Tính chất hóa học của đồng, hợp chất và cách điều chế Cu
A. ĐỒNG
I. Vị trí trong bảng tuần hoàn- Cấu tạo nguyên tử
- Cấu hình e nguyên tử: 29Cu: 1s22s22p63s23p63d104s1 ⇔ ⌊Ar⌋ 3d104s1
- Vị trí: ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.
- Cấu hình e của các ion:
Cu+ : 1s22s22p63s23p63d10
Cu2+: 1s22s22p63s23p63d9
II. Tính chất vật lý
Đồng có mạng tinh thể lập phương tâm diện, màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi, dát mỏng. Dẫn điện và nhiệt tốt chỉ kém bạc, tonc = 10830C, D = 8,98 g/cm3.
III. Tính chất hóa học của đồng
Đồng có tính khử yếu:
Cu → Cu2+ + 2e
1. Tác dụng với phi kim
- Với oxi tạo màng CuO bảo vệ:
2Cu + O2 → 2CuO ở 800 – 10000C:
CuO + Cu → Cu2O
- Với clo:
Cu + Cl2 → CuCl2
- Với lưu huỳnh:
Cu + S → CuS
2. Tác dụng với axit
a. Với các axit không có tính oxi hoá mạnh (HCl, H2SO4 loãng)
- Cu không phản ứng với các axit không có tính oxi hoá mạnh.
- Khi có O2, phản ứng lại xảy ra:
2Cu + 4H+ + O2 → 2Cu2+ + 2H2O
b. Với các axit có tính oxi hoá mạnh (HNO3 và H2SO4 đặc nóng)
Cu + 2H2SO4(đ) → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3. Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
- Chú ý với muối nitrat trong môi trường axit:
3Cu + 8H++ 2NO3- → 3Cu2++2NO + 4H2O
B- HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
I. Hợp chất đồng (I)
1. Cu2O
- Là chất rắn màu đỏ gạch, không tan trong nước.
- Tính chất hoá học:
+) Tác dụng với axit:
Cu2O + 2HCl → CuCl2 + H2O + Cu
+) Dễ bị khử:
Cu2O + H2 → 2Cu + H2O
2. Cu(OH)
- Là chất kết tủa màu vàng.
- Tính chất hoá học: Dễ bị phân hủy:
2CuOH → Cu2O + H2O
II. Hợp chất đồng (II)
1. Đồng(II) oxit: CuO
- Tính chất vật lí: Là chất rắn, màu đen, không tan.
- Tính chất hoá học:
+) Là oxit bazơ:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
+) Là chất oxi hóa:
CuO + H2 → Cu + H2O
CuO + C2H5OH → CH3CHO + Cu + H2O
3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O
- – Điều chế:
Cu(OH)2 → CuO + H2O
CuCO3.Cu(OH)2 → 2CuO + H2O + CO2
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
2. Đồng(II) hidroxit: Cu(OH)2
- Là chất kết tủa màu xanh.
- Tính chất hoá học:
+) Là bazơ không tan:
* Tác dụng với axit:
Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
* Dễ nhiệt phân:
Cu(OH)2 → CuO + H2O
+) Dễ tạo phức:
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
+) Là chất oxi hóa:
2Cu(OH)2 + R-CHO → R – COOH + Cu2O + 2H2O
– Điều chế:
CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
3. Muối Cu(II): CuSO4; CuCl2; Cu(NO3)2,…
- Các dung dịch muối đồng (II) đều có màu xanh.
- Tính chất hoá học:
+) Phản ứng của tính oxi hóa
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓
+) Tác dụng với kiềm:
CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
+) Tác dụng với dung dịch NH3:
CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
+) CuSO4 hấp thụ nước thường dùng phát hiện vết nước trong chất lỏng:
CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O (màu xanh)
Bài tập lý thuyết
Bài 1. Cho dãy gồm các chất rắn:CuSO4.5H2O, CuO, CuSO4, Cu(OH)2. Số chất có màu xanh là
A. 2. B. 1. C. 4. D. 3
Bài 2. Hỗn hợp bột (chứa hai chất có cùng số mol) nào sau đây có khả năng tan hoàn toàn trong dung dịch HCl(dư, không có không khí)?
A. Cu và Fe.
B. Cu và CuO.
C. Cu và CuS.
D. Cu và Cu(NO3)2
Bài 3. Cho dãy gồm các chất:Cu, CuO, Cu(OH)2, CuCO3. Số chất tác dụng với dung dịch HNO3 đặc,nguội là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4
Kiến thức liên quan:
Lý thuyết Crom: tính chất hóa học của Crom, hợp chất và cách điều chế
