Hợp chất M(+2): Cu2+

M O+ 2HX  X 2+ H2O,

CHƯƠNG 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 6.1 Vị trí của kim loại chuyển tiếp trong bảng HTTH

7.6.2. Hợp chất M(+2): Cu2+

Trạng thái oxi hoá +2 rất đặc trưng với đồng, do đó có rất nhiều hợp chất của Cu(II) nhưng có rất ít hợp chất của Ag(II) và không có hợp chất Au(II). Vì vậy, trong phần này chỉ xét các hợp chất Cu(II).

7.6.2.1. Đồng (II) oxit: CuO

CuO là chất bột màu đen, nóng chảy ở 10260C và trên nhiệt độ đó thì bị phân huỷ. 4CuO t0 2Cu2O + O2

CuO không tan trong nước nhưng tan dễ trong dung dịch axit tạo muối Cu (II) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

Tan trong dung dịch NH3 tạo phức amoniacat:

CuO + NH3 + H2O → [Cu(NH3)4](OH)2

Đung nóng với dung dịch SnCl2, FeCl2 thì CuO bị khử thành muối Cu(I) 2CuO + SnCl2 t0

2CuCl + SnO2 3CuO + 2FeCl2 t0

2CuCl + CuCl2 + Fe2O3 Khi đun nóng, CuO bị H2, CO, NH3, C khử thành Cu.

Ví dụ: CuO + CO t0

Cu + CO2 3CuO + 2NH3(k)  5000C

3Cu + N2 + 3H2O

CuO thể hiện tính lưỡng tính khi tan trong kiềm nóng chảy tạo thành cuprit Ví dụ: CuO + 2NaOHđặc t0

Na2CuO2 + H2O

CuO được điều chế trực tiếp từ đơn chất hoặc bằng cách nhiệt phân hđroxit, nitrat hay cacbonat.

2Cu + O2 t0

2CuO Cu(OH)2 50800C

2Cu(NO3)2 t0

2CuO + 4NO2 + O2

7.6.2.2. Đồng (II) hiđroxit: Cu(OH)2

Cu(OH)2 là kết tủa bông màu lam, dễ mất nước biến thành oxit khi đun nóng. Cu(OH)2 t0

CuO + H2O

Không tan trong nước nhưng tan dễ trong dung dịch axit, dung dịch NH3 đặc và chỉ tan trong dung dịch kiềm 40% khi đun nóng.

Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2[Cu(OH)4]

Cu(OH)2 được điều chế bằng cách cho dung dịch Cu2+ tác dụng với dung dịch kiềm. Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2

7.6.2.3. Muối đồng (II)

Đa số muối đồng (II) dễ tan trong nước, bị thuỷ phân và khi kết tinh từ dung dịch thường ở dạng hiđrat. Dung dịch loãng của Cu2+ có màu lam là màu của [Cu(H2O)6]2+, nhưng khi ở trạng thái rắn các muối đồng (II) có màu khác nhau.

Ion Cu2+ là chất tạo phức mạnh, những phức thường gặp là [CuX3]- với X là F, Cl, Br, [Cu(NH3)4]2+, [Cu(C2O4)2]2-, [Cu(en)2]2+ với en là etylenđiamin: H2N - (CH2)2 - NH2.

Trong nước Cu2+

không dễ chuyển thành Cu+ nhưng khi có mặt những anion có khả năng tạo hợp chất ít tan với Cu+ thì khả năng oxi hoá của Cu2+ tăng lên.

Ví dụ: 2CuSO4 + 4NaI → 2CuI + I2 + 2Na2SO4

2CuSO4 + 4NaCN → 2CuCN + (CN)2 + 2Na2SO4

Khi thêm NH3 vào dung dịch Cu2+ thì những phân tử H2O trong [Cu(H2O)6]2+ lần lượt bị thay thế dễ dàng bởi những phân tử NH3 tạo những ion phức [Cu(NH3)(H2O)5]2+... [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, nhưng sự thay thế NH3 thứ 5 và 6 gặp khó khăn.

* Những muối Cu2+

quan trọng và thường gặp là: CuCl2 và CuSO4