TEMBAGA DAN SENYAWANYA

PELAJARAN DI KELAS ILMU PENGETAHUAN ALAM KE-11

Untuk meningkatkan aktivitas kognitif dan kemandirian siswa, kami menggunakan pelajaran dari studi kolektif materi. Pada pelajaran seperti itu, setiap siswa (atau sepasang siswa) menerima tugas, yang penyelesaiannya harus dia laporkan dalam pelajaran yang sama, dan laporannya dicatat oleh seluruh kelas di buku catatan dan merupakan elemen konten. dari bahan pendidikan pelajaran. Setiap siswa berkontribusi untuk mempelajari topik oleh kelas.
Selama pelajaran, cara kerja siswa berubah dari intraaktif (mode di mana arus informasi tertutup di dalam diri siswa, khas untuk pekerjaan mandiri) menjadi interaktif (mode di mana arus informasi dua arah, yaitu informasi berjalan baik dari siswa dan siswa, informasi dipertukarkan). Pada saat yang sama, guru bertindak sebagai penyelenggara proses, mengoreksi dan melengkapi informasi yang diberikan oleh siswa.
Pelajaran dari studi kolektif materi terdiri dari tahap-tahap berikut:
Tahap 1 - instalasi, di mana guru menjelaskan tujuan dan program kerja dalam pelajaran (hingga 7 menit);
Tahap 2 - pekerjaan mandiri siswa sesuai dengan instruksi (hingga 15 menit);
Tahap 3 - pertukaran informasi dan menyimpulkan pelajaran (membutuhkan semua waktu yang tersisa).
Pelajaran "Tembaga dan senyawanya" dirancang untuk kelas dengan studi kimia yang mendalam (4 jam kimia per minggu), diadakan selama dua jam akademik, pelajaran memperbarui pengetahuan siswa tentang topik-topik berikut: "Sifat umum dari logam", "Sikap terhadap logam dengan asam sulfat pekat, asam nitrat", "Reaksi kualitatif terhadap aldehida dan alkohol polihidrat", "Oksidasi alkohol monohidrat jenuh dengan tembaga(II) oksida", "Senyawa kompleks".
Sebelum pelajaran, siswa menerima pekerjaan rumah: untuk meninjau topik yang terdaftar. Persiapan awal guru untuk pelajaran terdiri dari menyusun kartu instruksional untuk siswa dan menyiapkan set untuk eksperimen laboratorium.

SELAMA KELAS

Tahap instalasi

Guru menempatkan di depan siswa tujuan pelajaran: berdasarkan pengetahuan yang ada tentang sifat-sifat zat, memprediksi, mengkonfirmasi dalam praktik, menggeneralisasi informasi tentang tembaga dan senyawanya.
Siswa membuat rumus elektronik atom tembaga, mencari tahu bilangan oksidasi apa yang dapat ditunjukkan tembaga dalam senyawa, sifat apa (redoks, asam-basa) senyawa tembaga.
Sebuah tabel muncul di buku catatan siswa.

Sifat-sifat tembaga dan senyawanya

Logam	Cu 2 O - oksida basa	CuO - oksida basa
Agen pereduksi	CuOH adalah basa yang tidak stabil	Cu (OH) 2 - basa tidak larut
	CuCl - garam yang tidak larut	CuSO 4 - garam larut
	Memiliki dualitas redoks	Pengoksidasi

Tahap kerja mandiri

Untuk mengkonfirmasi dan melengkapi asumsi, siswa melakukan percobaan laboratorium sesuai dengan instruksi dan menuliskan persamaan reaksi yang dilakukan.

Petunjuk untuk pekerjaan mandiri berpasangan

1. Nyalakan kawat tembaga dalam nyala api. Perhatikan bagaimana warnanya berubah. Tempatkan kawat tembaga terkalsinasi panas dalam etil alkohol. Perhatikan perubahan warnanya. Ulangi manipulasi ini 2-3 kali. Periksa apakah bau etanol telah berubah.
Tuliskan dua persamaan reaksi yang sesuai dengan transformasi yang dilakukan. Apa sifat tembaga dan oksidanya yang dikonfirmasi oleh reaksi ini?

2. Tambahkan asam klorida ke tembaga(I) oksida.
Apa yang Anda tonton? Tuliskan persamaan reaksi, mengingat tembaga (I) klorida adalah senyawa yang tidak larut. Sifat-sifat tembaga(I) apa yang dikonfirmasi oleh reaksi-reaksi ini?

3. a) Tempatkan butiran seng ke dalam larutan tembaga(II) sulfat. Jika tidak terjadi reaksi, panaskan larutan. b) Tambahkan 1 ml asam sulfat ke tembaga (II) oksida dan panaskan.
Apa yang Anda tonton? Tuliskan persamaan reaksinya. Sifat-sifat senyawa tembaga apa yang dikonfirmasi oleh reaksi-reaksi ini?

4. Tempatkan strip indikator universal ke dalam larutan tembaga(II) sulfat.
Jelaskan hasilnya. Tuliskan persamaan ion hidrolisis untuk tahap pertama.
Tambahkan larutan madu(II) sulfat ke dalam larutan natrium karbonat.
Apa yang Anda tonton? Tuliskan persamaan reaksi hidrolisis bersama dalam bentuk molekul dan ion.

5.
Apa yang Anda tonton?
Tambahkan larutan amonia ke endapan yang dihasilkan.
Perubahan apa yang telah terjadi? Tuliskan persamaan reaksinya. Apa sifat senyawa tembaga yang dibuktikan dengan reaksi yang dilakukan?

6. Tambahkan larutan kalium iodida ke tembaga(II) sulfat.
Apa yang Anda tonton? Tulis persamaan untuk reaksi tersebut. Sifat tembaga(II) apakah yang dibuktikan oleh reaksi ini?

7. Tempatkan sepotong kecil kawat tembaga ke dalam tabung reaksi dengan 1 ml asam nitrat pekat. Tutup tabung dengan sumbat.
Apa yang Anda tonton? (Ambil tabung reaksi di bawah draft.) Tuliskan persamaan reaksi.
Tuang asam klorida ke dalam tabung reaksi lain, letakkan sepotong kecil kawat tembaga di dalamnya.
Apa yang Anda tonton? Jelaskan pengamatan Anda. Sifat-sifat tembaga apa yang dikonfirmasi oleh reaksi-reaksi ini?

8. Tambahkan kelebihan natrium hidroksida ke tembaga(II) sulfat.
Apa yang Anda tonton? Panaskan endapan. Apa yang terjadi? Tuliskan persamaan reaksinya. Sifat-sifat senyawa tembaga apa yang dikonfirmasi oleh reaksi-reaksi ini?

9. Tambahkan kelebihan natrium hidroksida ke tembaga(II) sulfat.
Apa yang Anda tonton?
Tambahkan larutan gliserin ke endapan yang dihasilkan.
Perubahan apa yang telah terjadi? Tuliskan persamaan reaksinya. Apa sifat senyawa tembaga yang membuktikan reaksi ini?

10. Tambahkan kelebihan natrium hidroksida ke tembaga(II) sulfat.
Apa yang Anda tonton?
Tuang larutan glukosa ke endapan dan panas yang dihasilkan.
Apa yang terjadi? Tulis persamaan reaksi menggunakan rumus umum untuk aldehida untuk menunjukkan glukosa

Sifat apa dari senyawa tembaga yang dibuktikan oleh reaksi ini?

11. Tambahkan ke tembaga(II) sulfat: a) larutan amonia; b.larutan natrium fosfat
Apa yang Anda tonton? Tuliskan persamaan reaksinya. Apa sifat senyawa tembaga yang dibuktikan dengan reaksi yang dilakukan?

Fase komunikasi dan pembekalan

Guru mengajukan pertanyaan tentang sifat-sifat zat tertentu. Siswa yang melakukan percobaan yang sesuai melaporkan percobaan dan menuliskan persamaan reaksi di papan tulis. Kemudian guru dan siswa melengkapi informasi tentang sifat-sifat kimia zat, yang tidak dapat dikonfirmasikan dengan reaksi dalam kondisi laboratorium sekolah.

Urutan pembahasan sifat kimia senyawa tembaga

1. Bagaimana tembaga bereaksi dengan asam, dengan zat apa tembaga dapat bereaksi?

Reaksi tembaga ditulis dengan:

Asam nitrat pekat dan encer:

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

Asam sulfat pekat:

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

Oksigen:

2Cu + O 2 \u003d 2CuO;

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2;

Asam klorida dengan adanya oksigen:

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

Besi(III) klorida:

2FeCl 3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2.

2. Apa sifat-sifat tembaga(I) oksida dan klorida?

Perhatian diberikan pada sifat-sifat utama, kemampuan untuk pembentukan kompleks, dualitas redoks Persamaan reaksi tembaga (I) oksida dengan:

Asam klorida membentuk CuCl:

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

Kelebihan HCl:

CuCl + HCl = H;

Reaksi reduksi dan oksidasi Cu 2 O:

Cu 2 O + H 2 \u003d 2Cu + H 2 O,

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

Disproporsionasi saat dipanaskan:

Cu 2 O \u003d Cu + CuO,
2CuCl \u003d Cu + CuCl 2.

3. Apa sifat-sifat tembaga(II) oksida?

Perhatian diberikan pada sifat dasar dan pengoksidasi Persamaan untuk reaksi tembaga(II) oksida dengan:

Asam:

CuO + 2H + = Cu2+ + H2O;

Etanol:

C 2 H 5 OH + CuO = CH 3 CHO + Cu + H 2 O;

Hidrogen:

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

Aluminium:

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

4. Apa sifat-sifat tembaga(II) hidroksida?

Perhatian diberikan pada pengoksidasi, sifat dasar, kemampuan untuk kompleks dengan senyawa organik dan anorganik.Persamaan reaksi ditulis dengan:

Aldehid:

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

Asam:

Cu(OH)2 + 2H + = Cu2+ + 2H2O;

Amonia:

Cu (OH) 2 + 4NH 3 \u003d (OH) 2;

Gliserin:

Persamaan reaksi penguraian:

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O.

5. Apa sifat-sifat garam tembaga(II)?

Perhatian tertuju pada reaksi pertukaran ion, hidrolisis, sifat pengoksidasi, kompleksasi. Persamaan untuk reaksi tembaga sulfat ditulis dengan:

Natrium hidroksida:

Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2;

Sodium fosfat:

3Cu 2+ + 2= Cu 3 (PO 4) 2;

Cu 2+ + Zn \u003d Cu + Zn 2+;

Kalium iodida:

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

Amonia:

Cu 2+ + 4NH 3 \u003d 2+;

dan persamaan reaksi:

Hidrolisis:

Cu2+ + HOH = CuOH + + H + ;

Ko-hidrolisis dengan natrium karbonat untuk membentuk perunggu:

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

Selain itu, Anda dapat memberi tahu siswa tentang interaksi tembaga(II) oksida dan hidroksida dengan alkali, yang membuktikan amfoterisitasnya:

Cu (OH) 2 + 2NaOH (conc.) \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 = CuCl2 + 2H2O,

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.)

Latihan 3 Buat rantai transformasi yang sesuai dengan skema berikut dan lakukan:

Tugas 1. Sebuah paduan tembaga dan aluminium diperlakukan pertama dengan kelebihan alkali dan kemudian dengan kelebihan asam nitrat encer. Hitung fraksi massa logam dalam paduan, jika diketahui bahwa volume gas yang dilepaskan dalam kedua reaksi (dalam kondisi yang sama) sama satu sama lain
.

(Menjawab . Fraksi massa tembaga - 84%.)

Tugas 2. Pada kalsinasi 6,05 g tembaga(II) nitrat terhidrasi, diperoleh 2 g residu. Tentukan rumus garam asli.

(Menjawab. Cu(NO 3) 2 3H 2 O.)

Tugas 3. Sebuah pelat tembaga seberat 13,2 g diturunkan menjadi 300 g larutan besi (III) nitrat dengan fraksi massa garam 0,112. Saat dikeluarkan, ternyata fraksi massa besi(III) nitrat menjadi sama dengan fraksi massa garam tembaga(II) yang terbentuk. Tentukan massa pelat setelah dikeluarkan dari larutan.

(Menjawab. 10 tahun)

Pekerjaan rumah. Pelajari materi yang tertulis di buku catatan. Buat rantai transformasi untuk senyawa tembaga, yang mengandung setidaknya sepuluh reaksi, dan lakukan.

LITERATUR

1. Puzakov S.A., Popkov V.A. Sebuah manual tentang kimia untuk mahasiswa. Program. Pertanyaan, latihan, tugas. Contoh kertas ujian. M.: Sekolah Tinggi, 1999, 575 hal.
2. Kuzmenko N.E., Eremin V.V. 2000 tugas dan latihan dalam kimia. Untuk anak sekolah dan pendatang. M.: Perusahaan Perdagangan Buku Federal Pertama, 1998, 512 hal.

Ada banyak perwakilan dari masing-masing dari mereka, tetapi oksida tidak diragukan lagi menempati posisi terdepan. Satu unsur kimia dapat memiliki beberapa senyawa biner yang berbeda dengan oksigen sekaligus. Tembaga juga memiliki sifat ini. Dia memiliki tiga oksida. Mari kita lihat lebih detail.

Tembaga(I) oksida

Rumusnya adalah Cu 2 O. Dalam beberapa sumber, senyawa ini dapat disebut hemioksida tembaga, oksida ditembaga, atau oksida tembaga.

Properti

Ini adalah zat kristal yang memiliki warna coklat-merah. Oksida ini tidak larut dalam air dan etanol. Itu dapat meleleh tanpa terurai pada suhu lebih dari 1240 ° C. Zat ini tidak berinteraksi dengan air, tetapi dapat ditransfer ke dalam larutan jika peserta dalam reaksi dengan itu adalah asam klorida pekat, alkali, asam nitrat, amonia hidrat, garam amonium, asam sulfat.

Mendapatkan oksida tembaga (I)

Ini dapat diperoleh dengan memanaskan tembaga logam, atau di lingkungan di mana oksigen memiliki konsentrasi rendah, serta dalam aliran oksida nitrogen tertentu dan bersama-sama dengan tembaga (II) oksida. Selain itu, dapat menjadi produk reaksi dari dekomposisi termal yang terakhir. Tembaga (I) oksida juga akan diperoleh jika tembaga (I) sulfida dipanaskan dalam aliran oksigen. Ada cara lain yang lebih kompleks untuk mendapatkannya (misalnya, reduksi salah satu hidroksida tembaga, pertukaran ion garam tembaga monovalen dengan alkali, dll.), tetapi ini hanya dipraktikkan di laboratorium.

Aplikasi

Dibutuhkan sebagai pigmen saat mengecat keramik, kaca; komponen cat yang melindungi bagian bawah air kapal dari pengotoran. Juga digunakan sebagai fungisida. Katup oksida tembaga tidak dapat melakukannya tanpanya.

Tembaga(II) oksida

Rumusnya adalah CuO. Dalam banyak sumber dapat ditemukan dengan nama oksida tembaga.

Properti

Ini adalah oksida tembaga tertinggi. Zat ini memiliki penampilan kristal hitam, yang hampir tidak larut dalam air. Bereaksi dengan asam dan selama reaksi ini membentuk garam yang sesuai dari tembaga divalen, serta air. Ketika menyatu dengan alkali, produk reaksi diwakili oleh cuprates. Penguraian oksida tembaga (II) terjadi pada suhu sekitar 1100 o C. Amonia, karbon monoksida, hidrogen dan batubara dapat mengekstraksi logam tembaga dari senyawa ini.

Resi

Itu dapat diperoleh dengan memanaskan tembaga logam di udara dalam satu kondisi - suhu pemanasan harus di bawah 1100 o C. Juga, tembaga (II) oksida dapat diperoleh dengan memanaskan karbonat, nitrat, tembaga hidroksida divalen.

Aplikasi

Dengan bantuan oksida ini, enamel dan kaca berwarna hijau atau biru, dan varietas tembaga-ruby yang terakhir juga diproduksi. Di laboratorium, oksida ini digunakan untuk menemukan sifat pereduksi zat.

Tembaga(III) oksida

Rumusnya adalah Cu2O3. Ini memiliki nama tradisional, yang mungkin terdengar agak tidak biasa - oksida tembaga.

Properti

Ini memiliki penampilan kristal merah yang tidak larut dalam air. Penguraian zat ini terjadi pada suhu 400 ° C, produk dari reaksi ini adalah tembaga (II) oksida dan oksigen.

Resi

Ini dapat diperoleh dengan mengoksidasi tembaga hidroksida divalen dengan kalium peroksidisulfat. Kondisi yang diperlukan untuk reaksi adalah lingkungan basa di mana ia harus terjadi.

Aplikasi

Zat ini tidak digunakan dengan sendirinya. Dalam sains dan industri, produk penguraiannya - tembaga (II) oksida dan oksigen - lebih banyak digunakan.

Kesimpulan

Itu semua oksida tembaga. Ada beberapa di antaranya karena fakta bahwa tembaga memiliki valensi variabel. Ada unsur lain yang memiliki beberapa oksida, tetapi kita akan membicarakannya lain kali.

Tembaga (Cu) milik elemen d dan terletak di grup IB dari tabel periodik D.I. Mendeleev. Konfigurasi elektron atom tembaga dalam keadaan dasar ditulis sebagai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 sebagai ganti dari rumus yang diharapkan 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2 . Dengan kata lain, dalam kasus atom tembaga, apa yang disebut “loncatan elektron” dari sublevel 4s ke sublevel 3d diamati. Untuk tembaga, selain nol, keadaan oksidasi +1 dan +2 dimungkinkan. Tingkat oksidasi +1 rentan terhadap disproporsionasi dan stabil hanya dalam senyawa yang tidak larut seperti CuI, CuCl, Cu2O, dll., serta dalam senyawa kompleks, misalnya, Cl dan OH. Senyawa tembaga dalam keadaan oksidasi +1 tidak memiliki warna tertentu. Jadi, tembaga (I) oksida, tergantung pada ukuran kristal, dapat berwarna merah tua (kristal besar) dan kuning (kristal kecil), CuCl dan CuI berwarna putih, dan Cu 2 S berwarna hitam-biru. Lebih stabil secara kimia adalah keadaan oksidasi tembaga, sama dengan +2. Garam yang mengandung tembaga dalam keadaan oksidasi tertentu berwarna biru dan biru-hijau.

Tembaga adalah logam yang sangat lunak, mudah dibentuk dan ulet dengan konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Warna tembaga metalik adalah merah-merah muda. Tembaga berada dalam rangkaian aktivitas logam di sebelah kanan hidrogen, yaitu. mengacu pada logam aktif rendah.

dengan oksigen

Dalam kondisi normal, tembaga tidak berinteraksi dengan oksigen. Panas diperlukan untuk reaksi antara mereka untuk melanjutkan. Tergantung pada kelebihan atau kekurangan oksigen dan kondisi suhu, dapat membentuk tembaga (II) oksida dan tembaga (I) oksida:

dengan belerang

Reaksi belerang dengan tembaga, tergantung pada kondisi pelaksanaannya, dapat mengarah pada pembentukan tembaga (I) sulfida dan tembaga (II) sulfida. Ketika campuran bubuk Cu dan S dipanaskan hingga suhu 300-400 ° C, tembaga (I) sulfida terbentuk:

Dengan kekurangan belerang dan reaksi dilakukan pada suhu lebih dari 400 ° C, tembaga (II) sulfida terbentuk. Namun, cara yang lebih sederhana untuk mendapatkan tembaga (II) sulfida dari zat sederhana adalah interaksi tembaga dengan belerang yang dilarutkan dalam karbon disulfida:

Reaksi ini berlangsung pada suhu kamar.

dengan halogen

Tembaga bereaksi dengan fluor, klor dan brom, membentuk halida dengan rumus umum CuHal 2, di mana Hal adalah F, Cl atau Br:

Cu + Br2 = CuBr2

Dalam kasus yodium, oksidator terlemah di antara halogen, tembaga (I) iodida terbentuk:

Tembaga tidak berinteraksi dengan hidrogen, nitrogen, karbon, dan silikon.

dengan asam non-pengoksidasi

Hampir semua asam adalah asam non-pengoksidasi, kecuali asam sulfat pekat dan asam nitrat dengan konsentrasi berapa pun. Karena asam non-pengoksidasi hanya mampu mengoksidasi logam yang berada dalam rangkaian aktivitas hingga hidrogen; ini berarti tembaga tidak bereaksi dengan asam tersebut.

dengan asam pengoksidasi

- asam sulfat pekat

Tembaga bereaksi dengan asam sulfat pekat baik saat dipanaskan maupun pada suhu kamar. Ketika dipanaskan, reaksi berlangsung sesuai dengan persamaan:

Karena tembaga bukanlah zat pereduksi kuat, belerang direduksi dalam reaksi ini hanya menjadi keadaan oksidasi +4 (dalam SO 2).

- dengan asam nitrat encer

Reaksi tembaga dengan HNO 3 encer mengarah pada pembentukan tembaga (II) nitrat dan nitrogen monoksida:

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

- dengan asam nitrat pekat

HNO 3 pekat mudah bereaksi dengan tembaga dalam kondisi normal. Perbedaan antara reaksi tembaga dengan asam nitrat pekat dan interaksi dengan asam nitrat encer terletak pada produk reduksi nitrogen. Dalam kasus HNO3 pekat, nitrogen berkurang pada tingkat yang lebih rendah: alih-alih oksida nitrat (II), oksida nitrat (IV) terbentuk, yang dikaitkan dengan persaingan yang lebih besar antara molekul asam nitrat dalam asam pekat untuk elektron dari zat pereduksi (Cu):

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

dengan oksida non-logam

Tembaga bereaksi dengan beberapa oksida non-logam. Misalnya, dengan oksida seperti NO 2 , NO, N 2 O, tembaga dioksidasi menjadi tembaga (II) oksida, dan nitrogen direduksi menjadi keadaan oksidasi 0, yaitu. zat sederhana N2 terbentuk:

Dalam kasus belerang dioksida, bukannya zat sederhana (belerang), tembaga (I) sulfida terbentuk. Ini disebabkan oleh fakta bahwa tembaga dengan belerang, tidak seperti nitrogen, bereaksi:

dengan oksida logam

Saat mensinter logam tembaga dengan oksida tembaga (II) pada suhu 1000-2000 ° C, oksida tembaga (I) dapat diperoleh:

Juga, tembaga logam dapat mereduksi besi (III) oksida pada kalsinasi menjadi besi (II) oksida:

dengan garam logam

Tembaga menggantikan logam yang kurang aktif (di sebelah kanannya dalam deret aktivitas) dari larutan garamnya:

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

Reaksi yang menarik juga terjadi, di mana tembaga dilarutkan dalam garam dari logam yang lebih aktif - besi dalam keadaan oksidasi +3. Namun, tidak ada kontradiksi, karena tembaga tidak menggantikan besi dari garamnya, tetapi hanya mengembalikannya dari keadaan oksidasi +3 ke keadaan oksidasi +2:

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

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

Reaksi terakhir digunakan dalam produksi sirkuit mikro pada tahap etsa papan tembaga.

Korosi tembaga

Tembaga terkorosi dari waktu ke waktu saat terkena uap air, karbon dioksida dan oksigen atmosfer:

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

Sebagai hasil dari reaksi ini, produk tembaga ditutupi dengan lapisan biru-hijau longgar dari tembaga (II) hidroksokarbonat.

Sifat kimia seng

Seng Zn termasuk dalam golongan IIB periode IV. Konfigurasi elektron orbital valensi atom suatu unsur kimia pada keadaan dasar 3d 10 4s 2 . Untuk seng, hanya satu keadaan oksidasi tunggal yang mungkin, sama dengan +2. Seng oksida ZnO dan seng hidroksida Zn(OH) 2 memiliki sifat amfoter yang nyata.

Seng menodai saat disimpan di udara, menjadi ditutupi dengan lapisan tipis ZnO oksida. Oksidasi berlangsung sangat mudah pada kelembaban tinggi dan dengan adanya karbon dioksida karena reaksi:

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

Uap seng terbakar di udara, dan potongan tipis seng, setelah menyala dalam nyala api pembakar, terbakar di dalamnya dengan nyala kehijauan:

Ketika dipanaskan, seng logam juga berinteraksi dengan halogen, belerang, fosfor:

Seng tidak langsung bereaksi dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon dan boron.

Seng bereaksi dengan asam non-pengoksidasi untuk melepaskan hidrogen:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

Seng industri sangat mudah larut dalam asam, karena mengandung kotoran dari logam lain yang kurang aktif, khususnya, kadmium dan tembaga. Seng dengan kemurnian tinggi tahan terhadap asam karena alasan tertentu. Untuk mempercepat reaksi, sampel seng kemurnian tinggi dibawa ke dalam kontak dengan tembaga, atau sejumlah kecil garam tembaga ditambahkan ke larutan asam.

Pada suhu 800-900 o C (panas merah), seng logam, dalam keadaan cair, berinteraksi dengan uap air yang sangat panas, melepaskan hidrogen darinya:

Zn + H 2 O \u003d ZnO + H 2

Seng juga bereaksi dengan asam pengoksidasi: sulfat pekat dan nitrat.

Seng sebagai logam aktif dapat membentuk belerang dioksida, unsur belerang dan bahkan hidrogen sulfida dengan asam sulfat pekat.

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

Komposisi produk reduksi asam nitrat ditentukan oleh konsentrasi larutan:

Zn + 4HNO 3 (konk.) = 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

Arah proses juga dipengaruhi oleh suhu, jumlah asam, kemurnian logam, dan waktu reaksi.

Seng bereaksi dengan larutan alkali untuk membentuk tetrahydroxozincates dan hidrogen:

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

Zn + Ba (OH) 2 + 2H 2 O \u003d Ba + H 2

Dengan alkali anhidrat, seng, ketika menyatu, terbentuk sengat dan hidrogen:

Dalam lingkungan yang sangat basa, seng adalah zat pereduksi yang sangat kuat, mampu mereduksi nitrogen dalam nitrat dan nitrit menjadi amonia:

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

Karena kompleksasi, seng perlahan larut dalam larutan amonia, mengurangi hidrogen:

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

Seng juga memulihkan logam yang kurang aktif (di sebelah kanannya dalam rangkaian aktivitas) dari larutan berair garamnya:

Zn + CuCl 2 \u003d Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 \u003d Fe + ZnSO 4

Sifat kimia kromium

Kromium adalah elemen dari kelompok VIB dari tabel periodik. Konfigurasi elektron atom kromium ditulis sebagai 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, mis. dalam kasus kromium, serta dalam kasus atom tembaga, apa yang disebut "selip elektron" diamati

Bilangan oksidasi krom yang paling sering ditunjukkan adalah +2, +3 dan +6. Mereka harus diingat, dan dalam kerangka program USE dalam kimia, kita dapat mengasumsikan bahwa kromium tidak memiliki bilangan oksidasi lain.

Dalam kondisi normal, kromium tahan terhadap korosi baik di udara maupun di air.

Interaksi dengan non-logam

dengan oksigen

Dipanaskan hingga suhu lebih dari 600 o C, bubuk kromium logam terbakar dalam oksigen murni untuk membentuk kromium (III) oksida:

4Cr + 3O2 = Hai t=> 2Cr 2 O 3

dengan halogen

Kromium bereaksi dengan klorin dan fluor pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan oksigen (masing-masing 250 dan 300 o C):

2Cr + 3F 2 = Hai t=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl2 = Hai t=> 2CrCl3

Kromium bereaksi dengan bromin pada suhu panas merah (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = Hai t=> 2CrBr 3

dengan nitrogen

Kromium logam berinteraksi dengan nitrogen pada suhu di atas 1000 o C:

2Cr + N2 = Hait=> 2CrN

dengan belerang

Dengan belerang, kromium dapat membentuk kromium (II) sulfida dan kromium (III) sulfida, tergantung pada proporsi belerang dan kromium:

Cr+S= o t=> CRS

2Cr+3S= o t=> Cr 2 S 3

Kromium tidak bereaksi dengan hidrogen.

Interaksi dengan zat kompleks

Interaksi dengan air

Kromium termasuk dalam logam aktivitas sedang (terletak dalam rangkaian aktivitas logam antara aluminium dan hidrogen). Ini berarti bahwa reaksi berlangsung antara kromium merah-panas dan uap air yang sangat panas:

2Cr + 3H2O = o t=> Cr 2 O 3 + 3H 2

Interaksi dengan asam

Kromium dipasifkan dalam kondisi normal dengan asam sulfat dan nitrat pekat, namun larut di dalamnya selama perebusan, sementara dioksidasi menjadi keadaan oksidasi +3:

Cr + 6HNO3 (konsentrasi) = ke=> Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) = ke=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Dalam kasus asam nitrat encer, produk utama reduksi nitrogen adalah zat sederhana N 2:

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

Kromium terletak pada rangkaian aktivitas di sebelah kiri hidrogen, yang berarti dapat melepaskan H2 dari larutan asam non-pengoksidasi. Selama reaksi tersebut, dengan tidak adanya akses ke oksigen atmosfer, garam krom (II) terbentuk:

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (razb.) \u003d CrSO 4 + H 2

Saat melakukan reaksi di udara terbuka, kromium divalen langsung dioksidasi oleh oksigen yang terkandung di udara menjadi keadaan oksidasi +3. Dalam hal ini, misalnya, persamaan dengan asam klorida akan berbentuk:

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

Ketika logam kromium menyatu dengan zat pengoksidasi kuat dengan adanya alkali, kromium dioksidasi menjadi keadaan oksidasi +6, membentuk kromat:

Sifat kimia besi

Besi Fe, suatu unsur kimia dalam golongan VIIIB dan memiliki nomor urut 26 dalam tabel periodik. Distribusi elektron dalam atom besi adalah sebagai berikut 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 , yaitu, besi termasuk elemen d, karena sublevel d diisi dalam kotaknya. Ini adalah karakteristik paling umum dari dua keadaan oksidasi +2 dan +3. FeO oksida dan Fe(OH) 2 hidroksida didominasi oleh sifat basa, Fe 2 O 3 oksida dan Fe(OH) 3 hidroksida sangat amfoter. Jadi oksida dan hidroksida besi (lll) larut sampai batas tertentu ketika direbus dalam larutan alkali pekat, dan juga bereaksi dengan alkali anhidrat selama fusi. Perlu dicatat bahwa keadaan oksidasi besi +2 sangat tidak stabil, dan dengan mudah berpindah ke keadaan oksidasi +3. Senyawa besi juga dikenal dalam keadaan oksidasi langka +6 - ferrat, garam dari "asam besi" H 2 FeO 4 yang tidak ada. Senyawa ini relatif stabil hanya dalam keadaan padat atau dalam larutan basa kuat. Dengan alkalinitas medium yang tidak mencukupi, ferrat dengan cepat mengoksidasi air, melepaskan oksigen darinya.

Interaksi dengan zat sederhana

Dengan oksigen

Ketika dibakar dalam oksigen murni, besi membentuk apa yang disebut besi skala, memiliki rumus Fe 3 O 4 dan sebenarnya mewakili oksida campuran, yang komposisinya dapat dinyatakan dengan rumus FeO∙Fe 2 O 3 . Reaksi pembakaran besi memiliki bentuk:

3Fe + 2O2 = ke=> Fe 3 O 4

Dengan belerang

Ketika dipanaskan, besi bereaksi dengan belerang untuk membentuk besi sulfida:

Fe+S= ke=> FeS

Atau dengan kelebihan belerang besi disulfida:

Fe + 2S = ke=> FeS2

Dengan halogen

Dengan semua halogen kecuali yodium, besi metalik dioksidasi menjadi keadaan oksidasi +3, membentuk halida besi (lll):

2Fe + 3F2 = ke=> 2FeF 3 - besi fluorida (lll)

2Fe + 3Cl2 = ke=> 2FeCl 3 - besi klorida (lll)

Yodium, sebagai oksidator terlemah di antara halogen, mengoksidasi besi hanya ke keadaan oksidasi +2:

Fe + I 2 = ke=> FeI 2 - besi iodida (ll)

Perlu dicatat bahwa senyawa besi ferri dengan mudah mengoksidasi ion iodida dalam larutan berair untuk membebaskan yodium I 2 sambil memulihkan ke keadaan oksidasi +2. Contoh reaksi serupa dari bank FIPI:

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 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

Dengan hidrogen

Besi tidak bereaksi dengan hidrogen (hanya logam alkali dan logam alkali tanah yang bereaksi dengan hidrogen dari logam):

Interaksi dengan zat kompleks

Interaksi dengan asam

Dengan asam non-pengoksidasi

Karena besi terletak dalam rangkaian aktivitas di sebelah kiri hidrogen, ini berarti bahwa ia mampu menggantikan hidrogen dari asam non-pengoksidasi (hampir semua asam kecuali H 2 SO 4 (konsentrasi) dan HNO 3 dengan konsentrasi apa pun):

Fe + H 2 SO 4 (berbeda) \u003d FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Penting untuk memperhatikan trik seperti itu dalam tugas-tugas ujian, sebagai pertanyaan tentang topik sejauh mana oksidasi besi akan teroksidasi ketika terkena asam klorida encer dan pekat. Jawaban yang benar adalah hingga +2 dalam kedua kasus.

Perangkap di sini terletak pada ekspektasi intuitif dari oksidasi besi yang lebih dalam (hingga s.o. +3) dalam hal interaksinya dengan asam klorida pekat.

Interaksi dengan asam pengoksidasi

Dalam kondisi normal, besi tidak bereaksi dengan asam sulfat dan nitrat pekat karena pasivasi. Namun, bereaksi dengan mereka ketika direbus:

2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO3 = o t=> Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Perhatikan bahwa asam sulfat encer mengoksidasi besi menjadi keadaan oksidasi +2, dan terkonsentrasi menjadi +3.

Korosi (berkarat) pada besi

Di udara lembab, besi berkarat dengan sangat cepat:

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

Besi tidak bereaksi dengan air tanpa adanya oksigen baik dalam kondisi normal atau saat direbus. Reaksi dengan air hanya berlangsung pada suhu di atas suhu panas merah (> 800 ° C). itu..

§satu. Sifat kimia zat sederhana (st. ok. = 0).

a) Hubungan dengan oksigen.

Tidak seperti tetangga subkelompoknya, perak dan emas, tembaga bereaksi langsung dengan oksigen. Tembaga menunjukkan sedikit aktivitas terhadap oksigen, tetapi di udara lembab secara bertahap teroksidasi dan menjadi ditutupi dengan film kehijauan, yang terdiri dari karbonat tembaga dasar:

Di udara kering, oksidasi sangat lambat, lapisan tipis oksida tembaga terbentuk pada permukaan tembaga:

Secara lahiriah, tembaga tidak berubah, karena tembaga (I) oksida, seperti tembaga itu sendiri, berwarna merah muda. Selain itu, lapisan oksida sangat tipis sehingga mentransmisikan cahaya, mis. bersinar melalui. Dengan cara yang berbeda, tembaga teroksidasi ketika dipanaskan, misalnya, pada 600-800 0 C. Pada detik pertama, oksidasi menjadi tembaga (I) oksida, yang dari permukaan berubah menjadi tembaga (II) oksida hitam. Lapisan oksida dua lapis terbentuk.

Pembentukan Q (Cu 2 O) = 84935 kJ.

Gambar 2. Struktur film oksida tembaga.

b) Interaksi dengan air.

Logam dari subkelompok tembaga berada di akhir rangkaian tegangan elektrokimia, setelah ion hidrogen. Oleh karena itu, logam ini tidak dapat menggantikan hidrogen dari air. Pada saat yang sama, hidrogen dan logam lain dapat menggantikan logam subkelompok tembaga dari larutan garamnya, misalnya:

Reaksi ini adalah redoks, karena ada transfer elektron:

Hidrogen molekuler menggantikan logam dari subkelompok tembaga dengan susah payah. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa ikatan antara atom hidrogen kuat dan banyak energi dihabiskan untuk memutuskannya. Reaksi hanya terjadi dengan atom hidrogen.

Tembaga tanpa oksigen praktis tidak berinteraksi dengan air. Di hadapan oksigen, tembaga perlahan bereaksi dengan air dan menjadi ditutupi dengan lapisan hijau tembaga hidroksida dan karbonat dasar:

c) Interaksi dengan asam.

Berada dalam serangkaian tegangan setelah hidrogen, tembaga tidak menggantikannya dari asam. Oleh karena itu, asam klorida dan asam sulfat encer tidak bekerja pada tembaga.

Namun, dengan adanya oksigen, tembaga larut dalam asam ini untuk membentuk garam yang sesuai:

Satu-satunya pengecualian adalah asam hidroiodik, yang bereaksi dengan tembaga untuk melepaskan hidrogen dan membentuk kompleks tembaga (I) yang sangat stabil:

2 Cu + 3 HAI → 2 H[ CuI 2 ] + H 2

Tembaga juga bereaksi dengan asam - zat pengoksidasi, misalnya, dengan asam nitrat:

Cu+4HNO 3( konsentrasi .) → Cu(NO 3 ) 2 +2TIDAK 2 +2H 2 HAI

3Cu + 8HNO 3( setelah diencerkan .) → 3Cu(TIDAK 3 ) 2 +2NO+4H 2 HAI

Dan juga dengan asam sulfat dingin pekat:

Cu + H 2 JADI 4 (kesimpulan) → CuO + SO 2 + H 2 HAI

Dengan asam sulfat pekat panas :

Cu+2H 2 JADI 4( konsentrasi ., panas ) → CuSO 4 + BEGITU 2 + 2H 2 HAI

Dengan asam sulfat anhidrat pada suhu 200 0 C, tembaga (I) sulfat terbentuk:

2Cu+2H 2 JADI 4( anhidrat .) 200 °C → Cu 2 JADI 4 +SO 2 + 2H 2 HAI

d) Hubungan dengan halogen dan beberapa non-logam lainnya.

Pembentukan Q (CuCl) = 134300 kJ

Pembentukan Q (CuCl 2) = 111700 kJ

Tembaga bereaksi baik dengan halogen, menghasilkan dua jenis halida: CuX dan CuX 2 .. Di bawah aksi halogen pada suhu kamar, tidak ada perubahan yang terlihat, tetapi lapisan molekul yang teradsorpsi pertama kali terbentuk di permukaan, dan kemudian lapisan yang sangat tipis dari halida. Ketika dipanaskan, reaksi dengan tembaga sangat hebat. Kami memanaskan kawat atau foil tembaga dan menurunkannya panas ke dalam toples klorin - uap coklat akan muncul di dekat tembaga, yang terdiri dari tembaga (II) klorida CuCl 2 dicampur dengan tembaga (I) klorida CuCl. Reaksi terjadi secara spontan karena pelepasan panas. Halida tembaga monovalen diperoleh dengan mereaksikan tembaga logam dengan larutan tembaga halida divalen, misalnya:

Dalam hal ini, monoklorida mengendap dari larutan dalam bentuk endapan putih pada permukaan tembaga.

Tembaga juga cukup mudah bereaksi dengan belerang dan selenium ketika dipanaskan (300-400 ° C):

2Cu+S→Cu 2 S

2Cu+Se→Cu 2 Se

Tapi tembaga tidak bereaksi dengan hidrogen, karbon dan nitrogen bahkan pada suhu tinggi.

e) Interaksi dengan oksida non-logam

Ketika dipanaskan, tembaga dapat menggantikan zat sederhana dari beberapa oksida non-logam (misalnya, belerang (IV) oksida dan nitrogen (II, IV) oksida), sambil membentuk tembaga (II) oksida yang lebih stabil secara termodinamika):

4Cu+SO 2 600-800 °C →2CuO + Cu 2 S

4Cu+2NO 2 500-600 °C →4CuO + N 2

2 Cu+2 TIDAK 500-600 ° C →2 CuO + N 2

2. Sifat kimia tembaga monovalen (st.c. = +1)

Dalam larutan berair, ion Cu + sangat tidak stabil dan tidak proporsional:

Cu + ↔ Cu 0 + Cu 2+

Namun, tembaga dalam keadaan oksidasi (+1) dapat distabilkan dalam senyawa dengan kelarutan yang sangat rendah atau melalui kompleksasi.

a) Tembaga oksida (Saya) Cu 2 HAI

oksida amfoter. Bahan kristal berwarna coklat-merah. Itu terjadi secara alami sebagai mineral cuprite. Ini dapat diperoleh secara artifisial dengan memanaskan larutan garam tembaga (II) dengan alkali dan beberapa zat pereduksi kuat, misalnya formalin atau glukosa. Tembaga(I) oksida tidak bereaksi dengan air. Tembaga(I) oksida dipindahkan ke dalam larutan dengan asam klorida pekat untuk membentuk kompleks klorida:

Cu 2 HAI+4 HCl→2 H[ CuCl2]+ H 2 HAI

Kami juga larut dalam larutan pekat amonia dan garam amonium:

Cu 2 O+2NH 4 + →2 +

Dalam asam sulfat encer, ia tidak sebanding dengan tembaga divalen dan tembaga logam:

Cu 2 O+H 2 JADI 4 (dil.) →CuSO 4 + Cu 0 +H 2 HAI

Juga, tembaga(I) oksida masuk ke dalam reaksi berikut dalam larutan berair:

1. Dioksidasi perlahan oleh oksigen menjadi tembaga (II) hidroksida:

2 Cu 2 HAI+4 H 2 HAI+ HAI 2 →4 Cu(Oh) 2 ↓

2. Bereaksi dengan asam hidrohalat encer untuk membentuk tembaga(I) halida yang sesuai:

Cu 2 HAI+2 HG→2CuG↓ +H 2 HAI(G=Cl, br, J)

3. Direduksi menjadi tembaga metalik dengan zat pereduksi tipikal, misalnya natrium hidrosulfit dalam larutan pekat:

2 Cu 2 HAI+2 NaSO 3 →4 Cu↓+ tidak 2 JADI 4 + H 2 JADI 4

Tembaga(I) oksida direduksi menjadi tembaga logam dalam reaksi berikut:

1. Saat dipanaskan hingga 1800 °C (penguraian):

2 Cu 2 HAI - 1800 ° C →2 Cu + HAI 2

2. Ketika dipanaskan dalam aliran hidrogen, karbon monoksida, aluminium dan zat pereduksi tipikal lainnya:

Cu 2 O+H 2 - >250 °C →2Cu+H 2 HAI

Cu 2 O+CO - 250-300 °C →2Cu+CO 2

3 Cu 2 HAI + 2 Al - 1000 ° C →6 Cu + Al 2 HAI 3

Juga, pada suhu tinggi, tembaga (I) oksida bereaksi:

1. Dengan amonia (tembaga(I) nitrida terbentuk)

3 Cu 2 HAI + 2 NH 3 - 250 ° C →2 Cu 3 N + 3 H 2 HAI

2. Dengan oksida logam alkali:

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

Dalam hal ini, cuprate tembaga (I) terbentuk.

Tembaga(I) oksida bereaksi nyata dengan basa:

Cu 2 HAI+2 NaOH (kon.) + H 2 HAI↔2 tidak[ Cu(Oh) 2 ]

b) Tembaga hidroksida (Saya) CuOH

Tembaga(I) hidroksida membentuk zat kuning dan tidak larut dalam air.

Mudah terurai saat dipanaskan atau direbus:

2 CuOH → Cu 2 HAI + H 2 HAI

c) HalidaCuF, CuDARIaku, CuBrdanCuJ

Semua senyawa ini adalah zat kristal putih, kurang larut dalam air, tetapi mudah larut dalam kelebihan NH 3 , ion sianida, ion tiosulfat, dan zat pengompleks kuat lainnya. Yodium hanya membentuk senyawa Cu +1 J. Dalam keadaan gas, siklus dari jenis (CuГ) 3 terbentuk. Larut secara reversibel dalam asam hidrohalat yang sesuai:

CuG + HGH[ CuG 2 ] (G=Cl, br, J)

Tembaga (I) klorida dan bromida tidak stabil di udara lembab dan secara bertahap berubah menjadi garam tembaga (II) basa:

4 CuD +2H 2 HAI + HAI 2 →4 Cu(Oh)G (G=Cl, Br)

d) Senyawa tembaga lainnya (Saya)

1. Tembaga (I) asetat (CH 3 COOCu) - senyawa tembaga, memiliki bentuk kristal tidak berwarna. Dalam air, perlahan terhidrolisis menjadi Cu 2 O, di udara teroksidasi menjadi tembaga asetat divalen; CH 3 COOSu diperoleh dengan reduksi (CH 3 COO) 2 Cu dengan hidrogen atau tembaga, sublimasi (CH 3 COO) 2 Cu dalam ruang hampa atau interaksi (NH 3 OH) SO 4 dengan (CH 3 COO) 2 Cu di p- kembali dengan adanya H 3 COOH 3 . Substansinya beracun.

2. Tembaga(I) asetilenida - merah-coklat, terkadang kristal hitam. Saat kering, kristal meledak karena benturan atau panas. Tahan basah. Detonasi tanpa oksigen tidak menghasilkan zat gas. Terurai di bawah aksi asam. Ini terbentuk sebagai endapan ketika asetilena dilewatkan ke dalam larutan amonia dari garam tembaga(I):

DARI 2 H 2 +2[ Cu(NH 3 ) 2 ](Oh) → Cu 2 C 2 ↓ +2 H 2 HAI+2 NH 3

Reaksi ini digunakan untuk deteksi kualitatif asetilen.

3. Tembaga nitrida - senyawa anorganik dengan rumus Cu 3 N, kristal hijau tua.

Terurai pada pemanasan:

2 Cu 3 N - 300 ° C →6 Cu + N 2

Bereaksi hebat dengan asam:

2 Cu 3 N +6 HCl - 300 ° C →3 Cu↓ +3 CuCl 2 +2 NH 3

3. Sifat kimia tembaga bivalen (st.c. = +2)

Keadaan oksidasi tembaga yang paling stabil dan yang paling khas darinya.

a) Tembaga oksida (II) CuO

CuO adalah oksida dasar dari tembaga divalen. Kristal hitam, dalam kondisi normal cukup stabil, praktis tidak larut dalam air. Di alam, terjadi dalam bentuk mineral tenorit (melaconite) berwarna hitam. Tembaga(II) oksida bereaksi dengan asam untuk membentuk garam tembaga(II) dan air yang sesuai:

CuO + 2 HNO 3 → Cu(TIDAK 3 ) 2 + H 2 HAI

Ketika CuO menyatu dengan alkali, kurat tembaga (II) terbentuk:

CuO+2 KOH- t ° → K 2 CuO 2 + H 2 HAI

Ketika dipanaskan hingga 1100 °C, ia terurai:

4CuO- t ° →2 Cu 2 HAI + HAI 2

b) Tembaga (II) hidroksidaCu(Oh) 2

Tembaga(II) hidroksida adalah zat amorf atau kristal berwarna biru, praktis tidak larut dalam air. Ketika dipanaskan hingga 70-90 ° C, bubuk Cu (OH) 2 atau suspensi berairnya terurai menjadi CuO dan H 2 O:

Cu(Oh) 2 → CuO + H 2 HAI

Ini adalah hidroksida amfoter. Bereaksi dengan asam untuk membentuk air dan garam tembaga yang sesuai:

Itu tidak bereaksi dengan larutan alkali encer, tetapi larut dalam larutan pekat, membentuk tetrahydroxocuprates biru terang (II):

Tembaga (II) hidroksida dengan asam lemah membentuk garam basa. Ini sangat mudah larut dalam amonia berlebih untuk membentuk amonia tembaga:

Cu(OH) 2 +4NH 4 OH→(OH) 2 +4H 2 HAI

Amonia tembaga memiliki warna biru-ungu yang intens, sehingga digunakan dalam kimia analitik untuk menentukan sejumlah kecil ion Cu 2+ dalam larutan.

c) Garam tembaga (II)

Garam sederhana tembaga (II) dikenal untuk sebagian besar anion, kecuali sianida dan iodida, yang bila berinteraksi dengan kation Cu2+, membentuk senyawa kovalen tembaga (I) yang tidak larut dalam air.

Garam tembaga (+2) sebagian besar larut dalam air. Warna biru larutannya dikaitkan dengan pembentukan ion 2+. Mereka sering mengkristal sebagai hidrat. Jadi, tetrahidrat mengkristal dari larutan berair tembaga (II) klorida di bawah 15 0 C, trihidrat pada 15-26 0 C, dan dihidrat di atas 26 0 C. Dalam larutan berair, garam tembaga(II) sedikit mengalami hidrolisis, dan garam basa sering mengendap darinya.

1. Tembaga (II) sulfat pentahidrat (tembaga sulfat)

CuSO 4 * 5H 2 O, yang disebut tembaga sulfat, adalah yang paling penting secara praktis. Garam kering memiliki warna biru, namun, ketika sedikit dipanaskan (200 0 C), ia kehilangan air kristalisasi. garam putih anhidrat. Setelah dipanaskan lebih lanjut hingga 700 0 C, ia berubah menjadi oksida tembaga, kehilangan sulfur trioksida:

CuSO 4 ­-- t ° → CuO+ JADI 3

Tembaga sulfat dibuat dengan melarutkan tembaga dalam asam sulfat pekat. Reaksi ini dijelaskan di bagian "Sifat Kimia dari Zat Sederhana". Tembaga sulfat digunakan dalam produksi elektrolitik tembaga, di bidang pertanian untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman, dan untuk mendapatkan senyawa tembaga lainnya.

2. Tembaga (II) klorida dihidrat.

Ini adalah kristal hijau tua, mudah larut dalam air. Larutan pekat tembaga klorida berwarna hijau, dan larutan encer berwarna biru. Ini karena pembentukan kompleks klorida hijau:

Cu 2+ +4 Cl - →[ CuCl 4 ] 2-

Dan penghancuran lebih lanjut dan pembentukan aquacomplex biru.

3. Tembaga (II) nitrat trihidrat.

Padatan kristal biru. Diperoleh dengan melarutkan tembaga dalam asam nitrat. Saat dipanaskan, kristal pertama-tama kehilangan air, kemudian terurai dengan pelepasan oksigen dan nitrogen dioksida, berubah menjadi tembaga (II) oksida:

2Cu(TIDAK 3 ) 2 -- t° →2CuO+4NO 2 +O 2

4. Hidroksomedi(II) karbonat.

Karbonat tembaga tidak stabil dan hampir tidak pernah digunakan dalam praktik. Dari beberapa yang penting untuk produksi tembaga hanya tembaga karbonat dasar Cu 2 (OH) 2 CO 3, yang terjadi di alam dalam bentuk mineral perunggu. Ketika dipanaskan, mudah terurai dengan pelepasan air, karbon monoksida (IV) dan oksida tembaga (II):

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

empat. Sifat kimia tembaga trivalen (st.c. = +3)

Tingkat oksidasi ini adalah yang paling tidak stabil untuk tembaga, dan oleh karena itu senyawa tembaga(III) adalah pengecualian daripada "aturan". Namun, beberapa senyawa tembaga trivalen ada.

a) Tembaga oksida (III) Cu 2 HAI 3

Ini adalah zat kristal, warna garnet gelap. Tidak larut dalam air.

Diperoleh dengan oksidasi tembaga (II) hidroksida dengan kalium peroksodisulfat dalam media basa pada suhu rendah:

2Cu(OH) 2 + K 2 S 2 HAI 8 +2KOH -- -20°C →Cu 2 HAI 3 +2K 2 JADI 4 +3H 2 HAI

Zat ini terurai pada suhu 400 0 C:

Cu 2 HAI 3 -- t ° →2 CuO+ HAI 2

Tembaga(III) oksida adalah oksidator kuat. Saat berinteraksi dengan hidrogen klorida, klorin direduksi menjadi klorin bebas:

Cu 2 HAI 3 +6 HCl-- t ° →2 CuCl 2 + Cl 2 +3 H 2 HAI

b) Cuprate tembaga (W)

Ini adalah zat hitam atau biru, mereka tidak stabil dalam air, mereka diamagnetik, anion adalah pita kotak (dsp 2). Dibentuk oleh interaksi tembaga (II) hidroksida dan hipoklorit logam alkali dalam lingkungan basa:

2 Cu(Oh) 2 + MClO + 2 NaOH→2MCuO 3 + NaCl +3 H 2 HAI (M= tidak- Cs)

c) Kalium heksafluorokuprat(III)

Zat hijau, paramagnetik. Struktur oktahedral sp 3 d 2 . Kompleks tembaga fluorida CuF 3, yang terurai dalam keadaan bebas pada -60 0 C. Ini dibentuk dengan memanaskan campuran kalium dan tembaga klorida dalam atmosfer fluor:

3KCl + CuCl + 3F 2 → K 3 + 2Cl 2

Mengurai air dengan pembentukan fluor bebas.

5. Senyawa tembaga dalam keadaan oksidasi (+4)

Sejauh ini, hanya satu zat yang diketahui sains, di mana tembaga berada dalam keadaan oksidasi +4, ini adalah cesium hexafluorocuprate (IV) - Cs 2 Cu +4 F 6 - zat kristal oranye, stabil dalam ampul kaca pada 0 0 C Bereaksi hebat dengan air. Diperoleh dengan fluorinasi pada tekanan dan suhu tinggi dari campuran cesium dan tembaga klorida:

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

Seperti semua elemen d, berwarna cerah.

Sama seperti dengan tembaga, itu diamati penurunan elektron- dari orbital s ke orbital d

Struktur elektron atom:

Dengan demikian, ada 2 keadaan oksidasi karakteristik tembaga: +2 dan +1.

Substansi sederhana: logam emas-merah muda.

Oksida tembaga: u2O tembaga oksida (I) \ tembaga oksida 1 - warna merah-oranye

CuO tembaga (II) oksida \ tembaga oksida 2 - hitam.

Senyawa tembaga lainnya Cu(I), kecuali oksida, tidak stabil.

Senyawa tembaga Cu (II) - pertama, stabil, dan kedua, berwarna biru atau kehijauan.

Mengapa koin tembaga berubah menjadi hijau? Tembaga bereaksi dengan karbon dioksida dengan adanya air untuk membentuk CuCO3, zat hijau.

Senyawa tembaga berwarna lainnya, tembaga (II) sulfida, adalah endapan hitam.

Tembaga, tidak seperti elemen lain, berdiri setelah hidrogen, sehingga tidak melepaskannya dari asam:

• Dengan panas asam sulfat: u + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
• Dengan dingin asam sulfat: Cu + H2SO4 = CuO + SO2 + H2O
• dengan terkonsentrasi:
  Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 4NO2 + 4H2O
• dengan asam nitrat encer:
  3Cu + 8HNO3 = 3 Cu(NO3)2 + 2NO +4 H2O

Contoh tugas soal ujian C2 opsi 1 :

Tembaga nitrat dikalsinasi, endapan padat yang dihasilkan dilarutkan dalam asam sulfat. Hidrogen sulfida dilewatkan melalui larutan, endapan hitam yang dihasilkan dikalsinasi, dan residu padat dilarutkan dengan pemanasan dalam asam nitrat.

2Сu(NO3)2 → 2CuO↓ +4 NO2 + O2

Endapan padatnya adalah tembaga(II) oksida.

CuO + H2S → CuS + H2O

Tembaga(II) sulfida adalah endapan hitam.

"Dipecat" berarti ada interaksi dengan oksigen. Jangan bingung dengan "kalsinasi". Ignite - panas, secara alami, pada suhu tinggi.

2СuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

Residu padatnya adalah CuO jika tembaga sulfida bereaksi sempurna, CuO + CuS jika sebagian.

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

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

reaksi lain juga mungkin:

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

Contoh tugas ujian C2 opsi 2:

Tembaga dilarutkan dalam asam nitrat pekat, gas yang dihasilkan dicampur dengan oksigen dan dilarutkan dalam air. Seng oksida dilarutkan dalam larutan yang dihasilkan, kemudian larutan natrium hidroksida dalam jumlah besar ditambahkan ke dalam larutan.

Sebagai hasil dari reaksi dengan asam nitrat, terbentuk Cu(NO3)2, NO2 dan O2.

NO2 dicampur dengan oksigen berarti teroksidasi : 2NO2 + 5O2 = 2N2O5. Dicampur dengan air: N2O5 + H2O = 2HNO3.

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

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