कॉपर और उसके यौगिक

11वीं प्राकृतिक विज्ञान कक्षा में पाठ

छात्रों की संज्ञानात्मक गतिविधि और स्वतंत्रता को बढ़ाने के लिए, हम सामग्री के सामूहिक अध्ययन के पाठों का उपयोग करते हैं। ऐसे पाठों में, प्रत्येक छात्र (या छात्रों की एक जोड़ी) को एक कार्य प्राप्त होता है, जिसके पूरा होने पर उसे उसी पाठ में रिपोर्ट करना होगा, और उसकी रिपोर्ट शेष कक्षा द्वारा नोटबुक में दर्ज की जाती है और सामग्री का एक तत्व है पाठ की शैक्षिक सामग्री से। प्रत्येक छात्र कक्षा द्वारा विषय के अध्ययन में योगदान देता है।
पाठ के दौरान, छात्रों के काम का तरीका अंतःक्रियात्मक से बदल जाता है (एक ऐसी विधा जिसमें सूचना प्रवाह छात्रों के भीतर बंद हो जाता है, स्वतंत्र कार्य के लिए विशिष्ट) इंटरैक्टिव (एक ऐसी विधा जिसमें सूचना प्रवाह दो-तरफ़ा होता है, अर्थात सूचना दोनों से जाती है छात्र और छात्र को, सूचनाओं का आदान-प्रदान किया जाता है)। उसी समय, शिक्षक प्रक्रिया के आयोजक के रूप में कार्य करता है, छात्रों द्वारा प्रदान की गई जानकारी को ठीक करता है और पूरक करता है।
सामग्री के सामूहिक अध्ययन के पाठ में निम्नलिखित चरण होते हैं:
पहला चरण - स्थापना, जिसमें शिक्षक पाठ में काम के लक्ष्यों और कार्यक्रम (7 मिनट तक) की व्याख्या करता है;
चरण 2 - निर्देशों के अनुसार छात्रों का स्वतंत्र कार्य (15 मिनट तक);
चरण 3 - सूचनाओं का आदान-प्रदान और पाठ का सारांश (शेष सभी समय लगता है)।
पाठ "कॉपर और उसके यौगिक" रसायन विज्ञान के गहन अध्ययन (प्रति सप्ताह रसायन विज्ञान के 4 घंटे) के साथ कक्षाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, दो शैक्षणिक घंटों के लिए आयोजित किया जाता है, पाठ निम्नलिखित विषयों पर छात्रों के ज्ञान को अद्यतन करता है: "सामान्य गुण धातु", "सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड के साथ धातुओं के प्रति दृष्टिकोण", "एल्डिहाइड और पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं", "कॉपर (II) ऑक्साइड के साथ संतृप्त मोनोहाइड्रिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण", "जटिल यौगिक"।
पाठ से पहले, छात्रों को होमवर्क मिलता है: सूचीबद्ध विषयों की समीक्षा करने के लिए। पाठ के लिए शिक्षक की प्रारंभिक तैयारी में छात्रों के लिए निर्देश कार्ड तैयार करना और प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए सेट तैयार करना शामिल है।

कक्षाओं के दौरान

स्थापना चरण

शिक्षक छात्रों के सामने रखता है पाठ का उद्देश्य: पदार्थों के गुणों के बारे में मौजूदा ज्ञान के आधार पर, भविष्यवाणी करना, व्यवहार में पुष्टि करना, तांबे और उसके यौगिकों के बारे में जानकारी को सामान्य बनाना।
छात्र तांबे के परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र बनाते हैं, यह पता लगाते हैं कि यौगिकों में तांबा किस ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित कर सकता है, तांबे के यौगिकों में कौन से गुण (रेडॉक्स, एसिड-बेस) होंगे।
छात्रों की नोटबुक में एक तालिका दिखाई देती है।

तांबे और उसके यौगिकों के गुण

धातु	Cu 2 O - मूल ऑक्साइड	CuO - मूल ऑक्साइड
अपचायक कारक	CuOH एक अस्थिर क्षार है	Cu (OH) 2 - अघुलनशील क्षार
	CuCl - अघुलनशील लवण	CuSO4 - घुलनशील नमक
	रेडॉक्स द्वैत को प्राप्त करें	आक्सीकारक

स्वतंत्र कार्य का चरण

मान्यताओं की पुष्टि और पूरक करने के लिए, छात्र निर्देशों के अनुसार प्रयोगशाला प्रयोग करते हैं और प्रदर्शन की गई प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को लिखते हैं।

जोड़े में स्वतंत्र कार्य के लिए निर्देश

1. तांबे के तार को आग में जलाएं। ध्यान दें कि इसका रंग कैसे बदल गया है। गर्म कैलक्लाइंड तांबे के तार को एथिल अल्कोहल में रखें। इसके रंग में बदलाव पर ध्यान दें। इन जोड़तोड़ को 2-3 बार दोहराएं। जांचें कि क्या इथेनॉल की गंध बदल गई है।
किए गए परिवर्तनों के संगत दो अभिक्रिया समीकरण लिखिए। इन अभिक्रियाओं से कॉपर और उसके ऑक्साइड के किन गुणों की पुष्टि होती है?

2. कॉपर (I) ऑक्साइड में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए, यह देखते हुए कि कॉपर (I) क्लोराइड एक अघुलनशील यौगिक है। इन अभिक्रियाओं से कॉपर (I) के किन गुणों की पुष्टि होती है?

3. a) कॉपर (II) सल्फेट के घोल में जिंक ग्रेन्युल रखें। यदि कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, तो घोल को गर्म करें। b) कॉपर (II) ऑक्साइड में 1 मिली सल्फ्यूरिक एसिड मिलाएं और गर्म करें।
आप क्या देख रहे हैं? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। इन अभिक्रियाओं से तांबे के यौगिकों के किन गुणों की पुष्टि होती है?

4. कॉपर (II) सल्फेट के घोल में एक यूनिवर्सल इंडिकेटर स्ट्रिप रखें।
परिणाम की व्याख्या करें। पहले चरण के लिए जल-अपघटन का आयनिक समीकरण लिखिए।
सोडियम कार्बोनेट के घोल में शहद (II) सल्फेट का घोल मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं? आणविक और आयनिक रूपों में संयुक्त हाइड्रोलिसिस की प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें।

5.
आप क्या देख रहे हैं?
परिणामी अवक्षेप में अमोनिया का विलयन मिलाएं।
क्या बदलाव हुए हैं? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। की गई अभिक्रियाओं से ताँबे के यौगिकों के कौन-से गुण सिद्ध होते हैं?

6. कॉपर (II) सल्फेट में पोटेशियम आयोडाइड का घोल मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं? प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें। यह अभिक्रिया कॉपर (II) का कौन-सा गुण सिद्ध करती है?

7. तांबे के तार के एक छोटे टुकड़े को 1 मिली सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ एक परखनली में रखें। एक डाट के साथ ट्यूब बंद करें।
आप क्या देख रहे हैं? (टेस्ट ट्यूब को ड्राफ्ट के तहत लें।) प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।
एक अन्य परखनली में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल डालें, उसमें तांबे के तार का एक छोटा टुकड़ा रखें।
आप क्या देख रहे हैं? अपने अवलोकनों की व्याख्या करें। इन अभिक्रियाओं से तांबे के किन गुणों की पुष्टि होती है?

8. कॉपर (II) सल्फेट में अतिरिक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं? अवक्षेप को गर्म करें। क्या हुआ? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। इन अभिक्रियाओं से तांबे के यौगिकों के किन गुणों की पुष्टि होती है?

9. कॉपर (II) सल्फेट में अतिरिक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं?
परिणामी अवक्षेप में ग्लिसरीन का घोल मिलाएं।
क्या बदलाव हुए हैं? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। तांबे के यौगिकों के कौन से गुण इन प्रतिक्रियाओं को साबित करते हैं?

10. कॉपर (II) सल्फेट में अतिरिक्त सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं।
आप क्या देख रहे हैं?
परिणामी अवक्षेप और गर्मी में ग्लूकोज घोल डालें।
क्या हुआ? ग्लूकोज को निरूपित करने के लिए एल्डिहाइड के सामान्य सूत्र का उपयोग करके प्रतिक्रिया समीकरण लिखें

यह अभिक्रिया कॉपर यौगिक का कौन-सा गुण सिद्ध करती है?

11. कॉपर (II) सल्फेट में मिलाएं: a) अमोनिया घोल; बी) सोडियम फॉस्फेट समाधान।
आप क्या देख रहे हैं? प्रतिक्रिया समीकरण लिखिए। की गई अभिक्रियाओं से ताँबे के यौगिकों के कौन-से गुण सिद्ध होते हैं?

संचार और डीब्रीफिंग का चरण

शिक्षक किसी विशेष पदार्थ के गुणों से संबंधित प्रश्न पूछता है। संबंधित प्रयोग करने वाले छात्र प्रयोग पर रिपोर्ट करते हैं और ब्लैकबोर्ड पर प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं। फिर शिक्षक और छात्र पदार्थ के रासायनिक गुणों के बारे में जानकारी को पूरा करते हैं, जिसकी पुष्टि स्कूल प्रयोगशाला की स्थितियों में प्रतिक्रियाओं से नहीं की जा सकती है।

तांबे के यौगिकों के रासायनिक गुणों की चर्चा का क्रम

1. कॉपर एसिड के साथ कैसे प्रतिक्रिया करता है, कॉपर किन अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है?

तांबे की प्रतिक्रियाओं के साथ लिखा जाता है:

केंद्रित और पतला नाइट्रिक एसिड:

Cu + 4HNO 3 (संक्षिप्त) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O,
3Cu + 8HNO 3 (diff.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड:

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

ऑक्सीजन:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO;

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2;

ऑक्सीजन की उपस्थिति में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल:

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

आयरन (III) क्लोराइड:

2FeCl 3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2।

2. कॉपर (I) ऑक्साइड और क्लोराइड के गुण क्या हैं?

मुख्य गुणों पर ध्यान आकर्षित किया जाता है, जटिल गठन की क्षमता, रेडॉक्स द्वंद्व। कॉपर (आई) ऑक्साइड की प्रतिक्रियाओं के समीकरण के साथ:

CuCl बनाने के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड:

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

अतिरिक्त एचसीएल:

CuCl + एचसीएल = एच;

Cu 2 O के अपचयन और ऑक्सीकरण की अभिक्रियाएँ:

घन 2 ओ + एच 2 \u003d 2 सीयू + एच 2 ओ,

2Cu 2 O + O 2 \u003d 4CuO;

गर्म होने पर अनुपातहीनता:

घन 2 ओ \u003d घन + घनओ,
2CuCl \u003d Cu + CuCl 2.

3. कॉपर (II) ऑक्साइड के गुण क्या हैं?

बुनियादी और ऑक्सीकरण गुणों पर ध्यान आकर्षित किया जाता है। कॉपर (II) ऑक्साइड की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण:

अम्ल:

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

इथेनॉल:

सी 2 एच 5 ओएच + क्यूओ = सीएच 3 सीएचओ + क्यू + एच 2 ओ;

हाइड्रोजन:

CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O;

एल्यूमिनियम:

3CuO + 2Al \u003d 3Cu + Al 2 O 3.

4. कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड के गुण क्या हैं?

ऑक्सीकरण, मूल गुणों, कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों के साथ जटिल करने की क्षमता पर ध्यान आकर्षित किया जाता है। प्रतिक्रिया समीकरणों के साथ लिखा जाता है:

एल्डिहाइड:

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

अम्ल:

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

अमोनिया:

घन (ओएच) 2 + 4एनएच 3 \u003d (ओएच) 2;

ग्लिसरीन:

अपघटन प्रतिक्रिया समीकरण:

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O।

5. कॉपर (II) लवण के गुण क्या हैं?

आयन एक्सचेंज, हाइड्रोलिसिस, ऑक्सीकरण गुणों, जटिलता की प्रतिक्रियाओं पर ध्यान आकर्षित किया जाता है। कॉपर सल्फेट की प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरणों को लिखा जाता है:

सोडियम हाइड्रॉक्साइड:

घन 2+ + 2OH - \u003d घन (ओएच) 2;

सोडियम फॉस्फेट:

3Cu 2+ + 2= Cu 3 (पीओ 4) 2;

घन 2+ + Zn \u003d घन + Zn 2+;

पोटैशियम आयोडाइड:

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

अमोनिया:

घन 2+ + 4NH 3 \u003d 2+;

और प्रतिक्रिया समीकरण:

हाइड्रोलिसिस:

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

मैलाकाइट बनाने के लिए सोडियम कार्बोनेट के साथ सह-हाइड्रोलिसिस:

2Cu 2+ + 2 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2।

इसके अलावा, आप छात्रों को कॉपर (II) ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड की क्षार के साथ बातचीत के बारे में बता सकते हैं, जो उनकी उभयचरता साबित करता है:

Cu (OH) 2 + 2NaOH (संक्षिप्त) \u003d Na 2,

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2,

Cu + HgCl 2 \u003d CuCl 2 + Hg,

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

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O,

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O,

CuBr 2 + Cl 2 \u003d CuCl 2 + Br 2,

(CuOH) 2 CO 3 + 4HCl \u003d 2CuCl 2 + 3H 2 O + CO 2,

2CuCl + Cl 2 \u003d 2CuCl 2,

2CuCl \u003d CuCl 2 + Cu,

CuSO 4 + BaCl 2 \u003d CuCl 2 + BaSO 4।)

व्यायाम 3 निम्नलिखित योजनाओं के अनुरूप परिवर्तनों की श्रृंखला बनाएं और उन्हें पूरा करें:

कार्य 1। तांबे और एल्यूमीनियम के एक मिश्र धातु को पहले क्षार की अधिकता के साथ और फिर तनु नाइट्रिक एसिड की अधिकता से उपचारित किया गया था। मिश्र धातु में धातुओं के द्रव्यमान अंशों की गणना करें, यदि यह ज्ञात हो कि दोनों प्रतिक्रियाओं (समान परिस्थितियों में) में जारी गैसों की मात्रा एक दूसरे के बराबर है
.

(जवाब . तांबे का द्रव्यमान अंश - 84%।)

कार्य 2. 6.05 ग्राम हाइड्रेटेड कॉपर (II) नाइट्रेट के कैल्सीनेशन पर, 2 ग्राम अवशेष प्राप्त किया गया था। मूल नमक का सूत्र ज्ञात कीजिए।

(जवाब। Cu(NO 3) 2 3H 2 O.)

कार्य 3. 13.2 ग्राम वजन की एक तांबे की प्लेट को 0.112 के नमक के द्रव्यमान अंश के साथ एक लोहे (III) नाइट्रेट समाधान के 300 ग्राम में उतारा गया था। जब इसे बाहर निकाला गया, तो पता चला कि लोहे (III) नाइट्रेट का द्रव्यमान अंश तांबे (II) नमक के द्रव्यमान अंश के बराबर हो गया है। घोल से निकालने के बाद प्लेट का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

(जवाब। 10 साल।)

गृहकार्य।नोटबुक में लिखी सामग्री को जानें। तांबे के यौगिकों के लिए परिवर्तनों की एक श्रृंखला बनाएं, जिसमें कम से कम दस प्रतिक्रियाएं हों, और इसे पूरा करें।

साहित्य

1. पुजाकोव एस.ए., पोपकोव वी.ए.विश्वविद्यालय के छात्रों के लिए रसायन विज्ञान पर एक मैनुअल। कार्यक्रम। प्रश्न, अभ्यास, कार्य। परीक्षा पत्रों के नमूने। एम.: हायर स्कूल, 1999, 575 पी।
2. कुज़्मेंको एन.ई., एरेमिन वी.वी.रसायन विज्ञान में 2000 कार्य और अभ्यास। स्कूली बच्चों और प्रवेशकों के लिए। एम.: पहली फेडरल बुक ट्रेड कंपनी, 1998, 512 पी।

उनमें से प्रत्येक के बहुत सारे प्रतिनिधि हैं, लेकिन ऑक्साइड निस्संदेह अग्रणी स्थान रखते हैं। एक रासायनिक तत्व में एक साथ ऑक्सीजन के साथ कई अलग-अलग बाइनरी यौगिक हो सकते हैं। तांबे में भी यह गुण होता है। उसके पास तीन ऑक्साइड हैं। आइए उन्हें और अधिक विस्तार से देखें।

कॉपर (आई) ऑक्साइड

इसका सूत्र Cu 2 O है। कुछ स्रोतों में, इस यौगिक को कॉपर हीमियोक्साइड, डाइकॉपर ऑक्साइड या क्यूप्रस ऑक्साइड कहा जा सकता है।

गुण

यह भूरे-लाल रंग का एक क्रिस्टलीय पदार्थ है। यह ऑक्साइड पानी और इथेनॉल में अघुलनशील है। यह केवल 1240 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर बिना विघटित हुए पिघल सकता है। यह पदार्थ पानी के साथ बातचीत नहीं करता है, लेकिन समाधान में स्थानांतरित किया जा सकता है यदि इसके साथ प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड, क्षार, नाइट्रिक एसिड, अमोनिया हाइड्रेट हैं, अमोनियम लवण, सल्फ्यूरिक अम्ल।

कॉपर ऑक्साइड प्राप्त करना (I)

यह धातु के तांबे को गर्म करके या ऐसे वातावरण में प्राप्त किया जा सकता है जहां ऑक्सीजन की कम सांद्रता होती है, साथ ही कुछ नाइट्रोजन ऑक्साइड की एक धारा में और कॉपर (II) ऑक्साइड के साथ। इसके अलावा, यह बाद के थर्मल अपघटन का प्रतिक्रिया उत्पाद बन सकता है। कॉपर (I) सल्फाइड को ऑक्सीजन की धारा में गर्म करने पर कॉपर (I) ऑक्साइड भी प्राप्त होगा। इसे प्राप्त करने के अन्य, अधिक जटिल तरीके हैं (उदाहरण के लिए, कॉपर हाइड्रॉक्साइड्स में से एक की कमी, क्षार के साथ किसी भी मोनोवैलेंट कॉपर नमक का आयन एक्सचेंज, आदि), लेकिन उनका अभ्यास केवल प्रयोगशालाओं में किया जाता है।

आवेदन पत्र

सिरेमिक, कांच को चित्रित करते समय वर्णक के रूप में आवश्यक; पेंट के घटक जो पोत के पानी के नीचे के हिस्से को दूषण से बचाते हैं। एक कवकनाशी के रूप में भी प्रयोग किया जाता है। कॉपर ऑक्साइड वाल्व इसके बिना नहीं कर सकते।

कॉपर (द्वितीय) ऑक्साइड

इसका सूत्र CuO है। कई स्रोतों में इसे कॉपर ऑक्साइड के नाम से पाया जा सकता है।

गुण

यह उच्चतम कॉपर ऑक्साइड है। पदार्थ में काले क्रिस्टल की उपस्थिति होती है, जो पानी में लगभग अघुलनशील होते हैं। यह एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है और इस प्रतिक्रिया के दौरान डाइवलेंट कॉपर और साथ ही पानी का नमक बनाता है। जब इसे क्षार के साथ जोड़ा जाता है, तो प्रतिक्रिया उत्पादों को कप्रेट द्वारा दर्शाया जाता है। कॉपर ऑक्साइड (II) का अपघटन लगभग 1100 o C के तापमान पर होता है। अमोनिया, कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन और कोयला इस यौगिक से धात्विक तांबा निकालने में सक्षम हैं।

रसीद

यह एक शर्त के तहत धातु तांबे को हवा में गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है - हीटिंग तापमान 1100 o C से नीचे होना चाहिए। साथ ही, कॉपर (II) ऑक्साइड कार्बोनेट, नाइट्रेट, डाइवैलेंट कॉपर हाइड्रॉक्साइड को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है।

आवेदन पत्र

इस ऑक्साइड की मदद से, तामचीनी और कांच हरे या नीले रंग के होते हैं, और बाद की तांबे-रूबी किस्म का भी उत्पादन किया जाता है। प्रयोगशाला में, इस ऑक्साइड का उपयोग पदार्थों के कम करने वाले गुणों की खोज के लिए किया जाता है।

कॉपर (III) ऑक्साइड

इसका सूत्र Cu 2 O 3 है। इसका एक पारंपरिक नाम है, जो शायद थोड़ा असामान्य लगता है - कॉपर ऑक्साइड।

गुण

इसमें लाल क्रिस्टल का आभास होता है जो पानी में नहीं घुलते हैं। इस पदार्थ का अपघटन 400 ° C के तापमान पर होता है, इस प्रतिक्रिया के उत्पाद कॉपर (II) ऑक्साइड और ऑक्सीजन हैं।

रसीद

यह डाइवैलेंट कॉपर हाइड्रॉक्साइड को पोटैशियम पेरोक्सीडिसल्फेट के साथ ऑक्सीकृत करके प्राप्त किया जा सकता है। प्रतिक्रिया के लिए एक आवश्यक शर्त एक क्षारीय वातावरण है जिसमें यह होना चाहिए।

आवेदन पत्र

इस पदार्थ का उपयोग स्वयं नहीं किया जाता है। विज्ञान और उद्योग में, इसके अपघटन के उत्पाद - कॉपर (II) ऑक्साइड और ऑक्सीजन - का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

निष्कर्ष

वह सब कॉपर ऑक्साइड है। उनमें से कई इस तथ्य के कारण हैं कि तांबे की एक चर संयोजकता है। ऐसे अन्य तत्व हैं जिनमें कई ऑक्साइड होते हैं, लेकिन हम उनके बारे में दूसरी बार बात करेंगे।

कॉपर (Cu) d-तत्वों से संबंधित है और D.I. मेंडेलीव की आवर्त सारणी के IB समूह में स्थित है। जमीनी अवस्था में तांबे के परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास अपेक्षित सूत्र 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 के बजाय 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 के रूप में लिखा जाता है। दूसरे शब्दों में, तांबे के परमाणु के मामले में, तथाकथित "इलेक्ट्रॉन कूद" 4 एस सबलेवल से 3 डी सबलेवल तक मनाया जाता है। तांबे के लिए, शून्य के अलावा, ऑक्सीकरण राज्य +1 और +2 संभव हैं। +1 ऑक्सीकरण अवस्था में अनुपातहीनता का खतरा होता है और यह केवल अघुलनशील यौगिकों जैसे CuI, CuCl, Cu 2 O, आदि के साथ-साथ जटिल यौगिकों में स्थिर होता है, उदाहरण के लिए, Cl और OH। +1 ऑक्सीकरण अवस्था में कॉपर यौगिकों का कोई विशिष्ट रंग नहीं होता है। तो, कॉपर (I) ऑक्साइड, क्रिस्टल के आकार के आधार पर, गहरे लाल (बड़े क्रिस्टल) और पीले (छोटे क्रिस्टल) हो सकते हैं, CuCl और CuI सफेद होते हैं, और Cu 2 S काला-नीला होता है। अधिक रासायनिक रूप से स्थिर तांबे की ऑक्सीकरण अवस्था है, जो +2 के बराबर है। किसी दिए गए ऑक्सीकरण अवस्था में तांबे वाले लवण नीले और नीले-हरे रंग के होते हैं।

कॉपर उच्च विद्युत और तापीय चालकता के साथ एक बहुत नरम, निंदनीय और नमनीय धातु है। धात्विक तांबे का रंग लाल-गुलाबी होता है। कॉपर हाइड्रोजन के दाईं ओर धातुओं की गतिविधि श्रृंखला में है, अर्थात। कम सक्रिय धातुओं को संदर्भित करता है।

ऑक्सीजन के साथ

सामान्य परिस्थितियों में, तांबा ऑक्सीजन के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है। उनके बीच अभिक्रिया को आगे बढ़ने के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन और तापमान की स्थिति की अधिकता या कमी के आधार पर, यह कॉपर (II) ऑक्साइड और कॉपर (I) ऑक्साइड बना सकता है:

सल्फर के साथ

कॉपर के साथ सल्फर की प्रतिक्रिया, बाहर ले जाने की स्थितियों के आधार पर, कॉपर (I) सल्फाइड और कॉपर (II) सल्फाइड दोनों का निर्माण कर सकती है। जब पाउडर Cu और S के मिश्रण को 300-400 ° C के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो कॉपर (I) सल्फाइड बनता है:

सल्फर की कमी के साथ और 400 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान पर प्रतिक्रिया की जाती है, कॉपर (II) सल्फाइड बनता है। हालांकि, साधारण पदार्थों से कॉपर (II) सल्फाइड प्राप्त करने का एक सरल तरीका कार्बन डाइसल्फ़ाइड में घुले हुए सल्फर के साथ कॉपर की परस्पर क्रिया है:

यह प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर आगे बढ़ती है।

हलोजन के साथ

कॉपर फ्लोरीन, क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, सामान्य सूत्र CuHal 2 के साथ हैलाइड बनाता है, जहां हैल F, Cl या Br है:

Cu + Br 2 = CuBr 2

आयोडीन के मामले में, हैलोजन के बीच सबसे कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट, कॉपर (I) आयोडाइड बनता है:

कॉपर हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, कार्बन और सिलिकॉन के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है।

गैर-ऑक्सीकरण एसिड के साथ

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड और किसी भी सांद्रता के नाइट्रिक एसिड को छोड़कर, लगभग सभी एसिड गैर-ऑक्सीकरण एसिड होते हैं। चूंकि गैर-ऑक्सीकरण एसिड केवल उन धातुओं को ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं जो गतिविधि श्रृंखला में हाइड्रोजन तक हैं; इसका मतलब है कि तांबा ऐसे एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

ऑक्सीकरण एसिड के साथ

- केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड

कॉपर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गर्म होने पर और कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया करता है। गर्म होने पर, प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

चूंकि तांबा एक मजबूत कम करने वाला एजेंट नहीं है, इसलिए इस प्रतिक्रिया में सल्फर केवल +4 ऑक्सीकरण अवस्था (SO2 में) में कम हो जाता है।

- तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ

तनु HNO3 के साथ तांबे की प्रतिक्रिया से कॉपर (II) नाइट्रेट और नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड का निर्माण होता है:

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

- केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ

सांद्र HNO3 सामान्य परिस्थितियों में तांबे के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ तांबे की प्रतिक्रिया और तनु नाइट्रिक एसिड के साथ बातचीत के बीच का अंतर नाइट्रोजन की कमी के उत्पाद में निहित है। सांद्र HNO3 के मामले में, नाइट्रोजन कुछ हद तक कम हो जाता है: नाइट्रिक ऑक्साइड (II) के बजाय, नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) बनता है, जो कि इलेक्ट्रॉनों के लिए केंद्रित एसिड में नाइट्रिक एसिड अणुओं के बीच अधिक प्रतिस्पर्धा से जुड़ा होता है। कम करने वाला एजेंट (Cu):

Cu + 4HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

गैर-धातु ऑक्साइड के साथ

कॉपर कुछ अधातु ऑक्साइडों के साथ अभिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, NO 2, NO, N 2 O जैसे ऑक्साइड के साथ, कॉपर को कॉपर (II) ऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, और नाइट्रोजन को ऑक्सीकरण अवस्था 0 में घटाया जाता है, अर्थात। एक साधारण पदार्थ N2 बनता है:

सल्फर डाइऑक्साइड के मामले में, एक साधारण पदार्थ (सल्फर) के बजाय कॉपर (I) सल्फाइड बनता है। यह इस तथ्य के कारण है कि नाइट्रोजन के विपरीत सल्फर के साथ तांबा प्रतिक्रिया करता है:

धातु आक्साइड के साथ

जब 1000-2000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कॉपर ऑक्साइड (II) के साथ धातु के तांबे को सिंटरिंग किया जाता है, तो कॉपर ऑक्साइड (I) प्राप्त किया जा सकता है:

इसके अलावा, धातु तांबा लोहे (III) ऑक्साइड को लोहे (II) ऑक्साइड में कैल्सीनेशन पर कम कर सकता है:

धातु लवण के साथ

कॉपर कम सक्रिय धातुओं (गतिविधि श्रृंखला में इसके दाईं ओर) को उनके लवणों के विलयन से विस्थापित करता है:

Cu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag

एक दिलचस्प प्रतिक्रिया भी होती है, जिसमें तांबा एक अधिक सक्रिय धातु के नमक में घुल जाता है - +3 ऑक्सीकरण अवस्था में लोहा। हालांकि, कोई विरोधाभास नहीं हैं, क्योंकि तांबा अपने नमक से लोहे को विस्थापित नहीं करता है, लेकिन केवल इसे +3 ऑक्सीकरण अवस्था से +2 ऑक्सीकरण अवस्था में पुनर्स्थापित करता है:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu \u003d CuSO 4 + 2FeSO 4

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

बाद की प्रतिक्रिया का उपयोग तांबे के बोर्डों की नक़्क़ाशी के चरण में माइक्रोक्रेसीट के उत्पादन में किया जाता है।

तांबे का क्षरण

कॉपर नमी, कार्बन डाइऑक्साइड और वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर समय के साथ खराब हो जाता है:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 \u003d (CuOH) 2 CO 3

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, तांबे के उत्पादों को तांबे (II) हाइड्रोक्सोकार्बोनेट के ढीले नीले-हरे रंग के कोटिंग के साथ कवर किया जाता है।

जिंक के रासायनिक गुण

जिंक Zn चतुर्थ अवधि के IIB समूह में है। जमीनी अवस्था में एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं के वैलेंस ऑर्बिटल्स का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d 10 4s 2। जस्ता के लिए, +2 के बराबर केवल एक एकल ऑक्सीकरण अवस्था संभव है। जिंक ऑक्साइड ZnO और जिंक हाइड्रॉक्साइड Zn(OH) 2 ने उभयधर्मी गुणों का उच्चारण किया है।

हवा में रखने पर जिंक धूमिल हो जाता है और ZnO ऑक्साइड की एक पतली परत से ढक जाता है। उच्च आर्द्रता पर और प्रतिक्रिया के कारण कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति में ऑक्सीकरण विशेष रूप से आसानी से होता है:

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

जस्ता वाष्प हवा में जलता है, और जस्ता की एक पतली पट्टी, बर्नर की लौ में चमकने के बाद, इसमें हरी लौ के साथ जलती है:

गर्म होने पर, धातु जस्ता भी हलोजन, सल्फर, फास्फोरस के साथ बातचीत करता है:

जिंक हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन और बोरॉन के साथ सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है।

जिंक गैर-ऑक्सीकरण एसिड के साथ हाइड्रोजन को मुक्त करने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

औद्योगिक जस्ता विशेष रूप से एसिड में आसानी से घुलनशील होता है, क्योंकि इसमें अन्य कम सक्रिय धातुओं, विशेष रूप से कैडमियम और तांबे की अशुद्धियां होती हैं। उच्च शुद्धता वाला जस्ता कुछ कारणों से एसिड के लिए प्रतिरोधी है। प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए, उच्च शुद्धता वाले जस्ता का एक नमूना तांबे के संपर्क में लाया जाता है, या एसिड के घोल में थोड़ी मात्रा में तांबा नमक मिलाया जाता है।

800-900 o C (लाल गर्मी) के तापमान पर, धात्विक जस्ता, पिघली हुई अवस्था में होने के कारण, अत्यधिक गर्म जल वाष्प के साथ संपर्क करता है, इससे हाइड्रोजन मुक्त होता है:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

जिंक भी ऑक्सीकरण एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है: केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक।

एक सक्रिय धातु के रूप में जिंक केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सल्फर डाइऑक्साइड, मौलिक सल्फर और यहां तक ​​कि हाइड्रोजन सल्फाइड भी बना सकता है।

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

नाइट्रिक एसिड में कमी के उत्पादों की संरचना समाधान की एकाग्रता से निर्धारित होती है:

Zn + 4HNO 3 (संक्षिप्त) = Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (20%) = 4Zn (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (0.5%) = 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

प्रक्रिया की दिशा तापमान, एसिड की मात्रा, धातु की शुद्धता और प्रतिक्रिया समय से भी प्रभावित होती है।

जिंक क्षार विलयन के साथ अभिक्रिया करके बनाता है टेट्राहाइड्रॉक्सोज़िनकेट्सऔर हाइड्रोजन:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

जेडएन + बा (ओएच) 2 + 2 एच 2 ओ \u003d बा + एच 2

निर्जल क्षार के साथ, जस्ता, जब मिश्रित होता है, बनता है जिंकेट्सऔर हाइड्रोजन:

अत्यधिक क्षारीय वातावरण में, जस्ता एक अत्यंत मजबूत कम करने वाला एजेंट है, जो नाइट्रेट्स और नाइट्राइट्स में नाइट्रोजन को अमोनिया में कम करने में सक्षम है:

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

जटिलता के कारण, जस्ता धीरे-धीरे अमोनिया के घोल में घुल जाता है, हाइड्रोजन को कम करता है:

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

जिंक भी कम सक्रिय धातुओं (गतिविधि श्रृंखला में इसके दाईं ओर) को उनके लवण के जलीय घोल से पुनर्स्थापित करता है:

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 \u003d Fe + ZnSO 4

क्रोमियम के रासायनिक गुण

क्रोमियम आवर्त सारणी के VIB समूह का एक तत्व है। क्रोमियम परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, अर्थात के रूप में लिखा जाता है। क्रोमियम के मामले में, साथ ही तांबे के परमाणु के मामले में, तथाकथित "इलेक्ट्रॉन स्लिप" मनाया जाता है

क्रोमियम की सबसे अधिक बार प्रदर्शित होने वाली ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +2, +3 और +6 हैं। उन्हें याद किया जाना चाहिए, और रसायन विज्ञान में यूएसई कार्यक्रम के ढांचे के भीतर, हम मान सकते हैं कि क्रोमियम में कोई अन्य ऑक्सीकरण अवस्था नहीं है।

सामान्य परिस्थितियों में, क्रोमियम हवा और पानी दोनों में जंग के लिए प्रतिरोधी है।

अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया

ऑक्सीजन के साथ

600 o C से अधिक के तापमान पर गरम किया जाता है, पाउडर धातु क्रोमियम क्रोमियम (III) ऑक्साइड बनाने के लिए शुद्ध ऑक्सीजन में जलता है:

4Cr + 3O 2 = हे टी=> 2 करोड़ 2 ओ 3

हलोजन के साथ

क्रोमियम ऑक्सीजन की तुलना में कम तापमान पर क्लोरीन और फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है (क्रमशः 250 और 300 डिग्री सेल्सियस):

2Cr + 3F 2 = हे टी=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl 2 = हे टी=> 2सीआरसीएल 3

क्रोमियम ब्रोमीन के साथ लाल ताप तापमान (850-900 o C) पर प्रतिक्रिया करता है:

2Cr + 3Br 2 = हे टी=> 2सीआरबीआर 3

नाइट्रोजन के साथ

धात्विक क्रोमियम 1000 o C से ऊपर के तापमान पर नाइट्रोजन के साथ परस्पर क्रिया करता है:

2Cr + N 2 = हेटी=> 2सीआरएन

सल्फर के साथ

सल्फर के साथ, क्रोमियम क्रोमियम (II) सल्फाइड और क्रोमियम (III) सल्फाइड दोनों बना सकता है, जो सल्फर और क्रोमियम के अनुपात पर निर्भर करता है:

सीआर+एस= ओ टू=> सीआरएस

2Cr+3S= ओ टू=> सीआर 2 एस 3

क्रोमियम हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

जटिल पदार्थों के साथ बातचीत

पानी के साथ बातचीत

क्रोमियम मध्यम गतिविधि की धातुओं से संबंधित है (एल्यूमीनियम और हाइड्रोजन के बीच धातुओं की गतिविधि की श्रृंखला में स्थित)। इसका मतलब है कि प्रतिक्रिया लाल-गर्म क्रोमियम और सुपरहिटेड जल ​​वाष्प के बीच होती है:

2Cr + 3H 2 O = ओ टू=> सीआर 2 ओ 3 + 3 एच 2

एसिड के साथ बातचीत

क्रोमियम को सामान्य परिस्थितियों में केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के साथ निष्क्रिय किया जाता है, हालांकि, यह उबलने के दौरान उनमें घुल जाता है, जबकि ऑक्सीकरण अवस्था +3 में ऑक्सीकरण होता है:

सीआर + 6HNO 3 (संक्षिप्त) = को=> सीआर (नं 3) 3 + 3एनओ 2 + 3एच 2 ओ

2Cr + 6H 2 SO 4 (संक्षिप्त) = को=> सीआर 2 (एसओ 4) 3 + 3एसओ 2 + 6एच 2 ओ

तनु नाइट्रिक अम्ल के मामले में, नाइट्रोजन अपचयन का मुख्य उत्पाद एक साधारण पदार्थ N2 है:

10Cr + 36HNO 3 (रज़ब) \u003d 10Cr (NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

क्रोमियम हाइड्रोजन के बाईं ओर गतिविधि श्रृंखला में स्थित है, जिसका अर्थ है कि यह गैर-ऑक्सीकरण एसिड के समाधान से एच 2 को मुक्त करने में सक्षम है। ऐसी प्रतिक्रियाओं के दौरान, वायुमंडलीय ऑक्सीजन तक पहुंच के अभाव में, क्रोमियम (II) लवण बनते हैं:

सीआर + 2एचसीएल \u003d सीआरसीएल 2 + एच 2

सीआर + एच 2 एसओ 4 (रज़ब।) \u003d सीआरएसओ 4 + एच 2

खुली हवा में प्रतिक्रिया करते समय, द्विसंयोजक क्रोमियम तुरंत हवा में निहित ऑक्सीजन द्वारा +3 के ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाता है। इस मामले में, उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ समीकरण रूप लेगा:

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

जब क्रोमियम धातु को क्षार की उपस्थिति में मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ जोड़ा जाता है, तो क्रोमियम +6 के ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे बनता है क्रोमेट्स:

लोहे के रासायनिक गुण

लौह Fe, समूह VIIIB में एक रासायनिक तत्व और आवर्त सारणी में क्रमांक 26 है। लोहे के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का वितरण इस प्रकार है 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, अर्थात लोहा d-तत्वों से संबंधित है, क्योंकि इसके मामले में d-sublevel भरा हुआ है। यह दो ऑक्सीकरण राज्यों +2 और +3 की सबसे विशेषता है। FeO ऑक्साइड और Fe(OH) 2 हाइड्रॉक्साइड में मूल गुणों का प्रभुत्व है, Fe 2 O 3 ऑक्साइड और Fe (OH) 3 हाइड्रॉक्साइड स्पष्ट रूप से उभयचर हैं। तो लोहे के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड (lll) क्षार के सांद्र विलयन में उबालने पर कुछ हद तक घुल जाते हैं, और संलयन के दौरान निर्जल क्षार के साथ भी प्रतिक्रिया करते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लोहे की ऑक्सीकरण अवस्था +2 बहुत अस्थिर है, और आसानी से ऑक्सीकरण अवस्था +3 में चली जाती है। लोहे के यौगिकों को +6 के दुर्लभ ऑक्सीकरण अवस्था में भी जाना जाता है - फेरेट्स, गैर-मौजूद "लौह एसिड" एच 2 फेओ 4 के लवण। ये यौगिक केवल ठोस अवस्था में या अत्यधिक क्षारीय घोल में अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं। माध्यम की अपर्याप्त क्षारीयता के साथ, फेरेट जल्दी से पानी को भी ऑक्सीकृत कर देता है, जिससे ऑक्सीजन निकल जाती है।

सरल पदार्थों के साथ बातचीत

ऑक्सीजन के साथ

जब शुद्ध ऑक्सीजन में जलाया जाता है, तो लोहा तथाकथित बनाता है लोहा पैमाना, Fe 3 O 4 का सूत्र है और वास्तव में एक मिश्रित ऑक्साइड का प्रतिनिधित्व करता है, जिसकी संरचना को सशर्त रूप से FeO∙Fe 2 O 3 सूत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है। लोहे की दहन प्रतिक्रिया का रूप है:

3Fe + 2O 2 = को=> फे 3 ओ 4

सल्फर के साथ

गर्म होने पर, लौह सल्फर के साथ फेरस सल्फाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है:

फ़े+एस= को=> FeS

या सल्फर की अधिकता के साथ आयरन डाइसल्फ़ाइड:

फे + 2 एस = को=> FeS2

हलोजन के साथ

आयोडीन को छोड़कर सभी हैलोजन के साथ, धात्विक लोहा +3 के ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे आयरन हैलाइड (ll) बनता है:

2Fe + 3F 2 = को=> 2FeF 3 - आयरन फ्लोराइड (ll)

2Fe + 3Cl 2 = को=> 2FeCl 3 - आयरन क्लोराइड (llll)

आयोडीन, हैलोजन के बीच सबसे कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, लोहे को केवल +2 ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकरण करता है:

फे + आई 2 = को=> FeI 2 - आयरन आयोडाइड (ll)

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फेरिक आयरन यौगिक +2 ऑक्सीकरण अवस्था में ठीक होने के दौरान आयोडीन I 2 को मुक्त करने के लिए एक जलीय घोल में आसानी से आयोडाइड आयनों का ऑक्सीकरण करते हैं। FIPI बैंक से इसी तरह की प्रतिक्रियाओं के उदाहरण:

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

2Fe(OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI \u003d 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

हाइड्रोजन के साथ

लोहा हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है (केवल क्षार धातुएं और क्षारीय पृथ्वी धातुएं धातुओं से हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं):

जटिल पदार्थों के साथ बातचीत

एसिड के साथ बातचीत

गैर-ऑक्सीकरण एसिड के साथ

चूंकि लोहा हाइड्रोजन के बाईं ओर गतिविधि श्रृंखला में स्थित है, इसका मतलब है कि यह गैर-ऑक्सीकरण एसिड से हाइड्रोजन को विस्थापित करने में सक्षम है (किसी भी एकाग्रता के एच 2 एसओ 4 (सांद्र) और एचएनओ 3 को छोड़कर लगभग सभी एसिड):

Fe + H 2 SO 4 (अंतर।) \u003d FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

परीक्षा के कार्यों में इस तरह की चाल पर ध्यान देना आवश्यक है, इस विषय पर एक प्रश्न के रूप में कि तनु और केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण लोहे की किस डिग्री का ऑक्सीकरण होगा। दोनों मामलों में सही उत्तर +2 तक है।

यहां जाल केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ बातचीत के मामले में लोहे के गहरे ऑक्सीकरण (s.o. +3 तक) की सहज अपेक्षा में निहित है।

ऑक्सीकरण एसिड के साथ बातचीत

सामान्य परिस्थितियों में, निष्क्रियता के कारण लोहा केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। हालांकि, उबालने पर यह उनके साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Fe + 6H 2 SO 4 = ओ टू=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 = ओ टू=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

ध्यान दें कि तनु सल्फ्यूरिक अम्ल लोहे को +2 की ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत कर देता है और +3 पर सांद्रित कर देता है।

लोहे का संक्षारण (जंग लगना)

नम हवा में, लोहे में बहुत जल्दी जंग लग जाता है:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3

सामान्य परिस्थितियों में या उबालने पर ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में आयरन पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया केवल लाल ताप तापमान (> 800 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर के तापमान पर होती है। वे..

§एक। एक साधारण पदार्थ के रासायनिक गुण (सेंट ओके। = 0)।

क) ऑक्सीजन से संबंध.

अपने उपसमूह पड़ोसियों, चांदी और सोने के विपरीत, तांबा सीधे ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। कॉपर ऑक्सीजन के प्रति बहुत कम गतिविधि दिखाता है, लेकिन नम हवा में यह धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है और एक हरे रंग की फिल्म से ढक जाता है, जिसमें मूल कॉपर कार्बोनेट होते हैं:

शुष्क हवा में, ऑक्सीकरण बहुत धीमा होता है, तांबे की सतह पर कॉपर ऑक्साइड की एक पतली परत बन जाती है:

बाह्य रूप से, कॉपर नहीं बदलता है, क्योंकि कॉपर (I) ऑक्साइड, कॉपर की तरह ही, गुलाबी होता है। इसके अलावा, ऑक्साइड की परत इतनी पतली होती है कि यह प्रकाश का संचार करती है, अर्थात। के माध्यम से चमकता है। एक अलग तरीके से, तांबा गर्म होने पर ऑक्सीकरण करता है, उदाहरण के लिए, 600-800 0 C पर। पहले सेकंड में, ऑक्सीकरण कॉपर (I) ऑक्साइड में जाता है, जो सतह से काले कॉपर (II) ऑक्साइड में बदल जाता है। एक दो-परत ऑक्साइड कोटिंग बनती है।

क्यू गठन (घन 2 ओ) = 84935 केजे।

चित्रा 2. कॉपर ऑक्साइड फिल्म की संरचना।

बी) पानी के साथ बातचीत.

कॉपर उपसमूह की धातुएं हाइड्रोजन आयन के बाद, वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला के अंत में होती हैं। इसलिए, ये धातुएं पानी से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकती हैं। उसी समय, हाइड्रोजन और अन्य धातुएं तांबे के उपसमूह धातुओं को उनके लवण के समाधान से विस्थापित कर सकती हैं, उदाहरण के लिए:

यह प्रतिक्रिया रेडॉक्स है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण होता है:

आणविक हाइड्रोजन तांबे के उपसमूह की धातुओं को बड़ी मुश्किल से विस्थापित करता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का बंधन मजबूत होता है और इसे तोड़ने में बहुत सारी ऊर्जा खर्च होती है। प्रतिक्रिया केवल हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ होती है।

ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कॉपर व्यावहारिक रूप से पानी के साथ बातचीत नहीं करता है। ऑक्सीजन की उपस्थिति में, तांबा धीरे-धीरे पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और कॉपर हाइड्रॉक्साइड और बेसिक कार्बोनेट की एक हरी फिल्म से ढक जाता है:

सी) एसिड के साथ बातचीत.

हाइड्रोजन के बाद वोल्टेज की एक श्रृंखला में होने के कारण, तांबा इसे एसिड से विस्थापित नहीं करता है। इसलिए, हाइड्रोक्लोरिक और तनु सल्फ्यूरिक एसिड तांबे पर कार्य नहीं करते हैं।

हालाँकि, ऑक्सीजन की उपस्थिति में, तांबा इन अम्लों में घुलकर संबंधित लवण बनाता है:

एकमात्र अपवाद हाइड्रोआयोडिक एसिड है, जो हाइड्रोजन को मुक्त करने के लिए तांबे के साथ प्रतिक्रिया करता है और एक बहुत ही स्थिर कॉपर (I) कॉम्प्लेक्स बनाता है:

2 घन + 3 नमस्ते → 2 एच[ कुई 2 ] + एच 2

कॉपर एसिड के साथ भी प्रतिक्रिया करता है - ऑक्सीकरण एजेंट, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड के साथ:

Cu+4HNO 3( सान्द्र .) → Cu(NO 3 ) 2 +2नहीं 2 +2H 2 हे

3Cu + 8HNO 3( पतला होना .) → 3Cu(NO .) 3 ) 2 +2NO+4H 2 हे

और केंद्रित ठंडे सल्फ्यूरिक एसिड के साथ भी:

घन + एच 2 इसलिए 4 (संक्षिप्त) → CuO + SO 2 + एच 2 हे

गर्म केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ :

घन+2H 2 इसलिए 4( सान्द्र ., गरम ) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 हे

200 0 C के तापमान पर निर्जल सल्फ्यूरिक एसिड के साथ, कॉपर (I) सल्फेट बनता है:

2Cu+2H 2 इसलिए 4( निर्जल .) 200 डिग्री सेल्सियस → Cu 2 इसलिए 4 +एसओ 2 + 2H 2 हे

d) हैलोजन और कुछ अन्य अधातुओं से संबंध.

क्यू गठन (CuCl) = 134300 kJ

क्यू गठन (CuCl 2) = 111700 kJ

कॉपर हैलोजन के साथ अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करता है, दो प्रकार के हैलाइड देता है: CuX और CuX 2 .. कमरे के तापमान पर हैलोजन की क्रिया के तहत, कोई दृश्य परिवर्तन नहीं होता है, लेकिन पहले सतह पर सोखने वाले अणुओं की एक परत बनती है, और फिर एक बहुत पतली परत होती है। हलाइड्स का। गर्म होने पर, तांबे के साथ प्रतिक्रिया बहुत हिंसक होती है। हम तांबे के तार या पन्नी को गर्म करते हैं और इसे क्लोरीन के एक जार में गर्म करते हैं - तांबे के पास भूरे रंग के वाष्प दिखाई देंगे, जिसमें कॉपर (II) क्लोराइड CuCl 2 कॉपर (I) क्लोराइड CuCl के साथ मिश्रित होगा। गर्मी की रिहाई के कारण प्रतिक्रिया स्वचालित रूप से होती है। उदाहरण के लिए, डाइवैलेंट कॉपर हैलाइड के घोल के साथ धात्विक तांबे की प्रतिक्रिया करके मोनोवैलेंट कॉपर हैलाइड प्राप्त किया जाता है:

इस मामले में, मोनोक्लोराइड तांबे की सतह पर एक सफेद अवक्षेप के रूप में समाधान से बाहर निकलता है।

कॉपर भी गर्म होने पर सल्फर और सेलेनियम के साथ काफी आसानी से प्रतिक्रिया करता है (300-400 डिग्री सेल्सियस):

2Cu+S→Cu 2 एस

2Cu+Se→Cu 2 से

लेकिन तांबा उच्च तापमान पर भी हाइड्रोजन, कार्बन और नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

ई) गैर-धातुओं के ऑक्साइड के साथ बातचीत

गर्म होने पर, तांबा कुछ गैर-धातु ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, सल्फर (IV) ऑक्साइड और नाइट्रोजन (II, IV) ऑक्साइड) से साधारण पदार्थों को विस्थापित कर सकता है, जबकि थर्मोडायनामिक रूप से अधिक स्थिर कॉपर (II) ऑक्साइड बनाता है:

4Cu+SO 2 600-800 डिग्री सेल्सियस →2CuO + Cu 2 एस

4Cu+2NO 2 500-600 डिग्री सेल्सियस →4CuO + N 2

2 घन+2 नहीं 500-600° सी →2 CuO + एन 2

2. मोनोवैलेंट कॉपर के रासायनिक गुण (st.c. = +1)

जलीय घोल में, Cu + आयन बहुत अस्थिर और अनुपातहीन होता है:

घन + ↔ घन 0 + घन 2+

हालांकि, ऑक्सीकरण अवस्था (+1) में तांबे को बहुत कम घुलनशीलता वाले यौगिकों में या जटिलता के माध्यम से स्थिर किया जा सकता है।

ए) कॉपर ऑक्साइड (मैं) घन 2 हे

उभयधर्मी ऑक्साइड। भूरा-लाल क्रिस्टलीय पदार्थ। यह प्राकृतिक रूप से खनिज कपराइट के रूप में होता है। यह तांबे (II) नमक के घोल को क्षार और कुछ मजबूत कम करने वाले एजेंट, उदाहरण के लिए, फॉर्मेलिन या ग्लूकोज के साथ गर्म करके कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जा सकता है। कॉपर (I) ऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। कॉपर (I) ऑक्साइड को क्लोराइड कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल में स्थानांतरित किया जाता है:

घन 2 हे+4 एचसीएल→2 एच[ CuCl2]+ एच 2 हे

हम अमोनिया और अमोनियम लवण के एक केंद्रित घोल में भी घुलते हैं:

घन 2 ओ+2एनएच 4 + →2 +

तनु सल्फ्यूरिक एसिड में, यह द्विसंयोजक तांबे और धात्विक तांबे के अनुपात में होता है:

घन 2 ओ+एच 2 इसलिए 4 (सं.) → CuSO 4 + Cu 0 +एच 2 हे

इसके अलावा, कॉपर (I) ऑक्साइड जलीय घोल में निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है:

1. धीरे-धीरे ऑक्सीजन द्वारा कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड में ऑक्सीकृत:

2 घन 2 हे+4 एच 2 हे+ हे 2 →4 घन(ओह) 2 ↓

2. तनु हाइड्रोहेलिक अम्लों के साथ अभिक्रिया करके संगत कॉपर (I) हैलाइड बनाता है:

घन 2 हे+2 एचजी → 2घनजी↓ +एच 2 हे(जी =क्लोरीन, बीआर, जे)

3. विशिष्ट कम करने वाले एजेंटों के साथ धातु तांबे के लिए कम, उदाहरण के लिए, एक केंद्रित समाधान में सोडियम हाइड्रोसल्फाइट:

2 घन 2 हे+2 नासो 3 →4 घन↓+ ना 2 इसलिए 4 + एच 2 इसलिए 4

कॉपर (I) ऑक्साइड निम्नलिखित अभिक्रियाओं में धात्विक कॉपर में अपचित हो जाता है:

1. 1800 डिग्री सेल्सियस (अपघटन) तक गर्म होने पर:

2 घन 2 हे - 1800° सी →2 घन + हे 2

2. जब हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड, एल्यूमीनियम और अन्य विशिष्ट कम करने वाले एजेंटों की धारा में गर्म किया जाता है:

घन 2 ओ+एच 2 - >250°C →2Cu+H 2 हे

घन 2 ओ+सीओ - 250-300 डिग्री सेल्सियस →2Cu+CO 2

3 घन 2 हे + 2 अली - 1000° सी →6 घन + अली 2 हे 3

इसके अलावा, उच्च तापमान पर, कॉपर (I) ऑक्साइड प्रतिक्रिया करता है:

1. अमोनिया के साथ (तांबा(I) नाइट्राइड बनता है)

3 घन 2 हे + 2 राष्ट्रीय राजमार्ग 3 - 250° सी →2 घन 3 एन + 3 एच 2 हे

2. क्षार धातु आक्साइड के साथ:

घन 2 ओ+एम 2 ओ- 600-800 डिग्री सेल्सियस →2 एमCuO (एम = ली, ना, के)

इस मामले में, तांबे (I) के कप्रेट बनते हैं।

कॉपर (I) ऑक्साइड क्षार के साथ स्पष्ट रूप से प्रतिक्रिया करता है:

घन 2 हे+2 NaOH (संक्षिप्त) + एच 2 हे↔2 ना[ घन(ओह) 2 ]

बी) कॉपर हाइड्रॉक्साइड (मैं) CuOH

कॉपर (I) हाइड्रॉक्साइड एक पीला पदार्थ बनाता है और पानी में अघुलनशील होता है।

गर्म या उबालने पर आसानी से विघटित हो जाता है:

2 CuOH → घन 2 हे + एच 2 हे

ग) हैलाइड्सCuF, घनसाथ मेंमैं, CuBrऔरCuJ

ये सभी यौगिक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ हैं, जो पानी में खराब घुलनशील हैं, लेकिन NH 3, साइनाइड आयनों, थायोसल्फेट आयनों और अन्य मजबूत कॉम्प्लेक्सिंग एजेंटों की अधिकता में आसानी से घुलनशील हैं। आयोडीन केवल यौगिक Cu +1 J बनाता है। गैसीय अवस्था में (CuГ) 3 प्रकार के चक्र बनते हैं। संबंधित हाइड्रोहेलिक एसिड में उलटा घुलनशील:

घनजी + एचजीएच[ घनजी 2 ] (जी =क्लोरीन, बीआर, जे)

कॉपर (I) क्लोराइड और ब्रोमाइड नम हवा में अस्थिर होते हैं और धीरे-धीरे मूल कॉपर (II) लवण में बदल जाते हैं:

4 घनडी +2एच 2 हे + हे 2 →4 घन(ओह) जी (जी = सीएल, बीआर)

डी) अन्य तांबे के यौगिक (मैं)

1. कॉपर (I) एसीटेट (CH 3 COOCu) - एक तांबे का यौगिक, रंगहीन क्रिस्टल का रूप होता है। पानी में, यह धीरे-धीरे Cu 2 O तक हाइड्रोलाइज हो जाता है, हवा में यह डाइवैलेंट कॉपर एसीटेट में ऑक्सीकृत हो जाता है; सीएच 3 सीओओएसयू हाइड्रोजन या तांबे के साथ कमी (सीएच 3 सीओओ) 2 सीयू, निर्वात में उच्च बनाने की क्रिया (सीएच 3 सीओओ) 2 क्यू द्वारा प्राप्त किया जाता है या बातचीत (एनएच 3 ओएच) एसओ 4 के साथ (सीएच 3 सीओओ) 2 क्यू में पी- H 3 COOH 3 की उपस्थिति में पुनः। पदार्थ विषैला होता है।

2. कॉपर(I) एसिटिलीनाइड - लाल-भूरा, कभी-कभी काले क्रिस्टल। सूखने पर, क्रिस्टल प्रभाव या गर्मी पर फट जाते हैं। गीला प्रतिरोधी। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में विस्फोट से कोई गैसीय पदार्थ नहीं बनता है। एसिड की क्रिया के तहत विघटित होता है। यह एक अवक्षेप के रूप में बनता है जब एसिटिलीन को कॉपर (I) लवण के अमोनिया घोल में प्रवाहित किया जाता है:

साथ में 2 एच 2 +2[ घन(राष्ट्रीय राजमार्ग 3 ) 2 ](ओह) → घन 2 सी 2 ↓ +2 एच 2 हे+2 राष्ट्रीय राजमार्ग 3

इस प्रतिक्रिया का उपयोग एसिटिलीन के गुणात्मक पता लगाने के लिए किया जाता है।

3. कॉपर नाइट्राइड - घन 3 एन, गहरे हरे क्रिस्टल के सूत्र के साथ एक अकार्बनिक यौगिक।

गर्म करने पर विघटित हो जाता है:

2 घन 3 एन - 300° सी →6 घन + एन 2

एसिड के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है:

2 घन 3 एन +6 एचसीएल - 300° सी →3 घन↓ +3 CuCl 2 +2 राष्ट्रीय राजमार्ग 3

3. द्विसंयोजक तांबे के रासायनिक गुण (st.c. = +2)

तांबे की सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था और इसकी सबसे विशेषता।

ए) कॉपर ऑक्साइड (द्वितीय) CuO

CuO द्विसंयोजी कॉपर का क्षारक ऑक्साइड है। काले क्रिस्टल, सामान्य परिस्थितियों में काफी स्थिर, पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील। प्रकृति में यह काले रंग के खनिज टेनोराइट (मेलाकोनाइट) के रूप में होता है। कॉपर (II) ऑक्साइड अम्ल के साथ क्रिया करके कॉपर (II) और पानी के संगत लवण बनाता है:

CuO + 2 एचएनओ 3 → घन(नहीं 3 ) 2 + एच 2 हे

जब CuO को क्षार के साथ मिलाया जाता है, तो कॉपर (II) के कप्रेट बनते हैं:

CuO+2 कोह- टी ° → क 2 CuO 2 + एच 2 हे

1100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर यह विघटित हो जाता है:

4CuO- टी ° →2 घन 2 हे + हे 2

बी) कॉपर (द्वितीय) हाइड्रोक्साइडघन(ओह) 2

कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड एक नीला अनाकार या क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। 70-90 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर, Cu (OH) 2 पाउडर या इसके जलीय निलंबन CuO और H 2 O में विघटित हो जाते हैं:

घन(ओह) 2 → CuO + एच 2 हे

यह एक उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड है। अम्लों के साथ अभिक्रिया करके जल तथा संबंधित कॉपर लवण बनाता है:

यह तनु क्षार समाधानों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन केंद्रित समाधानों में घुल जाता है, जिससे चमकीले नीले टेट्राहाइड्रॉक्सोक्यूप्रेट्स (II) बनते हैं:

कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड कमजोर अम्लों के साथ क्षारीय लवण बनाता है। कॉपर अमोनिया बनाने के लिए यह अतिरिक्त अमोनिया में बहुत आसानी से घुल जाता है:

घन (ओएच) 2 +4एनएच 4 ओह → (ओएच) 2 +4H 2 हे

कॉपर अमोनिया में एक तीव्र नीला-बैंगनी रंग होता है, इसलिए इसका उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन शास्त्र में समाधान में Cu 2+ आयनों की थोड़ी मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

ग) कॉपर लवण (द्वितीय)

साइनाइड और आयोडाइड को छोड़कर, तांबे (II) के साधारण लवण अधिकांश आयनों के लिए जाने जाते हैं, जो Cu 2+ धनायन के साथ परस्पर क्रिया करते समय सहसंयोजक तांबा (I) यौगिक बनाते हैं जो पानी में अघुलनशील होते हैं।

कॉपर लवण (+2) ज्यादातर पानी में घुलनशील होते हैं। उनके विलयनों का नीला रंग 2+ आयन के निर्माण से जुड़ा है। वे अक्सर हाइड्रेट के रूप में क्रिस्टलीकृत होते हैं। इस प्रकार, टेट्राहाइड्रेट 15 0 C से नीचे कॉपर क्लोराइड (II) के जलीय घोल से क्रिस्टलीकृत होता है, 15-26 0 C पर ट्राइहाइड्रेट और 26 0 C से ऊपर डाइहाइड्रेट होता है। जलीय घोलों में, कॉपर (II) लवण कुछ हद तक हाइड्रोलिसिस के अधीन होते हैं, और मूल लवण अक्सर उनमें से निकल जाते हैं।

1. कॉपर (II) सल्फेट पेंटाहाइड्रेट (कॉपर सल्फेट)

CuSO 4 * 5H 2 O, जिसे कॉपर सल्फेट कहा जाता है, का सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व है। सूखे नमक का रंग नीला होता है, हालांकि, थोड़ा गर्म करने पर (200 0 सी), यह क्रिस्टलीकरण का पानी खो देता है। निर्जल सफेद नमक। 700 0 C तक और गर्म करने पर, यह कॉपर ऑक्साइड में बदल जाता है, जिससे सल्फर ट्राइऑक्साइड खो जाता है:

क्यूएसओ 4 ­-- टी ° → CuO+ इसलिए 3

कॉपर सल्फेट को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में कॉपर को घोलकर तैयार किया जाता है। यह प्रतिक्रिया "एक साधारण पदार्थ के रासायनिक गुण" खंड में वर्णित है। कॉपर सल्फेट का उपयोग तांबे के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन में, कृषि में कीटों और पौधों की बीमारियों को नियंत्रित करने और अन्य तांबे के यौगिकों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

2. कॉपर (II) क्लोराइड डाइहाइड्रेट।

ये गहरे हरे रंग के क्रिस्टल होते हैं, जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। कॉपर क्लोराइड के सांद्र विलयन हरे और तनु विलयन नीले रंग के होते हैं। यह एक हरे क्लोराइड परिसर के गठन के कारण है:

घन 2+ +4 क्लोरीन - →[ CuCl 4 ] 2-

और इसके आगे विनाश और नीले एक्वाकॉम्प्लेक्स का निर्माण।

3. कॉपर (II) नाइट्रेट ट्राइहाइड्रेट।

नीला क्रिस्टलीय ठोस। कॉपर को नाइट्रिक अम्ल में घोलकर प्राप्त किया जाता है। गर्म होने पर, क्रिस्टल पहले पानी खो देते हैं, फिर ऑक्सीजन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड की रिहाई के साथ विघटित हो जाते हैं, कॉपर (II) ऑक्साइड में बदल जाते हैं:

2Cu(NO 3 ) 2 -- टी° →2CuO+4NO 2 +ओ 2

4. हाइड्रोक्सोमेडी (II) कार्बोनेट।

कॉपर कार्बोनेट अस्थिर होते हैं और व्यवहार में लगभग कभी उपयोग नहीं किए जाते हैं। तांबे के उत्पादन के लिए कुछ महत्व केवल मूल कॉपर कार्बोनेट Cu 2 (OH) 2 CO 3 है, जो प्रकृति में खनिज मैलाकाइट के रूप में होता है। गर्म होने पर, यह पानी, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और कॉपर ऑक्साइड (II) की रिहाई के साथ आसानी से विघटित हो जाता है:

घन 2 (ओह) 2 सीओ 3 -- टी° →2CuO+H 2 ओ+सीओ 2

4. त्रिसंयोजक तांबे के रासायनिक गुण (st.c. = +3)

यह ऑक्सीकरण अवस्था तांबे के लिए सबसे कम स्थिर है, और इसलिए तांबा (III) यौगिक "नियम" के बजाय अपवाद हैं। हालांकि, कुछ त्रिसंयोजक तांबे के यौगिक मौजूद हैं।

a) कॉपर ऑक्साइड (III) Cu 2 हे 3

यह एक क्रिस्टलीय पदार्थ, गहरा गार्नेट रंग है। पानी में नहीं घुलता।

निम्न तापमान पर क्षारीय माध्यम में कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड के पोटैशियम परॉक्सोडिसल्फेट के साथ ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है:

2 सीयू (ओएच) 2 +के 2 एस 2 हे 8 +2कोह -- -20 डिग्री सेल्सियस → Cu 2 हे 3 +2K 2 इसलिए 4 +3एच 2 हे

यह पदार्थ 400 0 C के तापमान पर विघटित होता है:

घन 2 हे 3 -- टी ° →2 CuO+ हे 2

कॉपर (III) ऑक्साइड एक प्रबल ऑक्सीकारक है। हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ बातचीत करते समय, क्लोरीन मुक्त क्लोरीन में कम हो जाता है:

घन 2 हे 3 +6 एचसीएल-- टी ° →2 CuCl 2 + क्लोरीन 2 +3 एच 2 हे

बी) कॉपर कप्रेट (डब्ल्यू)

ये काले या नीले पदार्थ हैं, वे पानी में स्थिर नहीं हैं, वे प्रतिचुंबकीय हैं, आयन वर्गों का एक रिबन है (डीएसपी 2)। एक क्षारीय वातावरण में कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड और क्षार धातु हाइपोक्लोराइट की परस्पर क्रिया द्वारा निर्मित:

2 घन(ओह) 2 + एमक्लोरीन मोनोऑक्साइड + 2 NaOH→2एमCuO 3 + सोडियम क्लोराइड +3 एच 2 हे (एम= ना- सी)

सी) पोटेशियम हेक्साफ्लोरोकुप्रेट (III)

हरा पदार्थ, अनुचुंबकीय। अष्टफलकीय संरचना एसपी 3 डी 2। कॉपर फ्लोराइड कॉम्प्लेक्स CuF 3, जो -60 0 C पर मुक्त अवस्था में विघटित होता है। यह फ्लोरीन वातावरण में पोटेशियम और कॉपर क्लोराइड के मिश्रण को गर्म करके बनता है:

3KCl + CuCl + 3F 2 → के 3 + 2Cl 2

मुक्त फ्लोरीन के निर्माण के साथ पानी को विघटित करता है।

5. ऑक्सीकरण अवस्था में कॉपर यौगिक (+4)

अब तक, विज्ञान के लिए केवल एक ही पदार्थ ज्ञात है, जहां तांबा +4 ऑक्सीकरण अवस्था में है, यह सीज़ियम हेक्साफ्लोरोक्यूप्रेट (IV) - Cs 2 Cu +4 F 6 - एक नारंगी क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो 0 0 C पर कांच की शीशियों में स्थिर है। यह पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है। सीज़ियम और कॉपर क्लोराइड के मिश्रण के उच्च दबाव और तापमान पर फ्लोरीनेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

CuCl 2 +2CsCl +3F 2 -- टी डिग्री पी → सीएस 2 CuF 6 +2Cl 2

सभी डी-तत्वों की तरह, चमकीले रंग का।

तांबे की तरह ही, यह मनाया जाता है इलेक्ट्रॉन डुबकी- s-कक्षीय से d-कक्षीय तक

परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना:

तदनुसार, तांबे के 2 विशिष्ट ऑक्सीकरण राज्य हैं: +2 और +1।

सरल पदार्थ:सोना-गुलाबी धातु।

कॉपर ऑक्साइड: u2O कॉपर ऑक्साइड (I) \ कॉपर ऑक्साइड 1 - लाल-नारंगी रंग

CuO कॉपर (II) ऑक्साइड \ कॉपर ऑक्साइड 2 - काला।

ऑक्साइड को छोड़कर अन्य कॉपर यौगिक Cu(I), अस्थिर हैं।

कॉपर यौगिक Cu (II) - सबसे पहले, वे स्थिर होते हैं, और दूसरी बात, वे नीले या हरे रंग के होते हैं।

तांबे के सिक्के हरे क्यों हो जाते हैं? कॉपर पानी की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड के साथ क्रिया करके CuCO3, एक हरा पदार्थ बनाता है।

एक अन्य रंगीन कॉपर यौगिक, कॉपर (II) सल्फाइड, एक काला अवक्षेप है।

कॉपर, अन्य तत्वों के विपरीत, हाइड्रोजन के बाद खड़ा होता है, इसलिए यह इसे एसिड से मुक्त नहीं करता है:

• साथ गरमसल्फ्यूरिक एसिड: u + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
• साथ ठंडासल्फ्यूरिक एसिड: Cu + H2SO4 = CuO + SO2 + H2O
• केंद्रित के साथ:
  Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 4NO2 + 4H2O
• पतला नाइट्रिक एसिड के साथ:
  3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO +4 H2O

परीक्षा C2 विकल्प 1 के कार्य का एक उदाहरण:

कॉपर नाइट्रेट को कैलक्लाइंड किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप ठोस अवक्षेप सल्फ्यूरिक एसिड में भंग हो गया था। समाधान के माध्यम से हाइड्रोजन सल्फाइड पारित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप काले अवक्षेप को शांत किया गया था, और ठोस अवशेषों को नाइट्रिक एसिड में गर्म करके भंग कर दिया गया था।

2Сu(NO3)2 → 2CuO↓ +4 NO2 + O2

ठोस अवक्षेप कॉपर (II) ऑक्साइड है।

CuO + H2S → CuS↓ + H2O

कॉपर (II) सल्फाइड एक काला अवक्षेप है।

"निकाल दिया" का अर्थ है कि ऑक्सीजन के साथ बातचीत हुई थी। "कैल्सीनेशन" के साथ भ्रमित न हों। प्रज्वलित - गर्मी, स्वाभाविक रूप से, उच्च तापमान पर।

2СuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

ठोस अवशेष CuO है यदि कॉपर सल्फाइड पूरी तरह से प्रतिक्रिया करता है, CuO + CuS यदि आंशिक रूप से।

uO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

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

एक और प्रतिक्रिया भी संभव है:

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

परीक्षा C2 विकल्प 2 के कार्य का एक उदाहरण:

कॉपर को केंद्रित नाइट्रिक एसिड में भंग कर दिया गया था, जिसके परिणामस्वरूप गैस को ऑक्सीजन के साथ मिश्रित किया गया था और पानी में भंग कर दिया गया था। परिणामस्वरूप समाधान में जिंक ऑक्साइड को भंग कर दिया गया था, फिर समाधान में सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान की एक बड़ी मात्रा में जोड़ा गया था।

नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, Cu(NO3)2, NO2 और O2 बनते हैं।

ऑक्सीजन के साथ मिश्रित NO2 का अर्थ है ऑक्सीकृत: 2NO2 + 5O2 = 2N2O5। पानी के साथ मिश्रित: N2O5 + H2O = 2HNO3।

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

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