Химические свойства меди

В соединениях медь проявляет две степени окисления: +1 и +2. Медь слабый восстановитель, окислить ее можно только сильными окислителями.

1. Из простых веществ медь реагирует только с кислородом, галогенами, серой:

Cu + O₂ (избыток) CuO

Cu + O₂ (недостаток) Cu₂O

Cu + Cl₂ = CuCl₂

Cu + S CuS

2. Медь растворяется в азотной и концентрированной серной кислоте:

3Cu + 8HNO₃ (разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4Н₂O

Cu + 4HNO₃ (конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2Н₂O

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2Н₂O

3. Медь не растворяется в воде, в кислотах-неокислителях, но в присутствии кислорода идут реакции:

2Cu + 4HCl + O₂ = 2CuCl₂ + 2Н₂O

2Cu + СО₂ + Н₂O + O₂ = (CuOH)₂CO₃

4. Медь – d -элемент, сильный комплексообразователь. Ион Cu²⁺ в водном растворе существует в виде иона тетрааквамеди [Cu(Н₂O)₄]²⁺ голубого цвета, без воды ион меди бесцветный. В присутствии аммиака образуется более стойкий аммиачный комплекс [Cu(NН₃)₄]²⁺ ярко-синего цвета, например:

[Cu(Н₂O)₄]²⁺ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4Н₂O

или в молекулярном виде (молекулы воды обычно не указывают):

CuSO₄ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]SO₄

голубой ярко-синий

Аммиачный комплекс меди образуется при растворении гидроксида меди(II) и даже оксида меди(II) в растворе аммиака:

Cu(OH)₂¯ + 4NH₃×Н₂O = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4Н₂O

CuO + 4NH₃×Н₂O = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 3Н₂O

5. Как и железо, медь имеет две степени окисления, поэтому возможны реакции:

Cu⁰ + Cu⁺²O Cu⁺¹₂O

Cu⁰ + Cu⁺²Cl₂ + 2NaCl = 2Na[Cu⁺¹Cl₂]

Последняя реакция протекает, так как образуется устойчивый комплексный ион.

Аналитическое определение меди

При внесении солей меди в пламя горелки, пламя окрашивается в зелёно-голубой цвет.

В отсутствии других катионов (например, никеля), ионы меди можно обнаружить по характерной голубой (зелёно-голубой) окраске раствора и по переходу окраски в ярко-синий в присутствии аммиака.

При пропускании через раствор, содержащий ионы меди, сероводорода наблюдается выпадение черного осадка:

Cu²⁺ + Н₂S = CuS¯ + 2Н⁺

Применение меди

Металлическая медь используется в электротехнике, при производстве труб, теплообменных устройств. Широко используются сплавы на основе меди – бронзы, латуни. Соединения меди применяются в качестве катализаторов.

Цинк

Цинк мягкий белый металл, на воздухе покрыт прочной оксидной пленкой. Основные минералы – сульфид и карбонат цинка. Для получения металлического цинка их обжигают:

ZnCO₃ ZnO + CO₂