Медь не растворяется в соляной кислоте, потому что она в ряду напряжений стоит правее водорода и поэтому не вытесняет водород из кислоты. Однако в присутствии кислорода воздуха медь растворяется в разбавленной соляной и серной кислоте с образованием соответствующей соли:
Задача 985.
Как взаимодействуют соли меди с растворами щелочей и гидроксида аммония?
Решение:
а) Соли меди (II) с растворами щелочей образуют гидроксид меди (II) и соответствующую соль:
Уже при слабом нагревании даже под водой гидроксид меди (II) разлагается, превращаясь в чёрный оксид меди(II):
б) Характерной особенностью солей меди (II) является то, что при их взаимодействии с гидроксидом аммония осадка Cu(OH)2 не образуется. Если к раствору сульфата меди (II) приливать раствор аммиака, то сначала выпадает голубой осадок основной соли, который легко растворяется в избытке аммиака, окрашивая жидкость в интенсивно синий цвет обусловленный комплексным ионом [Cu(NH3)4] 2+ . При испарении воды ионы [Cu(NH3)4] 2+ связываются ионами кислотного остатка SO4 2- и из раствора выделяется тёмно-синие кристаллы, состав которых можно выразить формулой [Cu(NH3)4]SO4 . H2O. Таким образом, при взаимодействии CuSO4 с NH4OH происходит реакция:
РАСТВОРИТЕЛЬ ПРИПОЯ ЗА 5 МИНУТ !
или в ионно-молекулярной форме:
Задача 986.
Какие процессы происходят при электролизе растворов сульфата меди: а) с медными; б) с платиновыми электродами?
Решение:
а) Электролиз раствора сульфата меди с медными электродами. Стандартный электродный потенциал системы:
Сu 2+ +2 = Cu 0 (+0,337
значительно выше, чем потенциал водородного электрода в кислой среде (0,000 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление меди, сопровождающееся отложением чистой меди на медном катоде:
Так как значения стандартных электродных потенциалов окисления воды и окисления SO4 2- значительно выше, чем потенциал окисления меди, то на аноде будет протекать процесс окисления меди:
Таким образом, при электролизе раствора сульфата меди на медных электродах происходит растворение медного анода и отложение чистой меди на медном катоде. Данный процесс можно применить для очистки меди от примесей (электрохимическое рафинирование).
б) При электролизе раствора CuSO4 с платиновыми электродами. Медь в ряду напряжений расположена после водорода; поэтому у катода будет происходить разряд ионов Cu 2+ и выделение металлической меди:
На аноде будет разряжаться вода, потому что стандартный электродный потенциал электрохимического окисления воды (1,228 В), значительно ниже, чем стандартный электродный потенциал (2,01 В), характеризующий систему
Ионы SO4 2- , движущиеся при этом электролизе к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве и вместе с ионами Н + образуют систему, состоящую из серной кислоты.
Таким образом, при электролизе раствора сульфата меди на платиновых электродах на катоде будет выделяться металлическая медь, а на аноде – газообразный кислород и в анодном пространстве будет накапливаться серная кислота.
Очистка серебренных контактов перекисью водорода.
- Вы здесь:
- Главная
- Задачи
- Химия-Глинка
- Следствия закона Гесса | Задачи 298 — 302
Источник: buzani.ru
Как серная кислота растворяет медь но не растворяет серебро
Вывод: При добавлении воды появляется голубая окраска, характерная для гидратированных ионов меди(II), с солями бария выпадает осадок белого цвета
Осадок CuO или Cu2O
Вывод: Осадок должен был раствориться в кислоте, с образованием соли и воды, но он не растворился в 1 опыте.
Вывод: Осадок растворился с выделением бурого газа, раствор стал голубым
Таким образом, мы доказали, что протекают по меньшей мере две реакции: основная (1) и побочные (2,3), в ходе которых образуется сульфид меди (II) или (I) , сведения о параллельных реакциях практически отсутствуют в учебниках и большинстве пособий.
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2 (1)
4 Cu + 4 H2SO4 = 3 CuSO4 + 4 H2O + CuS (2)
5 Cu + 4 H2SO4 = 3 CuSO4 + 4 H2O + Cu2S(3)
1. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.- М.: Химия, 2000.-С.286
2. О.С.Габриелян. Химия: учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений- Москва: Дрофа, 2010.- С. 138
3. Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. –М,: Мир, 1966. – С.400
ВВЕДЕНИЕ
не нуждается в эксперименте
в такой степени, как химия.
Каждую секунду в окружающем нас мире происходит неисчислимое множество химических реакции, одни из которых с предсказуемым результатом, другие нет.
При изучении темы «Серная кислота и ее свойства» мы наблюдали демонстрационный опыт взаимодействия концентрированной серной кислоты с пассивными металлами – медью. В процессе нагревания реакционной смеси происходило выделение газообразного продукта и растворение металла меди. Данный процесс [1], [2], [3] отражает химическое уравнение:
Но после прекращения нагревания в пробирке отчетливо наблюдается образование осадка черного цвета, хотя ни один из продуктов, представленных в уравнении, не имеет черную окраску. После оседания частичек твердой фазы раствор остался бесцветным; не приобрел голубую окраску, характерную для гидратированных ионов меди Cu 2+.
В результате сопоставления видимых результатов химической реакции не согласующихся с уравнением, представленным в учебнике, возникли противоречия:
1. Почему полученная соль сульфат меди (II) не имеет голубой окраски?
2. Какой осадок выделяется при данной реакции?
Как серная кислота растворяет медь но не растворяет серебро
При взаимодействии гранул меди с разбавленным раствором серной кислоты, содержащим также сульфат меди, в присутствии воздуха, кислород воздуха растворяется в кислоте, диффундирует к поверхности меди и окисляет ее до закиси меди:
Закись меди растворяется в серной кислоте:
Образующийся сульфат закиси меди легко окисляется в сульфат окиси меди:
Общая скорость процесса лимитируется наиболее медленной его стадией — окислением меди до закиси меди. Это объясняется малой растворимостью кислорода и медленной его диффузией к поверхности гранул меди. Процесс значительно ускоряется, когда в растворе уже присутствует медный купорос.
Повышение температуры, как и в других случаях, ускоряет химические реакции, но вызывает уменьшение растворимости кислорода, что замедляет окисление. Поэтому в натравочной башне поддерживают температуру не выше 80-85 0 С. При этом на окисление меди используется приблизительно ј кислорода, поступающего в башню с воздухом, расход которого составляет около 1000 нм 3 на 1 тонну медного купороса.
Растворимость кислорода уменьшается с ростом концентрации CuSO4 в растворе. Поэтому при повышении концентрации CuSO4 скорость растворения меди сначала увеличивается за счет каталитического действия CuSO4, а затем уменьшается вследствие недостатка кислорода. Максимум скорости растворения наблюдается при концентрации 120 г./л CuSO4 (для раствора, содержащего ~ 110 г./л H2SO4). Но даже при содержании в растворе 300 г./л CuSO4 скорость растворения меди в 1,6 раза больше, чем в отсутствие медного купороса. С увеличением концентрации серной кислоты растворимость кислорода в ней уменьшается, но усиливаются ее окислительные свойства. Поэтому повышение кислотности раствора вызывает не очень большое уменьшение скорости растворения меди — всего на 10 % при повышении концентрации H2SO4 с 2,5 до 20 %. Растворение меди значительно ускоряется в присутствии в растворе ионов железа вследствие деполяризации
4 Fe 2+ + O2 + 4 H + = 4 Fe 3+ + 2 H2O (9)
2 Cu + 4Fe 3+ = 2 Cu 2+ + 4 Fe 2+ (10)
Ионы Fe 2+ вновь окисляются в Fe 3+ и служат, таким образом, катализатором процесса. Доля растворяющейся меди под действием ионов Fe 3+ в растворе, содержащем ~110 г./л H2SO4, 60 г./л CuSO4 и 20 — 22 г./л FeSO4, составляет около 60 % от всего количества меди, перешедшей в раствор.
Ионы железа попадают в циркулирующий при растворении меди раствор с серной кислотой и вследствие растворения оставшихся в меди примесей. Содержание сульфатов железа в растворе непрерывно возрастает и достигает иногда
70 г./л и более. Вследствие этого при кристаллизации медного купороса выделяется также и сульфат железа, загрязняющий продукт. Поэтому, когда концентрация железа в растворе становится столь большой, что создается опасность получения нестандартного по содержанию железа медного купороса, раствор полностью выводят из обращения.
Существенным является обеспечение равномерного орошения (смачивания) гранул меди раствором. В местах, плохо орошаемых кислотой, образовавшаяся окисная пленка растворяется не полностью, вследствие малой своей растворимости кристаллизуется из раствора и цементирует при этом гранулы и шлам.
Источник: studbooks.net