§1. Химические свойства простого вещества (ст. ок. = 0).
а) Отношение к кислороду .
В отличие от своих соседей по подгруппе – серебра и золота, - медь непосредственно реагирует с кислородом. Медь проявляет к кислороду незначительную активность, но во влажном воздухе постепенно окисляется и покрывается пленкой зеленоватого цвета, состоящей из основных карбонатов меди:
В сухом воздухе окисление идет очень медленно, на поверхности меди образуется тончайший слой оксида меди:
Внешне медь при этом не меняется, так как оксид меди (I) как и сама медь, розового цвета. К тому же слой оксида настолько тонок, что пропускает свет, т.е. просвечивает. По-иному медь окисляется при нагревании, например, при 600-800 0 C. В первые секунды окисление идет до оксида меди (I), которая с поверхности переходит в оксид меди (II) черного цвета. Образуется двухслойное окисное покрытие.
Q образования (Cu 2 O) = 84935 кДж.
Рисунок 2. Строение оксидной пленки меди.
б) Взаимодействие с водой .
Металлы подгруппы меди стоят в конце электрохимического ряда напряжений, после иона водорода. Следовательно, эти металлы не могут вытеснять водород из воды. В то же время водород и другие металлы могут вытеснять металлы подгруппы меди из растворов их солей, например:
Эта реакция окислительно-восстановительная, так как происходит переход электронов:
Молекулярный водород вытесняет металлы подгруппы меди с большим трудом. Объясняется это тем, что связь между атомами водорода прочная и на ее разрыв затрачивается много энергии. Реакция же идет только с атомами водорода.
Медь при отсутствии кислорода с водой практически не взаимодействует. В присутствии кислорода медь медленно взаимодействует с водой и покрывается зеленой пленкой гидроксида меди и основного карбоната:
в) Взаимодействие с кислотами .
Находясь в ряду напряжений после водорода, медь не вытесняет его из кислот. Поэтому соляная и разбавленная серная кислота на медь не действуют.
Однако в присутствии кислорода медь растворяется в этих кислотах с образованием соответствующих солей:
Исключение составляет только иодоводородная кислота, которая вступает в реакцию с медью с выделением водорода и образованием очень устойчивого комплекса меди (I):
2 Cu + 3 HI → 2 H [ CuI 2 ] + H 2
Медь так же реагирует с кислотами – окислителями, например, с азотной:
Cu + 4HNO 3( конц .) → Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 +2H 2 O
3Cu + 8HNO 3( разбав .) → 3Cu(NO 3 ) 2 +2NO+4H 2 O
А так же с концентрированной холодной серной кислотой:
Cu + H 2 SO 4(конц.) → CuO + SO 2 + H 2 O
C горячей концентрированной серной кислотой:
Cu + 2H 2 SO 4( конц ., горячая ) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
C безводной серной кислотой при температуре 200 0 С образуется сульфат меди (I):
2Cu + 2H 2 SO 4( безводн .) 200 °C → Cu 2 SO 4 ↓ + SO 2 + 2H 2 O
г) Отношение к галогенам и некоторым другим неметаллам .
Q образования (CuCl) = 134300 кДж
Q образования (CuCl 2) = 111700 кДж
Медь хорошо реагирует с галогенами, дает два вида галогенидов: CuX и CuX 2 .. При действии галогенов при комнатной температуре видимых изменений не происходит, но на поверхности вначале образуется слой адсорбированных молекул, а затем и тончайший слой галогенидов. При нагревании реакция с медью происходит очень бурно. Нагреем медную проволочку или фольги и опустим ее в горячем виде в банку с хлором – около меди появятся бурые пары, состоящие из хлорида меди (II) CuCl 2 с примесью хлорида меди (I) CuCl. Реакция происходит самопроизвольно за счет выделяющейся теплоты. Одновалентные галогениды меди получают при взаимодействии металлической меди с раствором галогенида двухвалентной меди, например:
При этом монохлорид выпадает из раствора в виде белого осадка на поверхности меди.
Медь так же достаточно легко ступает в реакции с серой и селеном при нагревании (300-400 °C):
2Cu +S→Cu 2 S
2Cu +Se→Cu 2 Se
А вот с водородом, углеродом и азотом медь не реагирует даже при высоких температурах.
д) Взаимодействие с оксидами неметаллов
Медь при нагревании может вытеснять из некоторых оксидов неметаллов (например, оксид серы (IV) и оксиды азота (II, IV)) простые вещества, образуя при этом термодинамически более устойчивый оксид меди (II):
4Cu+SO 2 600-800°C →2CuO + Cu 2 S
4Cu+2NO 2 500-600°C →4CuO + N 2
2 Cu +2 NO 500-600° C →2 CuO + N 2
§2. Химические свойства одновалентной меди (ст.ок. = +1)
В водных растворах ион Cu + очень неустойчив и диспропорционирует:
Cu + ↔ Cu 0 + Cu 2+
Однако медь в степени окисления (+1) может стабилизироваться в соединениях с очень низкой растворимостью или за счет комплексообразовния .
а) Оксид меди (I ) Cu 2 O
Амфотерный оксид. Кристаллическое вещество коричнево-красного цвета. В природе встречается в виде минерала куприта. Исскуственно может быть получен нагреванием раствора соли меди (II) с щелочью и каким-нибудь сильным восстановителем, например, формалином или глюкозой . Оксид меди(I) не реагирует с водой. Оксид меди(I) переводится в раствор концентрированной соляной кислотой с образованием хлоридного комплекса:
Cu 2 O +4 HCl →2 H [ CuCl 2]+ H 2 O
Так же растворим в концентрированном растворе аммиака и солей аммония:
Cu 2 O+2NH 4 + →2 +
В разбавленной серной кислоте диспропорционирует на двухвалентную медь и металлическую медь:
Cu 2 O+H 2 SO 4(разбав.) →CuSO 4 +Cu 0 ↓+H 2 O
Также оксид меди(I) вступает в водных растворах в следующие реакции:
1. Медленно окисляется кислородом до гидроксида меди(II):
2 Cu 2 O +4 H 2 O + O 2 →4 Cu (OH ) 2 ↓
2. Реагирует с разбавленными галогенводородными кислотами с образованием соответствующих галогенидов меди(I):
Cu 2 O +2 H Г→2 Cu Г↓ + H 2 O (Г= Cl , Br , J )
3.Восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например, гидросульфитом натрия в концентрированном растворе:
2 Cu 2 O +2 NaSO 3 →4 Cu ↓+ Na 2 SO 4 + H 2 SO 4
Оксид меди(I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:
1. При нагревании до 1800 °C (разложение):
2 Cu 2 O - 1800 ° C →2 Cu + O 2
2. При нагревании в токе водорода, монооксида углерода, с алюминиеми прочими типичными восстановителями:
Cu 2 O + H 2 - >250°C →2Cu +H 2 O
Cu 2 O + CO - 250-300°C →2Cu +CO 2
3 Cu 2 O + 2 Al - 1000° C →6 Cu + Al 2 O 3
Также, при высоких температурах оксид меди(I) реагирует:
1. C аммиаком (образуется нитрид меди(I))
3 Cu 2 O + 2 NH 3 - 250° C →2 Cu 3 N + 3 H 2 O
2. С оксидами щелочных металлов:
Cu 2 O+M 2 O- 600-800°C →2 М CuO (M= Li, Na, K)
При этом образуются купраты меди (I).
Оксид меди (I) заметно реагирует с щелочами :
Cu 2 O +2 NaOH (конц.) + H 2 O ↔2 Na [ Cu (OH ) 2 ]
б) Гидроксид меди (I ) CuOH
Гидроксид меди(I) образует жёлтое вещество, не растворяется в воде.
Легко разлагается при нагревании или кипячении:
2 CuOH → Cu 2 O + H 2 O
в) Галогениды CuF , Cu С l , CuBr и CuJ
Все эти соединения – белые кристаллические вещества, плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в избытке NH 3 , цианидных ионов, тиосульфатных ионов и иных сильных комплексообразователей. Иод образует только соединение Cu +1 J. В газообразном состоянии образуются циклы типа (CuГ) 3 . Обратимо растворимы в соответствующих галогенводородных кислотах:
Cu Г + HГ ↔ H [ Cu Г 2 ] (Г= Cl , Br , J )
Хлорид и бромид меди (I) неустойчивы во влажном воздухе и постепенно превращаются в основные соли меди (II):
4 Cu Г +2 H 2 O + O 2 →4 Cu (OH )Г (Г=Cl, Br)
г) Прочие соединения меди (I )
1. Ацетат меди (I) (СН 3 СООСu) - соединение меди, имеет вид бесцветных кристаллов. В воде медленно гидролизуется до Сu 2 О, на воздухе окисляется до ацетата двухвалентной меди; Получают СН 3 СООСu восстановлением (СН 3 СОО) 2 Сu водородом или медью, сублимацией (СН 3 СОО) 2 Сu в вакууме или взаимодействием (NH 3 OH)SO 4 с (СН 3 СОО) 2 Сu в р-ре в присутствии Н 3 СООNH 3 . Вещество токсично.
2. Ацетиленид меди(I) - красно-коричневые, иногда черные кристаллы. В сухом виде кристаллы детонируют при ударе или нагреве. Устойчивы во влажном состоянии. При детонации в отсутствие кислорода не образуется газообразных веществ. Под действием кислот разлагается. Образуется в виде осадка при пропускании ацетилена в аммиачные растворы солей меди(I):
С 2 H 2 +2[ Cu (NH 3 ) 2 ](OH ) → Cu 2 C 2 ↓ +2 H 2 O +2 NH 3
Данная реакция используется для качественного обнаружения ацетилена.
3. Нитрид меди - неорганическое соединение с формулой Cu 3 N, тёмно-зелёные кристаллы.
Разлагается при нагревании:
2 Cu 3 N - 300° C →6 Cu + N 2
Бурно реагирует с кислотами:
2 Cu 3 N +6 HCl - 300° C →3 Cu ↓ +3 CuCl 2 +2 NH 3
§3. Химические свойства двухвалентной меди (ст.ок. = +2)
Наиболее устойчивая степень окисления у меди и самая характерная для нее.
а) Оксид меди (II ) CuO
CuO - основный оксид двухвалентной меди. Кристаллы чёрного цвета, в обычных условиях довольно устойчивые, практически нерастворимые в воде. В природе встречается в виде минерала тенорита (мелаконита) чёрного цвета. Оксид меди(II) реагирует с кислотами с образованием соответствующих солей меди(II) и воды:
CuO + 2 HNO 3 → Cu (NO 3 ) 2 + H 2 O
При сплавлении CuO со щелочами образуются купраты меди (II):
CuO +2 KOH - t ° → K 2 CuO 2 + H 2 O
При нагревании до 1100 °C разлагается :
4CuO- t ° →2 Cu 2 O + O 2
б) Гидроксид меди (II) Cu (OH ) 2
Гидроксид меди(II) - голубое аморфное или кристаллическое вещество, практически не растворимое в воде. При нагревании до 70-90 °C порошка Cu(ОН) 2 или его водных суспензий разлагается до CuО и Н 2 О:
Cu (OH ) 2 → CuO + H 2 O
Является амфотерным гидроксидом. Реагирует с кислотами с образованием воды и соответствующей соли меди:
С разбавленными растворами щелочей не реагирует, в концентрированных растворяется, образуя ярко-синие тетрагидроксокупраты (II):
Гидроксид меди(II) со слабыми кислотами образует основные соли . Очень легко растворяется в избытке аммиака с образованием аммиаката меди:
Cu(OH) 2 +4NH 4 OH→(OH) 2 +4H 2 O
Аммиакат меди имеет интенсивный сине-фиолетовый цвет, поэтому его используют в аналитической химии для определения малых количеств ионов Cu 2+ в растворе.
в) Соли меди (II )
Простые соли меди (II) известны для большинства анионов, кроме цианида и иодида, которые при взаимодействии с катионом Cu 2+ образуют ковалентные соединения меди (I), нерастворимые в воде.
Соли меди (+2), в основном, растворимы в воде. Голубой цвет их растворов связан с образованием иона 2+ . Они часто кристаллизуются в виде гидратов. Так, из водного раствора хлорида меди (II) ниже 15 0 С кристаллизуется тетрагидрат, при 15-26 0 С – тригидрат, свыше 26 0 С – дигидрат. В водных растворах соли меди (II) в небольшой степени подвержены гидролизу, и из них часто осаждаются основные соли .
1. Пентагидрат сульфата меди (II) (медный купорос)
Наибольшее практическое значение имеет CuSO 4 *5H 2 O, называемый медным купоросом. Сухая соль имеет голубую окраску, однако при несильном нагревании (200 0 С) она теряет кристаллизационную воду. Безводная соль белого цвета. При дальнейшем нагревании до 700 0 С она превращается в оксид меди, теряя триоксид серы:
CuSO 4 -- t ° → CuO + SO 3
Готовят медный купорос растворением меди в концентрированной серной кислоте. Эта реакция описана в разделе «Химические свойства простого вещества». Медный купорос применяют при электролитическом получении меди, в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений, для получения других соединений меди .
2. Дигидрат хлорида меди (II).
Это темно-зеленые кристаллы, легкорастворимые в воде. Концентрированные растворы хлорида меди имеют зеленый цвет, а разбавленные – голубой. Это объясняется образованием хлоридного комплекса зеленого цвета:
Cu 2+ +4 Cl - →[ CuCl 4 ] 2-
И его дальнейшим разрушением и образованием голубого аквакомплекса.
3. Тригидрат нитрата меди (II).
Кристаллическое вещество синего цвета. Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании кристаллы сначала теряют воду, затем разлагаются с выделением кислорода и диоксида азота, переходя в оксид меди (II):
2Cu(NO 3 ) 2 -- t° →2CuO+4NO 2 +O 2
4. Карбонат гидроксомеди (II).
Карбонаты меди малоустойчивы и в практике почти не применяются. Некоторое значение для получения меди имеет лишь основной карбонат меди Cu 2 (OH) 2 CO 3 , который встречается в природе в виде минерала малахита. При нагревании легко разлагается с выделением воды, оксида углерода (IV) и оксида меди (II):
Cu 2 (OH) 2 CO 3 -- t° →2CuO+H 2 O+CO 2
§4. Химические свойства трехвалентной меди (ст.ок. = +3)
Эта степень окисления является наименее стабильной для меди, и поэтому соединения меди (III) являются скорее исключениями, чем «правилами». Тем не менее, некоторые соединения трехвалентной меди существуют.
а) Оксид меди (III) Cu 2 O 3
Это кристаллическое вещество, темно-гранатового цвета. Не растворяется в воде.
Получается окислением гидроксида меди(II) пероксодисульфатом калия в щелочной среде при отрицательных температурах:
2Cu(OH) 2 +K 2 S 2 O 8 +2KOH -- -20°C →Cu 2 O 3 ↓+2K 2 SO 4 +3H 2 O
Это вещество разлагается при температуре 400 0 С:
Cu 2 O 3 -- t ° →2 CuO + O 2
Окисид меди (III) – сильный окислитель. При взаимодействии с хлороводородом хлор восстанавливается до свободного хлора :
Cu 2 O 3 +6 HCl -- t ° →2 CuCl 2 + Cl 2 +3 H 2 O
б) Купраты меди (Ш)
Это черные или синие вещества, в воде не устойчивы, диамагнитны, анион – ленты квадратов (dsp 2). Образуются при взаимодействии гидроксида меди(II) и гипохлорита щелочного металла в щелочной среде :
2 Cu (OH ) 2 + М ClO + 2 NaOH →2М CuO 3 + NaCl +3 H 2 O (M = Na - Cs )
в) Калия гексафторкупрат(III)
Зеленое вещество, парамагнитно. Октаэдрическое строение sp 3 d 2 . Комплекс фторида меди CuF 3 , который в свободном состоянии разлагается при -60 0 С. Образуется нагреванием смеси хлоридов калия и меди в атмосфере фтора:
3KCl + CuCl + 3F 2 → K 3 + 2Cl 2
Разлагает воду с образованием свободного фтора.
§5. Соединения меди в степени окисления (+4)
Пока науке известно лишь одно вещество, где медь в степени окисления +4, это гексафторкупрат(IV) цезия – Cs 2 Cu +4 F 6 - оранжевое кристаллическое вещество, стабильное в стеклянных ампулах при 0 0 С. Бурно реагирует с водой. Получается фторированием при высоком давлении и температуре смеси хлоридов цезия и меди :
CuCl 2 +2CsCl +3F 2 -- t ° р → Cs 2 CuF 6 +2Cl 2
Хлорид меди 2
Химические свойства
Средство представляет собой бинарное неорганическое вещ-во, относится к классу солей и галогенидов . Его можно рассматривать как соль, образованную соляной кислотой и медью .
Рацемическая формула Хлорида Меди: CuCl2.
Молекулярная масса данного соединения = 134,5 грамм на моль. Вещество плавится при 498 градусах Цельсия. Средство образует кристаллогидраты вида CuCl2 nH2O .
В медицине используют дигидрат Меди Хлорида.
Средство в твердом виде – желто-коричневые кристаллы. Состав кристаллогидратов зависит от температуры, при которой происходит кристаллизация. Вещество хорошо растворимо в этиловом спирте, воде, ацетоне и метаноле .
Реакции Хлорида меди
Вещество вступает во взаимодействие со щелочью , при этом, как правило, образуется нерастворимое основание и растворимая соль. Меди Хлорид реагирует с металлами, которые в электрохимическом ряду располагаются левее металла Cu . Также соединению свойственны реакции ионного обмена с прочими солями, в результате образуется нерастворимое вещество и выделяется газ.
В промышленных масштабах средство получают реакцией Оксида меди 2 с соляной кислотой или путем обменной реакции Хлорида бария с Медным купоросом .
Также существует соединение Хлорид меди 1 , в котором медь является одновалентной. Монохлорид этого металла – достаточно токсичное соединение.
Фармакологическое действие
Метаболическое.
Фармакодинамика и фармакокинетика
Медь – необходима организму. Например, она принимает участие в ряде химических реакций, протекающих в тканях печени. После попадания в организм вещество практически полностью метаболизируется.
Показания к применению
Раствор Хлорида Меди входит в состав растворов, используемых при парентеральном питании , и удовлетворяет потребность организма в микроэлементах .
Противопоказания
Препараты, в составе которых есть р-р нельзя использовать, если у пациента на вещества в составе, детям, не достигшим 10-летнего возраста. Осторожность следует соблюдать при почечной или печеночной недостаточности.
Побочные действия
Обычно лекарство хорошо переносится больными. Редко во время инфузии возникает тошнота и болезненные ощущения в месте введения.
Хлорид меди, инструкция по применению (Способ и дозировка)
Средство вводят внутривенно.
Если препарат изначально находится в виде порошка, его разводят в растворах глюкозы или .
Полученный раствор необходимо использовать в течение суток.
Режим дозирования и схема лечения зависят от препарата и заболевания.
Передозировка
Передозировка препаратом возникает редко. Чаще всего его используют под наблюдением мед. персонала и в стационаре.
Если лекарственное средство вводят слишком быстро, то могут развиться: рвота, потливость, гиперемия кожных покровов. Реакции проходят после снижения скорости введения препарата.
Взаимодействие
Смешивать вещество в одном шприце или пакете можно только с р-ми глюкозы или аминокислот , концентрация которых не превышает 50%.
При беременности и лактации
Средство можно назначать беременным женщинам.
Существует недостаточное количество данных об использовании данного компонента в период кормления грудью.
Препараты, в которых содержится (Аналоги)
Совпадения по коду АТХ 4-го уровня:Меди Хлорид входит в виде дигидрата в состав концентрата для приготовления р-ов для инфузий Аддамель Н.
Бинарное вещество хлорид меди (монохлорид), формула которого CuCl, представляет собой соль хлороводородной кислоты. Это порошок, как правило, белого или зеленого цвета, очень плохо растворимый в воде. Зеленоватый оттенок кристаллов монохлорида объясняется присутствием примесей двухвалентного вещества, которое называется хлорид меди ii.
Впервые это соединение было получено великим химиком Робертом Бойлем. Произошло это событие давно, в а для получения ученый использовал простую металлическую медь и двухвалентный Затем, в 1799 году, Джозеф Пруст выделил из монохлорида кристаллы дихлорида. Эта реакция представляла собой процесс постепенного нагревания раствора, в результате чего хлорид меди (II) утрачивал часть хлора, примерно половину его наличия. Отделение дихлорида от монохлорида проводилось обычной промывкой.
Монохлорид меди - это белое кристаллическое вещество, которое при температуре в 408 °C меняет форму кристаллической решетки. Так как это соединение и плавится, и закипает практически без разложения, его химическую формулу иногда записывают в виде Cu2Cl2. Монохлорид, впрочем, как и другие соединения меди, токсичен.
Соединение хлорид меди, формула которого записывается как CuCl2, внешне представляет собой темно-коричневые монокристаллы клиновидной формы. При взаимодействии даже с совсем незначительным количеством воды кристаллы соединения меняют цвет: с темно-коричневого он последовательно переходит в зеленоватый, а затем в голубой. Интересно, что если в такой водный раствор добавить совсем немного то кристаллы возвратятся в одно из промежуточных состояний - станут зеленоватыми.
Температура плавления вещества равняется 537 °С, а при температуре, равной 954 - 1032 °С, оно закипает. Соединение растворимо в таких веществах, как вода, спирт, аммиак. Плотность его составляет 3,054 г/см3. При постоянном разведении раствора и поддержании температуры на уровне 25° С молярная электропроводность вещества составляет 265,9 см2/моль.
Получают хлорид меди путем воздействия хлора на медь, а также путем проведения реакции взаимодействия (II) с Промышленное получение основано на обжиге смесей сульфидов меди с хлоридом натрия. При этом в процессе реакции должна обеспечиваться температура 550-600 °С, в результате чего, кроме собственно рассматриваемого вещества, обнаруживается присутствие в газообразном состоянии таких компонентов, как HCl, газы серы и мышьяковистые соединения. Известны производства, где получение хлорида меди осуществляется посредством инициации реакции обмена между медным купоросом и BaCl2.
При температуре 993 °С вещество распадается на CuCl и Cl2, его растворимость в водных растворах характеризуется:
При растворении в водном растворе 25-градусной температуры полностью растворяется в 100 граммах воды 77,4 грамма хлорида меди;
При достижении температурой раствора значения 100 °С в нем растворяется уже 120 граммов вещества. В обоих случаях принимается, что плотность CuCl2 была одинаковой.
Хлорид меди широко применяется как химический катализатор, компонент пиротехнических смесей, при производстве разнообразных минеральных красителей. Как используется в качестве анализатора дымовых газов, способствует вычислению их концентрации и уровня содержания углекислого газа. Применяется дихлорид и как переносчик кислорода на различных этапах химического производства, такая технология, например, распространена при производстве органических красителей.
Соль хлорид меди, при всей своей труднорастворимости, способна образовывать ряд кристаллогидратов. При этом концентрированный раствор вещества имеет способность к присоединению окиси азота, что также находит широкое применение при производстве лекарственных препаратов и в химической промышленности.
МЕДЬ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЯ
УРОК В 11-м ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОМ КЛАССЕ
Для повышения познавательной
активности и самостоятельности учащихся мы
используем уроки коллективного изучения
материала. На таких уроках каждый ученик (или
пара учеников) получает задание, о выполнении
которого он должен отчитаться на этом же уроке,
причем его отчет фиксируется остальными
учениками класса в тетрадях и является элементом
содержания учебного материала урока. Каждый
ученик вносит свою лепту в изучение темы классом.
В ходе урока меняется режим работы учеников от
интраактивного (режим, при котором
информационные потоки замкнуты внутри
обучаемых, характерен для самостоятельной
работы) к интерактивному (режим, при котором
информационные потоки двусторонние, т.е.
информация идет и от ученика, и к ученику,
происходит обмен информацией). Учитель при этом
выступает как организатор процесса,
корректирует и дополняет информацию, сообщаемую
учениками.
Уроки коллективного изучения материала состоят
из следующих этапов:
1-й этап – установочный, на котором учитель
объясняет цели и программу работы на уроке (до 7
мин);
2-й этап – самостоятельная работа учащихся по
инструкции (до 15 мин);
3-й этап – обмен информацией и подведение итогов
урока (занимает все оставшееся время).
Урок «Медь и ее соединения» рассчитан на классы с
углубленным изучением химии (4 ч химии в
неделю), проводится в течение двух академических
часов, на уроке актуализируются знания учащихся
по следующим темам: «Общие свойства металлов»,
«Отношение к металлам концентрированной серной
кислоты, азотной кислоты», «Качественные реакции
на альдегиды и многоатомные спирты», «Окисление
предельных одноатомных спиртов оксидом меди(II)»,
«Комплексные соединения».
Перед уроком учащиеся получают домашнее задание:
повторить перечисленные темы. Предварительная
подготовка учителя к уроку заключается в
составлении инструктивных карточек для учащихся
и подготовке наборов для лабораторных опытов.
ХОД УРОКА
Установочный этап
Учитель ставит перед учащимися цель урока
:
опираясь на имеющиеся знания о свойствах
веществ, спрогнозировать, подтвердить
практически, обобщить сведения о меди и ее
соединениях.
Учащиеся составляют электронную формулу атома
меди, выясняют, какие степени окисления может
проявлять медь в соединениях, какими свойствами
(окислительно-восстановительными,
кислотно-основными) будут обладать соединения
меди.
В тетрадях учеников появляется таблица.
Свойства меди и ее соединений
| Металл | Cu 2 O – основный оксид | CuO – основный оксид |
| Восстановитель | CuOH – неустойчивое основание | Cu(OH) 2 – нерастворимое основание |
| CuCl – нерастворимая соль | CuSO 4 – растворимая соль | |
| Обладают окислительно-восстановительной двойственностью | Окислители |
Этап самостоятельной работы
Для подтверждения и дополнения предположений учащиеся выполняют лабораторные опыты по инструкции и записывают уравнения проведенных реакций.
Инструкции для самостоятельной работы парами
1. Прокалите медную проволоку в пламени. Отметьте, как изменился ее цвет. Горячую прокаленную медную проволоку поместите в этиловый спирт. Обратите внимание на изменение ее цвета. Повторите эти манипуляции 2–3 раза. Проверьте, не изменился ли запах этанола.
Запишите два уравнения реакций, соответствующие проведенным превращениям. Какие свойства меди и ее оксида подтверждаются этими реакциями?2. К оксиду меди(I) прилейте соляную кислоту.
Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций, учитывая, что хлорид меди(I) – нерастворимое соединение. Какие свойства меди(I) подтверждаются этими реакциями?3. а) В раствор сульфата меди(II) поместите гранулу цинка. Если реакция не идет, нагрейте раствор. б) К оксиду меди(II) прилейте 1 мл серной кислоты и нагрейте.
Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций. Какие свойства соединений меди подтверждаются этими реакциями?4. В раствор сульфата меди(II) поместите полоску универсального индикатора.
Объясните результат. Запишите ионное уравнение гидролиза по I ступени.
К раствору карбоната натрия прилейте раствор сульфата мед(II).
Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции совместного гидролиза в молекулярном и ионном видах.5.
Что наблюдаете?
К полученному осадку прилейте раствор аммиака.
Какие изменения произошли? Запишите уравнения реакций. Какие свойства соединений меди доказывают проведенные реакции?6. К сульфату меди(II) прилейте раствор йодида калия.
Что наблюдаете? Составьте уравнение реакции. Какое свойство меди(II) доказывает эта реакция?7. В пробирку с 1 мл концентрированной азотной кислоты поместите небольшой кусочек медной проволоки. Закройте пробирку пробкой.
Что наблюдаете? (Пробирку отнесите под тягу.) Запишите уравнение реакции.
В другую пробирку налейте соляной кислоты, поместите в нее небольшой кусочек медной проволоки.
Что наблюдаете? Объясните свои наблюдения. Какие свойства меди подтверждаются этими реакциями?8. К сульфату меди(II) прилейте избыток гидроксида натрия.
Что наблюдаете? Полученный осадок нагрейте. Что произошло? Запишите уравнения реакций. Какие свойства соединений меди подтверждаются этими реакциями?9. К сульфату меди(II) прилейте избыток гидроксида натрия.
Что наблюдаете?
К полученному осадку прилейте раствор глицерина.
Какие изменения произошли? Запишите уравнения реакций. Какие свойства соединений меди доказывают эти реакции?10. К сульфату меди(II) прилейте избыток гидроксида натрия.
Что наблюдаете?
К полученному осадку прилейте раствор глюкозы и нагрейте.
Что получилось? Запишите уравнение реакции, используя для обозначения глюкозы общую формулу альдегидовКакое свойство соединения меди доказывает эта реакция?
11. К сульфату меди(II) прилейте: а) раствор аммиака; б) раствор фосфата натрия.
Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций. Какие свойства соединений меди доказывают проведенные реакции?
Этап обмена информацией и подведение итогов
Учитель задает вопрос, касающийся свойств конкретного вещества. Учащиеся, выполнявшие соответствующие опыты, докладывают о проведенном эксперименте и записывают уравнения реакций на доске. Затем учитель и ученики дополняют сведения о химических свойствах вещества, которые невозможно было подтвердить реакциями в условиях школьной лаборатории.
Порядок обсуждения химических свойств соединений меди
1. Как медь реагирует с кислотами, с какими еще веществами может реагировать медь?
Записываются уравнения реакций меди с:
Концентрированной и разбавленной азотной кислотой:
Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2
+ 2NO 2 + 2H 2 O,
3Cu + 8HNO 3 (разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;
Концентрированной серной кислотой:
Cu + 2H 2 SO 4 (конц.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
Кислородом:
2Cu + O 2 = 2CuO;
Cu + Cl 2 = CuCl 2 ;
Соляной кислотой в присутствии кислорода:
2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O;
Хлоридом железа(III):
2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2 .
2. Какие свойства проявляют оксид и хлорид меди(I)?
Обращается внимание на осно"вные свойства, способность к комплексообразованию, окислительно-восстановительную двойственность. Записываются уравнения реакций оксида меди(I) с:
Соляной кислотой до образования CuCl:
Cu 2 O + 2HCl = 2CuCl + H 2 O;
Избытком HCl:
CuCl + HCl = H;
Реакций восстановления и окисления Cu 2 O:
Cu 2 O + H 2 = 2Cu + H 2 O,
2Cu 2 O + O 2 = 4CuO;
Диспропорционирования при нагревании:
Cu 2 O = Cu + CuO,
2CuCl = Cu + CuCl 2 .
3. Какие свойства проявляет оксид меди(II)?
Обращается внимание на осно"вные и окислительные свойства. Записываются уравнения реакций оксида меди(II) с:
Кислотой:
CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O;
Этанолом:
C 2 H 5 OH + CuO = CH 3 CHO + Cu + H 2 O;
Водородом:
CuO + H 2 = Cu + H 2 O;
Алюминием:
3CuO + 2Al = 3Cu + Al 2 O 3 .
4. Какие свойства проявляет гидроксид меди(II)?
Обращается внимание на окислительные, осно"вные свойства, способность к комплексообразованию с органическими и неорганическими соединениями. Записываются уравнения реакций с:
Альдегидом:
RCHO + 2Cu(OH) 2 = RCOOH + Cu 2 O + 2H 2 O;
Кислотой:
Cu(OH) 2 + 2H + = Cu 2+ + 2H 2 O;
Аммиаком:
Cu(OH) 2 + 4NH 3 = (OH) 2 ;
Глицерином:
Уравнение реакции разложения:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.
5. Какие свойства проявляют соли меди(II)?
Обращается внимание на реакции ионного обмена, гидролиза, окислительные свойства, комплексообразование. Записываются уравнения реакций сульфата меди с:
Гидроксидом натрия:
Cu 2+ + 2OH – = Cu(OH) 2 ;
Фосфатом натрия:
3Cu 2+ + 2= Cu 3 (PO 4) 2 ;
Cu 2+ + Zn = Cu + Zn 2+ ;
Йодидом калия:
2CuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4 ;
Аммиаком:
Cu 2+ + 4NH 3 = 2+ ;
и уравнения реакций:
Гидролиза:
Cu 2+ + HOH = CuOH + + H + ;
Совместного гидролиза с карбонатом натрия с образованием малахита:
2Cu 2+ + 2 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 .
В дополнение можно рассказать учащимся о взаимодействии оксида и гидроксида меди(II) с щелочами, что доказывает их амфотерность:
Cu(OH) 2 + 2NaOH (конц.) = Na 2 ,
Cu + Cl 2 = CuCl 2 ,
Cu + HgCl 2 = CuCl 2 + Hg,
2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O,
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O,
Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O,
CuBr 2 + Cl 2 = CuCl 2 + Br 2 ,
(CuOH) 2 CO 3 + 4HCl = 2CuCl 2 + 3H 2 O + CO 2 ,
2CuCl + Cl 2 = 2CuCl 2 ,
2CuCl = CuCl 2 + Cu,
CuSO 4 + BaCl 2 = CuCl 2 + BaSO 4 .)
Упражнение 3. Составьте цепочки превращений, соответствующие следующим схемам, и осуществите их:
Задача 1.
Сплав меди с алюминием
обработали сначала избытком щелочи, а затем
избытком разбавленной азотной кислоты.
Вычислите массовые доли металлов в сплаве, если
известно, что объемы газов, выделившихся в обеих
реакциях (при одинаковых условиях), равны между
собой
.
(Ответ . Массовая доля меди – 84%.)
Задача 2. При прокаливании 6,05 г кристаллогидрата нитрата меди(II) получено 2 г остатка. Определите формулу исходной соли .
(Ответ. Cu(NO 3) 2 3H 2 O.)
Задача 3. Медную пластинку массой 13,2 г опустили в 300 г раствора нитрата железа(III) с массовой долей соли 0,112. Когда ее вынули, оказалось, что массовая доля нитрата железа(III) стала равной массовой доле образовавшейся соли меди(II). Определите массу пластинки после того, как ее вынули из раствора .
(Ответ. 10 г.)
Домашнее задание. Выучить материал, записанный в тетради. Составить цепочку превращений по соединениям меди, содержащую не менее десяти реакций, и осуществить ее.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пузаков С.А., Попков В.А.
Пособие по
химии для поступающих в вузы. Программы. Вопросы,
упражнения, задачи. Образцы экзаменационных
билетов. М.: Высшая школа, 1999, 575 с.
2. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В.
2000 задач и
упражнений по химии. Для школьников и
абитуриентов. М.: 1-я Федеративная книготорговая
компания, 1998, 512 с.
Основные сведения:
| Защитный, запрещая грибковым спорам и болезнетворным микроорганизмам ввод ведущих тканей |
| Желтое тело короны (безводное) к синим-зеленым кристаллам (дигидрат) |
Выпуск:
меди хлорид: поведение в окружающей среде
| Показатель | Значение | Пояснение | ||
| Растворимость в воде при 20 o C (мг/л) | 757000 Q4 Высокий||||
| Растворимость в органических растворителях при 20 o C (мг/л) | 680000 Q4 - Метанол -||||
| Температура плавления (o C) | - - -||||
| Температура кипения (o C) | - - -||||
| Температура разложения (o C) | - - -||||
| Температура вспышки (o C) | - - -||||
| Коэффициент распределения в системе октанол/вода при pH 7, 20 o C | P: - - -||||
| Удельная плотность (г/мл) / Удельный вес | 3.39 Q3 -||||
| Константа диссоциации (pKa) при 25 o C | - - -||||
| Примечание: | ||||
| Давление паров при 25 o C (МПа) | 1.00 X 10 -10 Q1 Не летуч||||
| Константа закона Генри при 25 o C (Па*м 3 /моль) | - - -||||
| Константа закона Генри при 20 o C (безразмерная) | 7.29 X 10 -21 Рассчитывается Не летуч||||
| Период распада в почве (дни) | ДТ50 (типичный) - - -||||
| - | ||||
| Водный фотолиз ДТ50 (дни) при pH 7 | Значение: - - -||||
| - | ||||
| Водный гидролиз ДТ50 (дни) при 20 o C и pH 7 | Значение: - - -||||
| - | ||||
| Водное осаждение ДТ50 (дни) | - - -||||
| Только водная фаза ДТ50 (дни) | - - -||||
| Индекс потенциального вымывания GUS | - - -||||
| Индекс роста концентрации в грунтовых водах SCI (мкг/л) при дозе внесения 1 кг/га (л/га) | Значение: - - -||||
| - | ||||
| Potential for particle bound transport index | - - -||||
| Koc - коэффициент распределения органического углерода (мл/г) | - - -||||
| pH устойчивость: | ||||
| Примечание: | ||||
| Изотерма адсорбции Фрейндлиха | Kf: -- | -|||
| - | ||||
| Максимальное УФ-поглощение (л/(моль*см)) | - - -||||
меди хлорид: экотоксичность
| Показатель | Значение | Источник / Качественные показатели / Другая информация | Пояснение | |
| Коэффициент биоконцентрации | BCF: -- | -|||
| Потенциал биоаккумуляции | - - -||||
| ЛД50 (мг/кг) | 140 V3 Крыса Умеренно||||
| Млекопитающие - Короткопериодный пищевой NOEL | (мг/кг): -- | -|||
| Птицы - Острая ЛД50 (мг/кг) | - - -||||
| Птицы - Острая токсичность (СК50 / ЛД50) | - - -||||
| Рыбы - Острая 96 часовая СК50 (мг/л) | 0.24 F4 Радужная форель Умеренно||||
| Рыбы - Хроническая 21 дневная NOEC (мг/л) | - - -||||
| Водные беспозвоночные - Острая 48 часовая ЭК50 (мг/л) | - - -||||
| Водные беспозвоночные - Хроническая 21 дневная NOEC (мг/л) | - - -||||
| Водные ракообразные - Острая 96 часовая СК50 (мг/л) | 0.134 F3 Креветка-мизида Умеренно||||
| Донные микроорганизмы - Острая 96 часовая СК50 (мг/л) | 0.043 F4 Комар-хирономус Высокий||||
| NOEC , static, Вода (мг/л) | - - -||||
| Донные микроорганизмы - Хроническая 28 дневная NOEC , Осадочная порода (мг/кг) | - - -||||
| Водные растения - Острая 7 дневная ЭК50 , биомасса (мг/л) | - - -||||
| Водоросли - Острая 72 часовая ЭК50 , рост (мг/л) | 0.55 H1 Не известные виды Умеренно||||
| Водоросли - Хроническая 96 часовая NOEC , рост (мг/л) | - - -||||
| Пчелы - Острая 48 часовая ЛД50 (мкг/особь) | - - -||||
| Почвенные черви - Острая 14-дневная СК50 (мг/кг) | - - -||||
| Почвенные черви - Хроническая 14-дневная максимально недействующая концентрация вещества, размножение (мг/кг) | 15 A4 Дождевой червь , as Cu, 8 week Умеренно||||
| Другие Членистоногие (1) | LR50 (г/га): - - -||||
| Другие Членистоногие (2) | LR50 (г/га): - - -||||
| Почвенные микроорганизмы | - - -||||
| Имеющиеся данные по мезомиру (мезокосму) | NOEAEC мг/л: - - -||||
меди хлорид: здоровье человека
Основные показатели:
| Показатель | Значение | Источник / Качественные показатели / Другая информация | Пояснение | |
| Млекопитающие - Острая оральная ЛД50 (мг/кг) | 140 V3 Крыса Умеренно||||
| Млекопитающие - Кожная ЛД50 (мг/кг массы тела) | - - -||||
| Млекопитающие - Ингаляционная | ||||
