoğun bir mavi-mor renge sahiptir, bu nedenle analitik kimyada çözeltideki küçük miktarlarda Cu2+ iyonlarını belirlemek için kullanılır.
c) Bakır tuzları (II)
Cu2+ katyonu ile etkileşime girdiğinde suda çözünmeyen kovalent bakır (I) bileşikleri oluşturan siyanür ve iyodür hariç çoğu anyon için basit bakır (II) tuzları bilinmektedir.
Bakır (+2) tuzları esas olarak suda çözünür. Çözeltilerinin mavi rengi 2+ iyonunun oluşumuyla ilişkilidir. Genellikle hidratlar halinde kristalleşirler. Böylece, 15 0 C'nin altındaki sulu bir bakır (II) klorür çözeltisinden tetrahidrat, 15-26 0 C'de trihidrat, 26 0 C'nin üzerinde dihidrat kristalleşir. Sulu çözeltilerde bakır(II) tuzları hafifçe hidrolize olur ve bunlardan bazik tuzlar sıklıkla çöker.
1. Bakır (II) sülfat pentahidrat (bakır sülfat)
En büyük pratik öneme sahip olan, bakır sülfat adı verilen CuS04 * 5H20'dur. Kuru tuz mavi bir renge sahiptir, ancak hafifçe ısıtıldığında (200 0 C) kristalizasyon suyunu kaybeder. Susuz tuz beyazdır. 700 0 C'ye daha fazla ısıtıldığında kükürt trioksiti kaybederek bakır okside dönüşür:
CuSO 4 -- T ° → CuO+ BU YÜZDEN 3
Bakır sülfat, bakırın konsantre sülfürik asit içinde çözülmesiyle hazırlanır. Bu reaksiyon "Basit bir maddenin kimyasal özellikleri" bölümünde açıklanmaktadır. Bakır sülfat, bakırın elektrolitik üretiminde, tarımda zararlıları ve bitki hastalıklarını kontrol etmek için ve diğer bakır bileşiklerinin üretiminde kullanılır.
2. Bakır (II) klorür dihidrat.
Bunlar suda kolayca çözünen koyu yeşil kristallerdir. Konsantre bakır klorür çözeltileri yeşil, seyreltilmiş çözeltiler ise mavidir. Bu, yeşil klorür kompleksinin oluşumuyla açıklanmaktadır:
Cu 2+ +4 Cl - →[ CuCl 4 ] 2-
Ve daha fazla yıkımı ve mavi su kompleksinin oluşumu.
3. Bakır(II) nitrat trihidrat.
Mavi kristalli madde. Bakırın nitrik asit içerisinde çözülmesiyle elde edilir. Kristaller ısıtıldığında önce su kaybeder, ardından oksijen ve nitrojen dioksitin salınmasıyla ayrışarak bakır (II) okside dönüşür:
2Cu(YOK 3 ) 2 -- t° →2CuO+4NO 2 +O 2
4. Hidroksobakır (II) karbonat.
Bakır karbonatlar kararsızdır ve pratikte neredeyse hiç kullanılmaz. Yalnızca doğada malakit minerali formunda oluşan temel bakır karbonat Cu2(OH)2C03, bakır üretimi için bir miktar öneme sahiptir. Isıtıldığında kolayca ayrışır ve su, karbon monoksit (IV) ve bakır oksit (II) açığa çıkar:
Cu 2 (AH) 2 CO 3 -- t° →2CuO+H 2 O+CO 2
§4. Üç değerlikli bakırın kimyasal özellikleri (st. ok. = +3)
Bu oksidasyon durumu bakır için en az kararlı olanıdır ve bu nedenle bakır(III) bileşikleri "kural"dan çok istisnadır. Ancak bazı üç değerlikli bakır bileşikleri mevcuttur.
a) Bakır (III) oksit Cu 2 O 3
Koyu garnet renginde kristal bir maddedir. Suda çözünmez.
Negatif sıcaklıklarda alkali bir ortamda bakır (II) hidroksitin potasyum peroksodisülfat ile oksidasyonu ile elde edilir:
2Cu(OH) 2 +K 2 S 2 O 8 +2KOH- -20°C →Cu 2 O 3 ↓+2K 2 BU YÜZDEN 4 +3 saat 2 O
Bu madde 400 0 C sıcaklıkta ayrışır:
Cu 2 O 3 -- T ° →2 CuO+ O 2
Bakır(III) oksit güçlü bir oksitleyici maddedir. Hidrojen klorür ile reaksiyona girdiğinde klor serbest klora indirgenir:
Cu 2 O 3 +6 HC1-- T ° →2 CuCl 2 + Cl 2 +3 H 2 O
b) Bakır kupratlar (C)
Bunlar siyah veya mavi maddelerdir, suda kararsızdır, diyamanyetiktir, anyon karelerden oluşan bir şerittir (dsp 2). Bakır(II) hidroksit ile alkali metal hipokloritin alkali ortamda etkileşimi sonucu oluşur:
2 Cu(AH) 2 + MClO + 2 NaOH→2MCuO 3 + NaCl +3 H 2 O (M= Hayır- C'ler)
c) Potasyum hekzaflorokuprat(III)
Yeşil madde, paramanyetik. Oktahedral yapı sp 3 d 2. Serbest halde -60 0 C'de ayrışan bakır florür kompleksi CuF 3. Flor atmosferinde bir potasyum ve bakır klorür karışımının ısıtılmasıyla oluşturulur:
3KCl + CuCl + 3F 2 → K 3 + 2Cl 2
Serbest flor oluşturmak için suyu ayrıştırır.
§5. Oksidasyon durumundaki bakır bileşikleri (+4)
Şimdiye kadar bilim, bakırın +4 oksidasyon durumunda olduğu tek bir madde biliyor, bu sezyum heksaflorokuprat(IV) - Cs 2 Cu +4 F 6 - 0 0 C'de cam ampullerde stabil olan turuncu kristalli bir maddedir. Reaksiyona girer suyla şiddetli bir şekilde. Sezyum ve bakır klorür karışımının yüksek basınç ve sıcaklıkta florlanmasıyla elde edilir:
CuCl 2 +2CsCl +3F 2 -- T ° r → C'ler 2 CuF 6 +2Cl 2
Her birinin birçok temsilcisi var, ancak lider konum hiç şüphesiz oksitler tarafından işgal ediliyor. Bir kimyasal element aynı anda oksijenle birlikte birkaç farklı ikili bileşiğe sahip olabilir. Bakırın da bu özelliği vardır. Üç oksiti vardır. Onlara daha detaylı bakalım.
Bakır(I) oksit
Formülü Cu 2 O'dur. Bazı kaynaklarda bu bileşiğe bakır oksit, dikopper oksit veya bakır oksit denilebilir.
Özellikler
Kahverengi-kırmızı renkte kristal bir maddedir. Bu oksit su ve etil alkolde çözünmez. 1240 o C'nin biraz üzerindeki bir sıcaklıkta ayrışmadan eriyebilir. Bu madde suyla etkileşime girmez, ancak reaksiyona giren katılımcılar konsantre hidroklorik asit, alkali, nitrik asit, amonyak hidrat, amonyum ise çözeltiye aktarılabilir. tuzlar, sülfürik asit.
Bakır(I) oksitin hazırlanması
Bakır metalinin ısıtılmasıyla veya oksijenin düşük konsantrasyona sahip olduğu bir ortamda, ayrıca belirli nitrojen oksitlerin akışında ve bakır (II) oksitle birlikte elde edilebilir. Ek olarak, ikincisinin termal ayrışma reaksiyonunun bir ürünü haline gelebilir. Bakır (I) sülfürün bir oksijen akışında ısıtılması durumunda bakır (I) oksit de elde edilebilir. Bunu elde etmenin başka, daha karmaşık yolları da vardır (örneğin, bakır hidroksitlerden birinin indirgenmesi, herhangi bir tek değerlikli bakır tuzunun alkali ile iyon değişimi, vb.), ancak bunlar yalnızca laboratuvarlarda uygulanır.
Başvuru
Seramik ve camın boyanmasında pigment olarak ihtiyaç duyulur; Bir teknenin su altı kısmını kirlenmeye karşı koruyan bir boya bileşeni. Mantar ilacı olarak da kullanılır. Bakır oksit vanalar onsuz yapamaz.
Bakır(II) oksit
Formülü CuO'dur. Birçok kaynakta bakır oksit adı altında bulunabilir.
Özellikler
Daha yüksek bir bakır oksittir. Madde suda neredeyse çözünmeyen siyah kristallerin görünümüne sahiptir. Asitle reaksiyona girer ve bu reaksiyon sırasında suyun yanı sıra karşılık gelen bakır tuzunu da oluşturur. Alkali ile birleştirildiğinde reaksiyon ürünleri kupratlardır. Bakır (II) oksidin ayrışması yaklaşık 1100 o C sıcaklıkta meydana gelir. Amonyak, karbon monoksit, hidrojen ve kömür bu bileşikten metalik bakırı çıkarabilir.
Fiş
Metalik bakırın hava ortamında tek bir koşulda ısıtılmasıyla elde edilebilir - ısıtma sıcaklığı 1100 o C'nin altında olmalıdır. Ayrıca karbonat, nitrat ve iki değerlikli bakır hidroksitin ısıtılmasıyla bakır (II) oksit elde edilebilir.
Başvuru
Bu oksit kullanılarak emaye ve cam yeşil veya mavi renklendirilir ve ikincisinin bakır-yakut çeşidi de üretilir. Laboratuvarda bu oksit, maddelerin indirgeyici özelliklerini tespit etmek için kullanılır.
Bakır(III) oksit
Formülü Cu 2 O 3'tür. Muhtemelen kulağa biraz alışılmadık gelen geleneksel bir adı var: bakır oksit.
Özellikler
Suda çözünmeyen kırmızı kristallere benziyor. Bu maddenin ayrışması 400 o C sıcaklıkta meydana gelir, bu reaksiyonun ürünleri bakır (II) oksit ve oksijendir.
Fiş
Bakır hidroksitin potasyum peroksidisülfat ile oksitlenmesiyle hazırlanabilir. Reaksiyon için gerekli bir koşul, reaksiyonun meydana gelmesi gereken alkalin bir ortamdır.
Başvuru
Bu madde tek başına kullanılmaz. Bilim ve endüstride, ayrışma ürünleri - bakır (II) oksit ve oksijen - daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Çözüm
Hepsi bakır oksitler. Bakırın değişken değerliliğe sahip olması nedeniyle bunlardan birkaçı vardır. Birkaç oksit içeren başka elementler de var ama onlar hakkında başka zaman konuşacağız.
Teklif etmek
BAKIR VE BİLEŞİKLERİ
11. DOĞA BİLİMLERİ DERSİNDEKİ DERS
Öğrencilerin bilişsel aktivitesini ve bağımsızlığını arttırmak için, materyallerin kolektif incelenmesinde dersler kullanıyoruz. Bu tür derslerde, her öğrenciye (veya öğrenci çiftine) aynı derste tamamlanması gereken bir görev verilir ve raporu sınıfın geri kalan öğrencileri tarafından not defterlerine kaydedilir ve içeriğin bir unsuru olur. dersin eğitim materyali. Her öğrenci sınıfın konuyla ilgili öğrenmesine katkıda bulunur.
Ders sırasında, öğrencilerin çalışma modu intraaktiften (bilgi akışının öğrenciler içinde kapalı olduğu bir mod, bağımsız çalışma için tipik olan bir mod) etkileşimli (bilgi akışlarının iki yönlü olduğu bir mod, yani bilginin her iki taraftan da aktığı bir mod) değişir. öğrenci ve öğrenci bilgi alışverişinde bulunur). Bu durumda öğretmen sürecin düzenleyicisi olarak hareket eder, öğrenciler tarafından sağlanan bilgileri düzeltir ve tamamlar.
Materyalin toplu çalışmasına yönelik dersler aşağıdaki aşamalardan oluşur:
Aşama 1 – öğretmenin dersin hedeflerini ve çalışma programını açıkladığı kurulum (7 dakikaya kadar);
Aşama 2 – öğrencilerin talimatlara göre bağımsız çalışması (15 dakikaya kadar);
Aşama 3 – bilgi alışverişi ve dersin özetlenmesi (kalan zamanın tamamını alır).
“Bakır ve bileşikleri” dersi, kimyanın derinlemesine çalışıldığı sınıflar için tasarlanmıştır (haftada 4 saat kimya), iki akademik saat boyunca gerçekleştirilir, ders öğrencilerin aşağıdaki konulardaki bilgilerini günceller: “Bakırın genel özellikleri metaller”, “Konsantre sülfürik asitli metallere karşı tutum” asit, nitrik asit”, “Aldehitler ve polihidrik alkollere kalitatif reaksiyonlar”, “Doymuş monohidrik alkollerin bakır(II) oksit ile oksidasyonu”, “Karmaşık bileşikler”.
Dersten önce öğrencilere ödev verilir: listelenen konuları tekrarlayın. Öğretmenin derse yönelik ön hazırlığı, öğrencilere yönelik talimat kartları hazırlamak ve laboratuvar deneyleri için setler hazırlamaktan oluşur.
DERSİN İLERLEMESİ
Kurulum aşaması
Öğretmen öğrencilere poz veriyor ders hedefi: Maddelerin özellikleri hakkındaki mevcut bilgilere dayanarak, bakır ve bileşikleri hakkındaki bilgileri tahmin edin, pratik olarak doğrulayın, özetleyin.
Öğrenciler bakır atomunun elektronik formülünü oluştururlar, bakırın bileşiklerde hangi oksidasyon durumlarını sergileyebileceğini, bakır bileşiklerinin hangi özelliklere (redoks, asit-baz) sahip olacağını öğrenirler.
Öğrencilerin defterlerinde bir tablo belirir.
Bakır ve bileşiklerinin özellikleri
| maden | Cu 2 O – bazik oksit | CuO – bazik oksit |
| İndirgeyici ajan | CuOH kararsız bir bazdır | Cu(OH)2 – çözünmeyen baz |
| CuCl – çözünmeyen tuz | CuSO 4 – çözünür tuz | |
| Redoks dualitesine sahip olun | Oksitleyici maddeler |
Bağımsız çalışma aşaması
Varsayımları doğrulamak ve desteklemek için öğrenciler talimatlara göre laboratuvar deneyleri yaparlar ve gerçekleştirilen reaksiyonların denklemlerini yazarlar.
Çiftler halinde bağımsız çalışma talimatları
1. Bakır teli ateşte ısıtın. Renginin nasıl değiştiğine dikkat edin. Sıcak kalsine edilmiş bakır teli etil alkole yerleştirin. Rengindeki değişime dikkat edin. Bu manipülasyonları 2-3 kez tekrarlayın.
Etanol kokusunun değişip değişmediğini kontrol edin.2. Gerçekleştirilen dönüşümlere karşılık gelen iki reaksiyon denklemini yazın. Bu reaksiyonlar bakırın ve oksitinin hangi özelliklerini doğrulamaktadır?
Bakır(I) okside hidroklorik asit ekleyin.3. Ne gözlemliyorsunuz? Bakır(I) klorürün çözünmeyen bir bileşik olduğunu dikkate alarak reaksiyon denklemlerini yazın. Bu reaksiyonlar bakır(I)'ın hangi özelliklerini doğrulamaktadır?
Ne gözlemliyorsunuz? Reaksiyon denklemlerini yazın.4. Bu reaksiyonlar bakır bileşiklerinin hangi özelliklerini doğrulamaktadır?
Bakır(II) sülfat çözeltisine bir şerit evrensel gösterge yerleştirin.
Sonucu açıklayın. Adım I'deki hidrolizin iyonik denklemini yazın.
Sodyum karbonat çözeltisine bir bal(II) sülfat çözeltisi ekleyin.5.
Ne gözlemliyorsunuz? Ortak hidroliz reaksiyonunun denklemini moleküler ve iyonik formlarda yazın.
Ne gözlemliyorsunuz?
Ortaya çıkan çökeltiye amonyak çözeltisi ekleyin.6. Hangi değişiklikler meydana geldi? Reaksiyon denklemlerini yazın. Bu reaksiyonlar bakır bileşiklerinin hangi özelliklerini kanıtlar?
Bakır(II) sülfata bir potasyum iyodür çözeltisi ekleyin.7. Ne gözlemliyorsunuz? Reaksiyonun denklemini yazın.
Bu reaksiyon bakır(II)'nin hangi özelliğini kanıtlar?
1 ml konsantre nitrik asit içeren bir test tüpüne küçük bir parça bakır tel yerleştirin. Test tüpünü bir tıpa ile kapatın.
Ne gözlemliyorsunuz? (Test tüpünü çekişin altına alın.) Reaksiyon denklemini yazın.8. Başka bir test tüpüne hidroklorik asit dökün ve içine küçük bir parça bakır tel yerleştirin.
Ne gözlemliyorsunuz? Gözlemlerinizi açıklayın. Bu reaksiyonlar bakırın hangi özelliklerini doğrulamaktadır?9. Başka bir test tüpüne hidroklorik asit dökün ve içine küçük bir parça bakır tel yerleştirin.
Ne gözlemliyorsunuz? Ortak hidroliz reaksiyonunun denklemini moleküler ve iyonik formlarda yazın.
Bakır(II) sülfata fazla sodyum hidroksit ekleyin.
Ne gözlemliyorsunuz? Ortaya çıkan çökeltiyi ısıtın. Ne oldu? Reaksiyon denklemlerini yazın. Bu reaksiyonlar bakır bileşiklerinin hangi özelliklerini doğrulamaktadır?10. Başka bir test tüpüne hidroklorik asit dökün ve içine küçük bir parça bakır tel yerleştirin.
Ne gözlemliyorsunuz? Ortak hidroliz reaksiyonunun denklemini moleküler ve iyonik formlarda yazın.
Ortaya çıkan çökeltiye gliserin çözeltisi ekleyin.
Hangi değişiklikler meydana geldi? Reaksiyon denklemlerini yazın. Bu reaksiyonlar bakır bileşiklerinin hangi özelliklerini kanıtlar?Ortaya çıkan çökeltiye glikoz çözeltisi ekleyin ve ısıtın.
11. Ne oldu? Glikozu belirtmek için aldehitlerin genel formülünü kullanarak reaksiyon denklemini yazın
Bu reaksiyon bakır bileşiğinin hangi özelliğini kanıtlar?
Bakır(II) sülfata şunu ekleyin: a) amonyak çözeltisi; b) sodyum fosfat çözeltisi.
Ne gözlemliyorsunuz? Reaksiyon denklemlerini yazın.
Bu reaksiyonlar bakır bileşiklerinin hangi özelliklerini kanıtlar?
1. Bilgi alışverişi ve özetleme aşaması
Öğretmen belirli bir maddenin özelliklerine ilişkin bir soru sorar. İlgili deneyleri yapan öğrenciler yapılan deneyi rapor ederek reaksiyon denklemlerini tahtaya yazarlar. Daha sonra öğretmen ve öğrenciler, maddenin okul laboratuvarındaki reaksiyonlarla doğrulanamayan kimyasal özellikleri hakkında bilgi eklerler.
Konsantre ve seyreltilmiş nitrik asit:
Cu + 4HNO3 (kons.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,
3Cu + 8HNO3 (seyreltilmiş) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H20;
Konsantre sülfürik asit:
Cu + 2H2S04 (kons.) = CuS04 + S02 + 2H20;
Oksijen:
2Cu + O2 = 2CuO;
Cu + Cl2 = CuCl2;
Oksijen varlığında hidroklorik asit:
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H20;
Demir(III) klorür:
2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2.
2. Bakır(I) oksit ve klorür hangi özellikleri sergiler?
Temel özelliklere, kompleks oluşturma yeteneğine ve redoks dualitesine dikkat çekilmiştir. Bakır(I) oksidin reaksiyonları için denklemler yazılmıştır:
CuCl oluşana kadar hidroklorik asit:
Cu20 + 2HCl = 2CuCl + H20;
Aşırı HCl:
CuCl + HC1 = H;
Cu2O'nun indirgenme ve oksidasyon reaksiyonları:
Cu 2 O + H 2 = 2Cu + H 2 O,
2Cu2O + O2 = 4CuO;
Isıtıldığında orantısızlık:
Cu 2 O = Cu + CuO,
2CuCl = Cu + CuCl2 .
3. Bakır(II) oksit hangi özellikleri sergiler?
Temel ve oksidatif özelliklere dikkat çekilmektedir. Bakır(II) oksidin reaksiyonları için denklemler yazılmıştır:
Asit:
CuO + 2H + = Cu2+ + H20;
Etanol:
C2H5OH + CuO = CH3CHO + Cu + H20;
Hidrojen:
CuO + H2 = Cu + H20;
Alüminyum:
3CuO + 2Al = 3Cu + Al203.
4. Bakır(II) hidroksit hangi özellikleri sergiler?
Oksidatif, temel özelliklere, organik ve inorganik bileşiklerle kompleks oluşturabilme yeteneğine dikkat çekilerek reaksiyon denklemleri şu şekilde yazılmıştır:
Aldehit:
RCHO + 2Cu(OH)2 = RCOOH + Cu20 + 2H20;
Asit:
Cu(OH)2 + 2H + = Cu2+ + 2H20;
Amonyak:
Cu(OH)2 + 4NH3 = (OH)2;
Gliserin:
Ayrışma reaksiyonu denklemi:
Cu(OH)2 = CuO + H20.
5. Bakır(II) tuzları hangi özellikleri sergiler?
İyon değişimi, hidroliz, oksidatif özellikler ve kompleksleşme reaksiyonlarına dikkat çekilir. Bakır sülfatın reaksiyonları için denklemler:
Sodyum hidroksit:
Cu2+ + 2OH – = Cu(OH)2;
Sodyum fosfat:
3Cu2+ + 2= Cu3(P04)2;
Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+;
Potasyum iyodür:
2CuS04 + 4KI = 2CuI + I2 + 2K2S04;
Amonyak:
Cu2+ + 4NH3 = 2+;
ve reaksiyon denklemleri:
Hidroliz:
Cu 2+ + HOH = CuOH + + H +;
Malakit oluşturmak için sodyum karbonatla birlikte hidroliz:
2Cu2+ + 2 + H20 = (CuOH)2C03 + C02.
Ek olarak, öğrencilere bakır(II) oksit ve hidroksitin alkalilerle etkileşimi hakkında bilgi verebilirsiniz, bu da onların amfoterik doğasını kanıtlar:
Cu(OH)2 + 2NaOH (kons.) = Na2,
Cu + Cl2 = CuCl2,
Cu + HgCl2 = CuCl2 + Hg,
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2H2O,
CuO + 2HCl = CuCl2 + H20,
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H20,
CuBr2 + Cl2 = CuCl2 + Br2,
(CuOH)2C03 + 4HCl = 2CuCl2 + 3H20 + C02,
2CuCl + Cl2 = 2CuCl2,
2CuCl = CuCl2 + Cu,
CuSO 4 + BaCl 2 = CuCl 2 + BaSO 4.)
Egzersiz 3. Aşağıdaki şemalara karşılık gelen dönüşüm zincirlerini yapın ve bunları gerçekleştirin:
Görev 1.
Bakır ve alüminyumdan oluşan bir alaşım, önce fazla miktarda alkali ve ardından fazla miktarda seyreltik nitrik asit ile işleme tabi tutuldu.
.
(Her iki reaksiyonda (aynı koşullar altında) açığa çıkan gazların hacimlerinin eşit olduğu biliniyorsa, alaşımdaki metallerin kütle kesirlerini hesaplayın. Cevap
. Bakırın kütle oranı – %84.) Görev 2.
(6.05 g bakır(II) nitrat kristalli hidrat kalsine edildiğinde 2 g bir kalıntı elde edildi. Orijinal tuzun formülünü belirleyin. Cevap.
Cu(NO 3) 2 3H 2 O.) Görev 3.
(6.05 g bakır(II) nitrat kristalli hidrat kalsine edildiğinde 2 g bir kalıntı elde edildi. Orijinal tuzun formülünü belirleyin. 13,2 g ağırlığındaki bir bakır levha, tuz kütle oranı 0,112 olan 300 g demir(III) nitrat çözeltisine daldırıldı. Çıkarıldığında demir(III) nitratın kütle oranının, oluşan bakır(II) tuzunun kütle oranına eşit olduğu ortaya çıktı. Plakanın çözeltiden çıkarıldıktan sonraki kütlesini belirleyin.
10 yıl) Ev ödevi.
Defterde yazılı materyali öğrenin. Bakır bileşikleri için en az on reaksiyon içeren bir dönüşüm zinciri yapın ve bunu gerçekleştirin.
1. EDEBİYAT Puzakov S.A., Popkov V.A.
2. Üniversitelere başvuran adaylar için kimya üzerine bir el kitabı. Programlar. Sorular, alıştırmalar, görevler. Örnek sınav kağıtları. M.: Yüksekokul, 1999, 575 s. Kuzmenko N.E., Eremin V.V.