bg‑orange

Reakcje miedzi

W zależności od dostępności powietrza oraz temperatury miedź reaguje z tlenem tworząc czerwonopomarańczowy tlenek miedzi(I):

4 Cu+O22 Cu2O

lub czarny tlenek miedzi(II):

2 Cu+O2ogrzewanie2 CuO

Tlenek miedzi(I) otrzymuje się również przez redukcję tlenku miedzi(II):

CuO+CuCu2O

Siarczek miedzi(I) Cu 2 S  występuje w przyrodzie jako minerał chalkozyn. W laboratorium można go otrzymać m.in. spalając miedź w parach siarki lub w czasie ogrzewania CuS w strumieniu wodoru. Z kolei w celu otrzymania siarczku miedzi(II) CuS należy miedź poddać reakcji z siarką w temperaturze niższej niż 620 K:

Cu+SCuS

Miedź w obecności wilgoci i tlenku węgla(IV) tworzy zielony związek, zwany popularnie patyną. Związek ten o wzorze Cu2CO3(OH)2 stanowi warstwę ochronną i chroni miedź przed dalszą korozją.

bg‑orange

Reakcje z kwasami

Miedź, jako metal o dodatnim potencjale elektrochemicznymdodatni potencjał elektrochemicznydodatnim potencjale elektrochemicznym w temperaturze pokojowej, nie reaguje z wodą ani kwasami słabo utleniającymi (np. HCl ). W tabeli przedstawiono równania reakcji miedzi z wybranymi kwasami silnie utleniającymi.

1

Kwas

Równanie reakcji

Charakterystyka produktu gazowego

stężony

HNO3

Cu+4HNO3Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

NO2 – brunatny gaz o ostrym zapachu

rozcieńczony

HNO3

3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2 NO+4H2O

NO – bezbarwny gaz bez zapachu

gorący, stężony

H2SO4

Cu+2 H2SO4CuSO4+SO2+2 H2O

SO2 – bezbarwny gaz o duszącym zapachu

1
Polecenie 1

Wykonaj doświadczenie, w którym wykażesz, że w skład mosiężnej monety wchodzi miedź. W formularzu zapisz problem badawczy i hipotezę. Następnie zapisz obserwacje i sformułuj wnioski.

Sprzęt i odczynniki:

  • mosiężna moneta;

  • stężony kwas azotowy(V);

  • cylinder miarowy;

  • zlewka o pojemności 100 cm3.

Instrukcja:

  1. Do zlewki wlej 10 cm3 stężonego kwasu azotowego(V).

  2. Ostrożnie włóż mosiężną monetę.

  3. Zapisz obserwacje i wnioski.

Rjq94oiM1yXU9
Problem badawczy (Uzupełnij). Hipoteza (Uzupełnij). Obserwacje (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).
1
Symulacja 1

Przeanalizuj poniższą symulację dotyczącą właściwości chemicznych miedzi, a następnie rozwiąż ćwiczenia sprawdzające. Zastanów się, jak przebiega pasywacja miedzi oraz w jaki sposób miedź reaguje z kwasami.

Przeanalizuj opis poniższej symulacji dotyczącej właściwości chemicznych miedzi, a następnie rozwiąż ćwiczenia sprawdzające. Zastanów się, jak przebiega pasywacja miedzi oraz w jaki sposób miedź reaguje z kwasami.

R1aLyP9LlYamo1
W symulacji zbadano właściwości chemiczne miedzi. Eksperymenty dotyczą pasywacji, badania palności miedzi oraz reakcji z kwasami. 1. Pasywacja. Na skali znajdującej się w w dolnej części symulacji zaznaczono lata od zera do pięćdziesięciu. Nad osią znajduje się płytka wykonana z miedzi mająca kolor pomarańczowo‑brązowy. Przesuwanie wskaźnikiem po osi umożliwia obserwowanie na powierzchni miedzianej płytki zmian. Pierwsze zmiany zaczynają się po pięciu latach można zaobserwować szarawe przebarwienia w niedużej liczbie miejsc na powierzchni. Po dziesięciu latach pasywacji jest wyraźna i płytkę około 10 procent płytki pokrywa szaro‑zielony nalot. W kolejnych latach stopniowo powierzchnię pokrywa coraz więcej patyny. Po około dwudziestu latach jest to już około 50 procent powierzchni płytki. Po czterdziestu pięciu latach powierzchnia jest prawie całkowicie pokryta szaro‑zielonym nalotem, a po pięćdziesięciu latach płytkę w całości pokrywa patyna, która również staje się ciemniejsza. 2. Palność. Miedziana płytka zostaje poddana ogrzewaniu nad palnikiem. W wyniku ogrzewania ciemnieje, staje się szarawa, a w końcu czarna. 3. Reakcje z kwasami. W doświadczeniu wykorzystano trzy miedziane płytki oraz trzy zlewki, w których znajdują się kolejno kwas solny, stężony kwas azotowy(V) oraz rozcieńczony kwas azotowy(V). Płytki wrzucono kolejno do zlewek oraz obserwowano zachodzące zmiany. Po umieszczeniu płytki w zlewce z kwasem solnym – brak zmian. W wyniku umieszczenia płytki w zlewce wypełnionej stężonym kwasem azotowym(V) metal uległ roztworzeniu, z roztworu zaczął wydzielać się brązowy gaz, a roztwór przybrał zielone zabarwienie. Po wrzuceniu do zlewki z rozcieńczonym kwasem azotowym metal również się roztwarza, jednak proces ten jest mniej dynamiczny. Z roztworu powoli wydzielają się pęcherzyki bezbarwnego gazu, który brązowieje na powietrzu. Roztwór staje się zielony.
Symulacja interaktywna pt. „Badanie właściwości chemicznych miedzi”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Podpowiedźgreenwhite
Ćwiczenie 1
RGPsk2m85dMe0
Wybierz poprawne dokończenie poniższego zdania.

Na powietrzu miedź: Możliwe odpowiedzi: 1. pokrywa się patyną o zielonoczarnym kolorze., 2. nie zmienia swojego zabarwienia., 3. pokrywa się patyną o jasnozielonym kolorze.
R8IIDe11O0fEP
Ćwiczenie 2
Łączenie par. Oceń prawdziwość zdań. Jeśli zdanie jest prawdziwe zaznacz „Prawda", jeśli jest fałszywe zaznacz „Fałsz".. Miedź nie ulega pasywacji.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Miedź może reagować z wszystkimi kwasami, za wyjątkiem utleniających.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Miedź pod wpływem ogrzewania czernieje.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
1
Ćwiczenie 3

Odpowiedz, czy miedź może reagować ze wszystkimi kwasami. Jeśli nie - wyjaśnij dlaczego.

R16HaMmL0r7wl
Odpowiedź: (Uzupełnij).
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
dodatni potencjał elektrochemiczny
dodatni potencjał elektrochemiczny

dodatni potencjał elektrodowy (oznaczany jako E0) posiadają metale szlachetne (Cu, Ag, Hg, Au, Pt), które wykazują słabe właściwości redukujące (trudno je utlenić), przy czym jony tych metali wykazują silne właściwości utleniające (łatwo je zredukować)

Szereg elektrochemiczny metali:

Elektroda

[V]

Li/Li+

-3,04

Ca/Ca2+

-2,86

Mg/Mg2+

-2,36

Al/Al3+

-1,69

Mn/Mn2+

-1,18

Zn/Zn2+

-0,76

Cr/Cr3+

-0,74

Fe/Fe2+

-0,44

Cd/Cd2+

-0,40

Co/Co2+

-0,28

Ni/Ni2+

-0,26

Sn/Sn2+

-0,14

Pb/Pb2+

-0,14

Fe/Fe3+

-0,04

H2/2 H3O+

0,00

Bi/Bi3+

+0,32

Cu/Cu2+

+0,34

Ag/Ag+

+0,80

Hg/Hg2+

+0,85

Au/Au3+

+1,52

Indeks górny Witowski D., Zbiór zadań 2002‑2012. Liceum i Technikum, Warszawa 2012. Indeks górny koniec