- Качественная реакция на ион меди (II):
CuSO4 ∙ (NH4)2SO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4 + (NH4)2SO4 + 4H2O
Наблюдение: ярко синий раствор.
- Качественная реакция на ион аммония:
В пробирку наливают раствор соли и добавляют щелочь, нагревают на водяной бане.
CuSO4 ∙ (NH4)2SO4 + 4NaOH →t Cu(OH)2↓ + 2Na2SO4 + NH3↑ + H2O
К отверстию пробирки подносят влажную красную лакмусовую бумагу:
NH3 + H2O → NH4OH
NH4OH ↔ NH4+ + OH-
pH >7. Красная влажная лакмусовая бумага синеет – что доказывает наличие NH4+.
Вывод: На основе проведенных реакций, можно сделать вывод о том, что полученное вещество – двойная соль сульфата аммония и меди (II).
- Согласно методике, предложенной Ю.Д. Третьяковым в практикуме по неорганической химии, была предпринята попытка синтезировать дигидрохлорид меди (II)
Методика получения CuCl2 ∙ 2H2O
В фарфоровую чашку наливают 5, 4 мл воды, 5,6 мл соляной кислоты и 1, 72 мл азотной кислоты и вносят в полученную смесь 2 г медной проволоки, нарезанной мелкими кусочками. Реакция сначала идет очень бурно, затем ослабевает, в конце реакции смесь подогревают.
Раствор фильтруют и упаривают до ⅓ объема, дают охладиться. Кристаллы отсасывают, растворяют в воде, снова упаривают раствор до появления тонкой кристаллической пленки и охлаждают. Кристаллы CuCl2 ∙ 2H2O хорошо отсасывают, промывают спиртом и сушат.
Реакция идет согласно уравнению:
3Cu + 2HNO3 + 6HCl = 3CuCl2 + 2NO + 4H2O
Восстановитель – Cu0 – 2е- = Cu2+ 2 3 окисление
Окислитель – N+5 + 3е- = N+2 3 2 восстановление
Расчет выхода продукта реакции:
- n(Cu) = 2 г / 64 г/моль = 0,03125 моль
n(Cu) = n (CuCl2) = 0,03125 моль
m (CuCl2) = 0,03125 моль ∙ 135 г/моль = 4,22 г
Полученное вещество – светло- зеленые кристаллы в виде пластинок.
Масса полученного вещества – 3,6 г.
- Выход продукта составляет:
ŋ= mпр. / mтеор. ∙ 100% = 3,6 г/ 4,22 г ∙ 100% = 85,3%
Для идентификации полученного вещества, были проведены следующие качественные реакции:
- Качественная реакция на хлорид- ион:
CuCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Cu(NO3)2
Наблюдение: выпадает белый творожистый осадок.
- Качественная реакция на ион меди (II):
CuCl2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]Cl2
Cu2+ + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+
Наблюдение: синий раствор.
Строение:
Вывод: На основе проведенных реакций, можно сделать вывод о том, что полученное вещество – дигидрат хлорид меди (II).
- Согласно методике, изложенной в учебнике Ю.В. Карякина и И.И. Ангелова , была предпринята попытка синтезировать основной карбонат меди (ǁ)
Методика получения (CuOH)2 CO3
В фарфоровой ступке равномерно смешивают 5, 0 г тонко растёртой сухой соли CuSO4· 5H2O и 3,8 г сухого NaHCO3. Полученную смесь вносят небольшими порциями при быстром перемешивании в 50 мл кипящей воды. В результате выделения CO2 раствор вспенивается. Очередную порцию смеси вносят лишь после того, как поверхность воды освободится от пены. В конце реакции смесь кипятят 10- 15 минут. Получается быстро оседающая суспензия основной углекислой меди. После отстаивания осадок промывают водой декантацией, затем отсасывают на воронке Бюхнера. Препарат сушат между листками бумаги.
Реакция идет согласно уравнению:
2CuSO4 + 4NaHCO3 = (CuOH)2 CO3 + 2Na2SO4 + 3CO2 + H2O
Полученное вещество – светло- зеленый тонкозернистый порошок.
Масса полученного вещества- 2,9 г.
Расчет выхода продукта реакции:
- Масса безводного CuSO4
m(CuSO4 ) ___ M(CuSO4 )
x г (CuSO4 ) ___ 160 г/моль(CuSO4 )
m(CuSO4· 5H2O) ___ M(CuSO4· 5H2O)
7,0 г ___ 250 г/моль
m(CuSO4 )= 4,48 г
- n (CuSO4 ) = 4,48 г / 160 г/моль = 0,028 моль
n((CuOH)2 CO3 ) = n (CuSO4 ) /2 = 0,028 моль /2 = 0,014 моль
m((CuOH)2 CO3 ) = 0,014 моль ∙ 222 г/моль = 3,108 г
- Выход продукта составляет:
ŋ= mпр. / mтеор. ∙ 100% = 2,9 г/ 3,108 г ∙ 100% = 93,307%
Для идентификации полученного вещества, были проведены следующие качественные реакции:
- Качественная реакция на карбонат- ион:
(CuOH)2 CO3 + H2SO4 = 2CuSO4 + CO2↑+ 3H2O
CO2 пропускают в стакан с известковой водой
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
Наблюдение: помутнение, белый творожистый осадок.
- Качественная реакция на ион меди(II):
(CuOH)2 CO3 + 2Na2S =2CuS↓ + Na2CO3 + 2NaOH
Наблюдение: выпадение черного осадка сульфида меди.
Карбонат меди(II) — белое кристаллическое вещество, со слабым зеленоватым оттенком (вследствие гидролиза).
Цвет малахита – Зеленоватый различных оттенков, от бирюзового до чрезвычайно темного, зависимо от плотности. Строение:
Вывод: На основе проведенных реакций, можно сделать вывод о том, что полученное вещество – основной карбонат меди(II) (гидроксокарбонат меди(II)).
- Согласно методике, предложенной Ю.Д. Третьяковым в практикуме по неорганической химии, была предпринята попытка синтезировать оксид меди (II)
Методика получения CuO
Растворяют 5 г технического CuSO4•5H2O в 20 мл воды, добавляют 0,025 мл H2O2, нагревают, добавляют 0,05 г CuO и кипятят. Примесь железа выпадет в виде Fe(OH)3. Смесь отфильтровывают, прибавляют к горячему фильтрату прозрачный отстоявшийся раствор: 1,8 г NaOH в 9 мл воды. И в течение 20-25 мин нагревают при 80-90˚С. Выпавший осадок принимает черно-бурый цвет и довольно быстро оседает.
Жидкость сливают, осадок промывают декантацией до удаления сульфатов и щелочи в промывных водах, отсасывают и прокаливают при 300˚С.
Реакция идет согласно уравнению:
CuSO4 + 2NaOH =t CuO + Na2SO4 + H2O
Расчет выхода продукта реакции:
- m(CuSO4) ___ M(CuSO4)
x г (CuSO4) ___ 160 г/моль(CuSO4)
m(CuSO4• 5H2O) ___ M(CuSO4• 5H2O)
5,0 г ___ 250 г/моль
m(CuSO4 )= 3,2 г
- n (CuSO4 ) = 3,2 г / 160 г/моль = 0,02 моль
n (CuSO4) = n (CuO)= 0,02 моль
m (CuO) = 0,02 моль ∙ 80 г/моль = 1,6 г
Полученное вещество- черно- коричневый порошок.
Масса полученного вещества – 1,5 г.
- Выход продукта составляет:
ŋ= mпр. / mтеор.∙ 100% = 1,5 г/ 1,6 г ∙ 100% = 93,75%
Для идентификации полученного вещества, были проведены следующие реакции:
- CuO + 2HNO3= Cu(NO3)2 + H2O
Cu(NO3)2 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4](NO3)2 + 4H2O
Наблюдение: синий раствор
- CuO + 2NaOH + H2O =t Na2[Cu(OH)4] (кип.)
На основе проведенных реакций, можно сделать вывод о том, что полученное вещество – оксид меди (II)
