- Đồng thau là hợp kim Cu – Zn (45% Zn) có tính cứng và bền hơn đồng, dùng chế tạo các chi tiết máy, các thiết bị dùng trong công nghiệp đóng tàu biển. Đồng bạch được dùng trong [r]
(1)ĐỒNG & HỢP CHẤT
Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website:www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com
A KIM LOẠI ĐỒNG
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUN TỬ - Ơ thứ 29, nhóm IB, chu kì
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1 hay [Ar]3d104s1 Cu nguyên tố chuyển tiếp
- Trong phản ứng hoá học, Cu dễ nhường electron lớp electron phân lớp 3d: Cu → Cu+ + 1e
Cu → Cu2+ + 2e
→ hợp chất, đồng có số oxi hố +1 +2 Cấu hình electron ion Cu+ [Ar]3d10 Cu2+ [Ar]3d9
- Kim loại đồng có cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện, tinh thể đặc chắc, liên kết đơn chất đồng bền vững
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Là kim loại màu đỏ, khối lượng riêng lớn (d = 8,98g/cm3), tnc = 10830C
- Đồng tinh khiết tương đối mềm, dễ kéo dài dát mỏng, dẫn nhiệt dẫn điện tốt, bạc hẳn kim loại khác
III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu 1 Tác dụng với phi kim
a)Với oxi:
- Khi đốt nóng, Cu không cháy mà tạo màng CuO bảo vệ Cu khơng bị oxi hóa tiếp tục: Cu + O2
o t C
2CuO (màu đen) - Nếu đốt nhiệt độ cao 800-1000oC:
CuO + Cu t Co Cu2O (màu đỏ) b)Với halogen: Cu + Cl2 CuCl2
Cu + Br2 CuBr2
c) Với lưu huỳnh: Cu + S t Co CuS (màu đen) 2 Tác dụng với axit
a) Với dung dịch HCl, H2SO4 lỗng:Cu khơng tác dụng, điều kiện thêm khí O2 Cu
tác dụng khơng giải phóng khí H2:
2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4+ O2 2CuSO4 + 2H2O b) Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc
Cu + 2H2SO4 (đặc) t CuSO4 + SO2 + 2H2O
0
+6 +4
Cu + 4HNO+5 3 (đặc) Cu(NO3)2 + 2NO+4 2 + 2H2O
(2)ĐỒNG & HỢP CHẤT
Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website:www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com
3Cu + 8HNO+5 3 (loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO+2 + 4H2O
3 Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag Cu + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2FeSO4 IV- ỨNG DỤNG
Đồng sử dụng chủ yếu dựa vào tính dẻo, tính dẫn điện, tính bền khả tạo nhiều hợp kim Hợp kim đồng có nhiều ứng dụng cơng nghiệp đời sống là:
- Đồng thau hợp kim Cu – Zn (45% Zn) có tính cứng bền đồng, dùng chế tạo chi tiết máy, thiết bị dùng cơng nghiệp đóng tàu biển
- Đồng bạch hợp kim Cu-Ni (25%Ni), có tính bền, đẹp, khơng bị ăn mịn nước biển Đồng bạch dùng công nghiệp tàu thủy, đúc tiền,
- Đồng thanh hợp kim Cu-Sn, dẻo bền đồng nguyên chất, dùng chế tạo máy móc, thiết bị,
- Hợp kim Cu-Ag, gồm 75% Cu + 25% Au (gọi vàng cara), dùng để đúc đồng tiền vàng, vật trang trí,
V- TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ 1 Trạng thái tự nhiên
Trong tự nhiên đồng chiếm khoảng 0,006% khối lượng vỏ trái đất Cu có dạng đơn chất, chủ yếu dạng hợp chất sunfua, oxit cacbonat Các quặng thường gặp là:
- Cancoxit: Cu2S ; - Cancopirit: CuFeS2
- Cuprit: Cu2O ; - Malachit: CuCO3.Cu(OH)2 2 Điều chế
Đầu tiên làm giàu quặng phương pháp tuyển nổi, sau khử quặng phương pháp khác tùy theo loại quặng:
a) Đối với quặng cacbonat: khử cacbon nhiệt độ cao CuCO3.Cu(OH)2 + C
o t C
2Cu + 2CO2 + H2O b) Đối với quặng sunfua
- Trước hết, đốt quặng O2(kk) 800-850oC để chuyển quặng thành oxit loại bớt nguyên tố lưu huỳnh có quặng:
2CuFeS2 + O2 o t C
Cu2S + 2FeS + SO2 Tiếp theo là: 2FeS + 3O2
o t C
2FeO + 2SO2 2Cu2S + 3O2
o t C
2Cu2O + 2SO2
- Sau đó, nung tiếp để Cu2O vừa tạo thành tác dụng tiếp với Cu2S chưa bị oxi hóa thành Cu thơ nóng chảy: Cu2O + Cu2S
o t C
6Cu + SO2 c) Tinh luyện đồng
Trong công nghiệp, người ta tinh luyện đồng thô thành đồng nguyên chất nhờ phương pháp điện phân dung dịch muối Cu(II) với catot làm đồng nguyên chất, anot đồng thơ Q trình điện phân:
- Ở anot (+): Cu(thô) Cu2+ + 2e
- Ở catot (-): Cu2+ + 2e Cu (nguyên chất)
(3)ĐỒNG & HỢP CHẤT
Biên soạn: HÓA HỌC MỖI NGÀY Website:www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com
I HỢP CHẤT ĐỒNG (I) 1 Đồng (I) oxit, Cu2O
- Chất rắn, màu đỏ gạch,, khơng tan nước - Có tính bazơ, tính khử:
Cu2O + 2HCl 2CuCl + H2O Cu2O + H2SO4 Cu + CuSO4 + H2O 3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO + 7H2O
- Điều chế: 2CuOH t Co Cu2O + H2O
4CuO 1000 Co 2Cu2O + O2 II HỢP CHẤT ĐỒNG (II)
1 Đồng (II) oxit, CuO
- Chất rắn, màu đen,, không tan nước
- Là oxit bazơ: CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
- Có tính oxi hóa nên dễ bị khử H2, CO, C thành Cu kim loại đun nóng: CuO + CO t Co Cu + CO2
3CuO + 2NH3 o t C
N2 + 3Cu + 3CO2
- Ngoài ra, CuO tan trong dung dịch NH3 đặc phản ứng tạo phức amoniacat, tan thành
dung dịch màu xanh thẫm
CuO + 4NH3 + H2O [Cu(NH3)4](OH)2 - Điều chế: nhiệt phân hợp chất:
2Cu(NO3)2 o t C
2CuO + 4NO2 + O2 CuCO3.Cu(OH)2
o t C
2CuO + CO2 + H2O 2 Đồng (II) hiđroxit
- Cu(OH)2 chất rắn, màu xanh, không tan nước
- Là một bazơ: Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + H2O
- Dễ tan dung dịch NH3 phản ứng tạo phức tan dung dịch có màu xanh thẫm gọi nước Svayde
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2 - Dễ bị nhiệt phân: Cu(OH)2
o t C
CuO + H2O - Điều chế: phản ứng dung dịch Cu2+ với dung dịch kiềm:
Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 3 Muối đồng (II) sunfat, CuSO4
- Dung dịch muối đồng (II) có màu xanh
- Thường gặp muối đồng (II): CuCl2, CuSO4, Cu(NO3)3,…
- CuSO4 khan chất rắn, màu trắng, hấp thụ nước tạo thành muối hiđrat CuSO4.5H2O màu xanh CuSO4 khan dùng để phát dấu vết nước chất lỏng:
(4)ĐỒNG & HỢP CHẤT
Biên soạn: HĨA HỌC MỖI NGÀY Website:www.hoahocmoingay.com FB Fanpage & Youtube: Hóa Học Mỗi Ngày Email: hoahocmoingay.com@gmail.com
Mọi thắc mắc trao đổi liên quan đến vấn đề Hóa học, các bạn vui lòng liên hệ theo :
Website:www.hoahocmoingay.com
Email: hoahocmoingay.com@gmail.com