Простое или сложное оксид меди: кислород, вода, ртуть, оксид меди, железо, водород, сульфит железа, оксид ртути.

Виды химических реакций

Репетиторы ❯ Химия ❯ Виды химических реакций

Автор: Татьяна С., онлайн репетитор по химии

●

12.10.2011

●

Раздел: Химия

Химическая реакция – это «превращение» одного или нескольких веществ в другое вещество, с иным строением и химическим составом. Получившееся вещество или вещества называют «продуктами реакции». При химических реакциях ядра и электроны образуют новые соединения (перераспределяются), но их количество, не изменяется и изотопный состав химических элементов остаётся прежним.

Все химические реакции делятся на простые и сложные.

По числу и составу исходных и полученных веществ простые химические реакции можно подразделить на несколько основных типов.

Реакции разложения – это такие реакции, при которых из одного сложного вещества получается несколько других веществ. При этом, образованные вещества могут быть и простыми, и сложными. Как правило, протекания химической реакции разложения, необходимо нагревание (это эндотермический процесс, поглощение теплоты).

Например, при нагревании порошка малахита образуются три новых вещества: оксид меди, вода и углекислый газ:

Cu₂CH₂O₅ = 2CuO + H

2O + CO₂

малахит → оксид меди + вода + углекислый газ

Если бы в природе происходили только реакции разложения, то все сложные вещества, которые могут разлагаться, разложились бы и химические явления не смогли бы больше осуществляться. Но существуют и другие реакции.

При реакциях соединения из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Получается, что реакции соединения являются обратными реакциям разложения.

Например, при нагревании меди на воздухе, она покрывается чёрным налётом. Медь превращается в оксид меди:

2Cu + O₂= 2CuO

медь + кислород → оксид меди

Химические реакции между простым и сложным веществами, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества, называются реакциями замещения.

Например, если опустить в раствор хлорида меди (CuCl₂) железный гвоздь, он (гвоздь) начнёт покрываться выделяющийся на его поверхности медью. А раствор к концу реакции из голубого становится зеленоватым: вместо хлорида меди в нём теперь содержится хлорид железа:

Fe + CuCl₂= Cu + FeCl₂

Железо + хлорид меди → медь + хлорид железа

Атомы меди в хлориде меди заместились атомами железа.

Реакция обмена – это реакция, при которой два сложных вещества обмениваются составными частями. Чаще всего такие реакции протекают в водных растворах.

При реакциях оксидов металлов с кислотами два сложных вещества – оксид и кислота – обмениваются своими составными частями: атомы кислорода – на кислотные остатки, а атомы водорода – на атомы металла.

Например, если оксид меди (CuO) соединить с серной кислотой H₂SO₄и нагреть, получится раствор, из которого можно выделить сульфат меди:

CuO + H₂SO₄= CuSO₄

+ H₂O

оксид меди + серная кислота → сульфат меди + вода

Остались вопросы?

Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.

Задать вопрос

Физика

Курсы по физике 10 класс

Математика

Математика 11 класс

Математика

Курсы по геометрии 8 класс

История России

Курс подготовки к ГИА по «Истории»

Испанский язык

Курсы испанского для начинающих

Цифровая фотография

Курс цифровой фотографии

Математика

Курсы по математике 10 класс

Математика

Курсы по алгебре 7 класс

Химия.

Цвета некоторых неорганических соединений.

Для успешного выполнения заданий ЕГЭ требуется помнить внешний вид и цвета соединений. Проще всего их запомнить, один раз увидев. Ниже приводятся фотографии наиболее «популярных» соединений. В подписях под картинками указаны те цвета, которыми в ЕГЭ чаще всего обозначают эти вещества.

Соединения меди

Металлическая медь, (красный или золотисто-красный)	Оксид меди (II), (чёрный порошок)

Медный купорос, (синее кристаллическое вещество)	Малахит, (сине-зелёный осадок)


Гидроксид меди (II), (синий студенистый осадок)

Соединения железа

Оксид железа (III), (красный порошок)

Соединения хрома

Оксид хрома (III), (зелёный порошок)	Оксид хрома (VI), (Красные кристаллы)

Дихромат калия, (оранжевый порошок или раствор)	Хромат калия, (жёлтый порошок или раствор)

Соединения серебра

Хлорид серебра, (белый творожистый осадок)	Бромид серебра, (бледно-желтый творожистый осадок)

Йодид серебра, (желтый творожистый осадок)	Фосфат серебра, (жёлтый осадок)

Соединения марганца

Перманганат калия, (фиолетовые кристаллы или раствор)	Манганат калия, (зелёный раствор или кристаллы)

Диоксид марганца, (чёрно-коричневый порошок)	Сульфат марганца (II), (бледно-розовый порошок или раствор)

Прочие вещества

Диоксид азота, (бурый газ)	Бром, (коричневая жидкость с красными парами)

Йод, (серо-коричневые кристаллы с фиолетовыми парами)	Сера, (жёлтый порошок)

Красный фосфор, (красный порошок)	Белый фосфор, (бледно-жёлтое воскообразное вещество)

Если вам понравился наш материал — записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по химии онлайн

Спасибо за то, что пользуйтесь нашими материалами. Информация на странице «Цвета некоторых неорганических соединений.» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.

Публикация обновлена: 08.04.2023

медь

МЕДЬ

На этой странице рассматриваются некоторые аспекты химии меди, необходимые для сдачи экзаменов уровня A в Великобритании. Химия меди (II) в основном резюмируется из других мест на сайте со ссылками на более подробные объяснения. На странице также рассматриваются некоторые простые химические процессы на основе меди(I).

Реакции ионов меди(II) в растворе

Простейшим ионом, который медь образует в растворе, является типичный синий ион гексааквамеди(II) — [Cu(H ₂ О) ₆ ] ²⁺ .

Примечание: Если вас не устраивают сложные ионы (в том числе то, как они связаны и называются), вам стоит пройти по этой ссылке и изучить первые пару страниц в меню сложных ионов, прежде чем продолжить.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Реакция ионов гексааквамеди(II) с гидроксид-ионами

Ионы гидроксида (например, из раствора гидроксида натрия) удаляют ионы водорода из водных лигандов, присоединенных к иону меди.

После того, как ион водорода будет удален из двух молекул воды, останется комплекс без заряда — нейтральный комплекс. Он нерастворим в воде, и образуется осадок.

Примечание: Цветовая кодировка показывает, что этот не является реакцией обмена лиганда. Кислороды, которые первоначально были связаны с медью, все еще связаны в нейтральном комплексе.

В пробирке изменение цвета:

Примечание: Вы найдете подробное обсуждение реакций между гексааква-ионами и гидроксид-ионами, если перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Реакции ионов гексааквамеди(II) с раствором аммиака

Аммиак действует как основание и лиганд. При небольшом количестве аммиака ионы водорода отрываются от гексаакваиона точно так же, как и в случае гидроксид-иона, с образованием того же нейтрального комплекса.

Этот осадок растворяется, если добавить избыток аммиака.

Аммиак заменяет воду в качестве лиганда с образованием ионов тетраамминдиаквамеди(II). Обратите внимание, что заменены только 4 из 6 молекул воды.

Примечание: Вы можете удивиться, почему это второе уравнение дается исходя из исходного гексаакваиона, а не нейтрального комплекса.

Объяснить, почему осадок снова растворяется, довольно сложно. Полное объяснение вы найдете на странице о реакциях между ионами гексааква и раствором аммиака.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Изменения цвета:

Реакция ионов гексааквамеди(II) с карбонат-ионами

Вы просто получаете осадок того, что можно представить как карбонат меди(II).

Примечание: Только одна из экзаменационных комиссий уровня A в Великобритании хочет этого, и это упрощение, которое они делают. На самом деле осадок лучше описать как основной карбонат с формулой вида xCuCO ₃ ,yCu(OH) ₂ ,zH ₂ О.

Вы найдете подробное обсуждение реакций между гексааква-ионами и ионами карбоната, если перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Реакция лигандного обмена с участием ионов хлорида

Если добавить концентрированную соляную кислоту в раствор, содержащий ионы гексааквамеди(II), шесть молекул воды заменятся четырьмя ионами хлорида.

Происходящая реакция обратима.

Поскольку реакция обратима, вы получаете смесь цветов из-за обоих комплексных ионов.

Цвет иона тетрахлоркупрата(II) может быть описан как оливково-зеленый или желтый. Если к зеленому раствору добавить воды, он снова станет синим.

Примечание: Вы найдете более подробное описание этой реакции на странице, посвященной реакциям обмена лигандами.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Реакция ионов гексааквамеди(II) с иодид-ионами

Простая реакция

Ионы меди(II) окисляют иодид-ионы до йода, и в процессе сами восстанавливаются до йодида меди(I).

Примечание: Если вам нужно, вы можете узнать больше о степенях окисления, перейдя по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

Исходная грязно-коричневая смесь выпадает в не совсем белый осадок йодида меди(I) в растворе йода.

Примечание: У меня было несколько попыток правильно подобрать этот цвет, но мое программное обеспечение продолжает немного изменять его, поскольку я адаптирую диаграмму для использования в Интернете. Цвет раствора йода на самом деле довольно сильно варьируется в зависимости от его концентрации, поэтому меня это не слишком беспокоит!

Использование этой реакции для определения концентрации ионов меди(II) в растворе

Если пипеткой отобрать известный объем раствора, содержащего ионы меди(II), в колбу, а затем добавить избыток раствора йодида калия, получится только что описанная реакция.

Вы можете найти количество йода, выделившегося при титровании раствором тиосульфата натрия.

Когда из бюретки вливается раствор тиосульфата натрия, окраска йода тускнеет. Когда почти все кончится, добавьте немного раствора крахмала. Он обратимо реагирует с йодом, образуя темно-синий комплекс крахмал-йод, который гораздо легче увидеть.

Вы медленно добавляете последние несколько капель раствора тиосульфата натрия, пока не исчезнет синяя окраска.

Если вы проследите пропорции реакции с помощью двух уравнений, вы обнаружите, что на каждые 2 моля ионов меди (II), с которыми вы должны были начать, вам нужно 2 моля раствора тиосульфата натрия.

Если известна концентрация раствора тиосульфата натрия, легко рассчитать концентрацию ионов меди(II).

Примечание: Если вы не очень хорошо разбираетесь в расчетах титрования, вам может быть интересна моя книга расчетов по химии. Этот конкретный пример подробно рассматривается на страницах 66-67.

Некоторые основные химические соединения меди(I)

Диспропорционирование ионов меди(I) в растворе

Химия меди(I) ограничена реакцией, которая протекает с участием простых ионов меди(I) в растворе. Это хороший пример диспропорционирования — реакции, в которой что-то окисляется и восстанавливается.

Ионы меди(I) в растворе диспропорционируют с образованием ионов меди(II) и осадка меди.

Реакция:

Любая попытка получить простое соединение меди(I) в растворе приводит к этому.

Например, при реакции оксида меди(I) с горячей разбавленной серной кислотой можно ожидать получения раствора сульфата меди(I) и воды. На самом деле вы получаете коричневый осадок меди и синий раствор сульфата меди (II) из-за реакции диспропорционирования.

Стабилизация степени окисления меди(I)

Нерастворимые соединения меди(I)

Мы уже видели, что йодид меди(I) образуется в виде не совсем белого осадка, если добавить раствор йодида калия в раствор, содержащий ионы меди(II). Иодид меди(I) практически нерастворим в воде, поэтому реакции диспропорционирования не происходит.

Аналогичным образом может быть получен хлорид меди(I) в виде белого осадка (реакция описана ниже). Если его отделить от раствора и как можно быстрее высушить, он останется белым. Однако при контакте с водой он медленно становится синим по мере образования ионов меди (II).

Реакция диспропорционирования протекает только с простыми ионами меди(I) в растворе.

Комплексы меди(I)

Образование комплексов меди(I) (кроме комплексов с водой в качестве лиганда) также стабилизирует степень окисления меди(I).

Например, как [Cu(NH ₃ ) ₂ ] ⁺, так и [CuCl ₂ ] ^— представляют собой комплексы меди(I), которые не диспропорционируют.

Хлорсодержащий комплекс образуется при растворении оксида меди(I) в концентрированной соляной кислоте.

Можно представить, что это происходит в два этапа. Сначала образуется хлорид меди(I):

Но в присутствии избытка ионов хлорида из HCl это реагирует с образованием стабильного растворимого комплекса меди(I).

Вы можете получить белый осадок хлорида меди(I) (упомянутый выше), добавляя к этому раствору воду. Это обращает последнюю реакцию, удаляя лишний хлорид-ион.

Вопросы для проверки вашего понимания

Если это первый набор вопросов, который вы задали, пожалуйста, прочтите вводную страницу, прежде чем начать. Вам нужно будет использовать КНОПКУ НАЗАД в браузере, чтобы вернуться сюда позже.

вопросов по меди

ответов

Куда бы вы хотели отправиться сейчас?

Нахождение формулы оксида меди(II) | Эксперимент

Используйте этот практический урок со своими учащимися, чтобы вывести формулу оксида меди (II) из его восстановления метаном

В этом эксперименте учащиеся нагревают оксид меди (II) в стеклянной трубке, пропуская через него метан, уменьшая оксид меди(II) в медь. Если они тщательно взвесят реагенты и продукты, учащиеся смогут вывести формулу оксида меди. Это также можно использовать просто как пример редукции.

Практический анализ результатов займет около часа, а то и больше. Учащиеся, которые раньше не применяли этот тип реакции, могут счесть полезным сначала продемонстрировать приемы. Это не совсем подходит для практического занятия для учащихся младше 14 лет, но может быть полезной демонстрацией.

Каждой паре или группе учащихся потребуется доступ к двум газовым кранам.

Ученикам потребуется доступ к спичкам или зажигалкам, чтобы зажечь свои горелки Бунзена. В качестве альтернативы, зажгите несколько светильников по комнате, и учащиеся могут зажечь свои собственные, используя шину.

Оборудование

Аппарат

Защита глаз
Редукционная пробирка (пробирка из твердого стекла с небольшим отверстием у закрытого конца)
Пробка на 1 отверстие со стеклянной трубкой для переходной трубки
Резиновая трубка
Стойка зажима, втулка и зажим
Горелка Бунзена
Термостойкий мат
Шпатель
Весы (должны быть с точностью не менее 0,01 г)

Химические вещества

Оксид меди(II) (ВРЕДЕН, ОПАСЕН ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ), 2 шпателя
Метан (природный газ) (ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОГНЕОПАСНЫЙ)

Примечания по охране труда и технике безопасности

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда и технике безопасности.
Всегда используйте защитные очки.
Оксид меди(II), CuO(s), (ВРЕДЕН, ОПАСЕН ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC026. Для достижения наилучших результатов используйте оксид меди (II) ч.д.а., который высушивают нагреванием в открытой чашке при 300–400 °C в течение 10 мин, а затем хранят в эксикаторе. 904:30
Метан (природный газ), CH ₄ (g), (ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОГНЕОПАСНЫЙ) – см. карточку опасности CLEAPSS HC045a. Вполне вероятно, что в большинстве школ для этого эксперимента будет использоваться газовый кран класса. Этот газ образует в воздухе взрывоопасные смеси.
Также стоит обратиться к разделу 13.2.3 Лабораторного справочника CLEAPSS для получения дополнительной информации об этом эксперименте.

Процедура

Взвесьте пробирку с пробкой (масса 1). Поместите в пробирку 2 шпателя с оксидом меди(II) и максимально расправьте. 904:30
Снова взвесьте пробирку с оксидом меди в ней (масса 2).
Соберите аппарат, как показано на схеме, но пока не ставьте под него горелку Бунзена. Зажмите пробирку как можно ближе к пробке.

Источник: Королевское химическое общество

Оборудование, необходимое для восстановления оксида меди(II) метаном

Откройте газовый кран, прикрепленный к пробирке, примерно наполовину, чтобы получить постоянный поток газа. Это позволит пропустить метан через аппарат. 904:30
Подождите не менее 10 секунд, чтобы весь воздух вышел из трубки, а затем подожгите газ, выходящий из отверстия на конце трубки. Если этот эксперимент является студенческой деятельностью, учитель должен контролировать этот шаг. Старайтесь не наклоняться над трубкой, когда зажигаете газ. Отрегулируйте газовый кран так, чтобы пламя было высотой около 3 см.
Зажгите горелку Бунзена и начните нагревать оксид меди в трубке. Вам нужно будет использовать ревущее пламя (отверстие для воздуха полностью открыто). Вам нужно будет взять горелку Бунзена и перемещать пламя, чтобы нагреть каждый кусочек оксида меди. Убедитесь, что самая горячая часть пламени горелки Бунзена (верхняя часть внутреннего конуса) используется для нагрева. Если есть части, которые выглядят непрореагировавшими, осторожно встряхните пробирку — она будет очень горячей, поэтому сделайте это, осторожно встряхнув подставку для зажима. 904:30
Когда весь оксид меди прореагирует (он будет выглядеть как медь), продолжайте нагревать еще минуту или две, а затем выключите горелку Бунзена.
Поддерживайте поток метана над продуктом во время его охлаждения, чтобы он не вступал в реакцию с любым присутствующим кислородом и не превращался обратно в оксид меди. Когда трубка остынет, выключите газ.
Взвесьте пробирку с пробкой и продуктом (масса 3).

Учебные заметки

Студенты должны были записать следующие массы:

(масса 1) Пробирка + пробка
(масса 2) Пробирка + пробка + оксид меди
(масса 3) Пробирка + пробка + медь (продукт)

Это должно позволить им рассчитать массу массы оксида меди (масса 2) – (масса 1) и массу меди (масса 3) – (масса 1). Они также должны рассчитать уменьшение массы (масса 3) – (масса 2), что соответствует массе кислорода.

Имея эту информацию, они могут рассчитать формулу оксида меди.

Студентам также понадобятся относительные атомные массы. Медь равна 63,5, а кислород равен 16.

Они должны разделить массу на атомную массу каждого элемента. Это даст количество молей каждого.

Сделав это для обоих элементов, они должны найти отношение между ними, разделив их оба на наименьшее число.

Соотношение должно быть близким к 1:1, так как формула оксида меди CuO.

Пример расчета

Масса оксида меди = 1,76 г

Масса меди = 1,43 г

Таким образом, масса кислорода = 0,33 г 8

Количество молей O = 0,33/16 = 0,020625

Разделите на наименьшее, чтобы получить отношение примерно. 1 Cu: 1 O

Это предполагает формулу CuO, которая является правильной формулой.

Дополнительная информация

Это ресурс проекта «Практическая химия», разработанного Фондом Наффилда и Королевским химическим обществом. Эта коллекция из более чем 200 практических заданий демонстрирует широкий спектр химических концепций и процессов.