Przeczytaj

bg‑orange

Reakcje miedzi

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

4 Cu + O_{2} \to 2 {Cu}_{2} O

lub czarny tlenek miedzi(II):

2 Cu + O_{2} \to_{}^{ogrzewanie} 2 CuO

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

CuO + Cu \to {Cu}_{2} O

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 + S \to CuS

Miedź w obecności wilgoci i tlenku węgla(IV) tworzy zielony związek, zwany popularnie patyną. Związek ten o wzorze ${Cu}_{2} {CO}_{3} (OH)_{2}$ 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.

Kwas	Równanie reakcji	Charakterystyka produktu gazowego
stężony ${HNO}_{3}$	$Cu + 4 {HNO}_{3} \to Cu {({NO}_{3})}_{2} + 2 {NO}_{2} + 2 H_{2} O$	${NO}_{2}$ – brunatny gaz o ostrym zapachu
rozcieńczony ${HNO}_{3}$	$3 Cu + 8 {HNO}_{3} \to 3 Cu {({NO}_{3})}_{2} + 2 NO + 4 H_{2} O$	$NO$ – bezbarwny gaz bez zapachu
gorący, stężony $H_{2} {SO}_{4}$	$Cu + 2 H_{2} {SO}_{4} \to {CuSO}_{4} + {SO}_{2} + 2 H_{2} O$	${SO}_{2}$ – bezbarwny gaz o duszącym zapachu

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 ${cm}^{3}$ .

Instrukcja:

Do zlewki wlej 10 ${cm}^{3}$ stężonego kwasu azotowego(V).
Ostrożnie włóż mosiężną monetę.
Zapisz obserwacje i wnioski.

Rjq94oiM1yXU9

Słownik

patyna

(łac. patina „naczynie” – dawniej naczynia wykonywane były z miedzi lub brązu); grynszpan szlachetny, śniedź; cienka (50‑80 µm) warstewka, najczęściej o niebieskozielonej barwie, która pokrywa powierzchnię wyrobów z miedzi i jej stopów oraz chroni głębsze warstwy metalu przed korozją

korozja

(łac. corrosio „zżeranie”) proces niszczenia (degradacji) materiałów, w wyniku reakcji chemicznych lub elektrochemicznych, które przebiegają na granicy zetknięcia z otaczającym je środowiskiem

dodatni potencjał elektrochemiczny

dodatni potencjał elektrodowy (oznaczany jako $E^{0}$ ) 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	E° [V]
$Li / {Li}^{+}$	-3,04
$Ca / {Ca}^{2 +}$	-2,86
$Mg / {Mg}^{2 +}$	-2,36
$Al / {Al}^{3 +}$	-1,69
$Mn / {Mn}^{2 +}$	-1,18
$Zn / {Zn}^{2 +}$	-0,76
$Cr / {Cr}^{3 +}$	-0,74
$Fe / {Fe}^{2 +}$	-0,44
$Cd / {Cd}^{2 +}$	-0,40
$Co / {Co}^{2 +}$	-0,28
$Ni / {Ni}^{2 +}$	-0,26
$Sn / {Sn}^{2 +}$	-0,14
$Pb / {Pb}^{2 +}$	-0,14
$Fe / {Fe}^{3 +}$	-0,04
$H_{2} / 2 H_{3} O^{+}$	0,00
$Bi / {Bi}^{3 +}$	+0,32
$Cu / {Cu}^{2 +}$	+0,34
$Ag / {Ag}^{+}$	+0,80
$Hg / {Hg}^{2 +}$	+0,85
$Au / {Au}^{3 +}$	+1,52

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

Bibliografia

M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Repetytorium chemia : Liceum - poziom podstawowy i rozszerzony, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa - Bielsko‑Biała 2010.

Wprowadzenie

Symulacja interaktywna

Reakcje miedzi

Reakcje z kwasami

Słownik

Bibliografia