La solubilitat del coure en l'aigua i els àcids

La base de les propietats químiques de la majoria dels elements és la seva capacitat per dissoldre en un medi aquós i àcids. Estudi de les característiques associades amb efecte coure activa baixa en condicions normals. Una característica dels seus processos químics és la formació de compostos amb amoníac, mercuri, nítric i sulfúric. Baixa solubilitat del coure en l'aigua no és capaç de provocar processos de corrosió. S inherents propietats químiques específiques, el que permet utilitzar el compost en diverses indústries.

Descripció de l'element

El coure és considerat el més antic dels metalls, que van aprendre a fer que la gent més abans de Crist. Aquest material es prepara a partir de fonts naturals en forma de mineral. Coure-anomenada taula element químic amb el nom cuprum Amèrica, el nombre de seqüència és igual a 29. En el sistema periòdic, que es troba en el quart període i pertany al primer grup.

substància natural és un metall pesat de color rosa-vermell amb una estructura suau i mal·leable. La temperatura dels seus punts d'ebullició i fusió - 1000 ° C. És un bon conductor.

L'estructura química i propietats

Si s'examina la fórmula electrònica de l'àtom de coure, és possible detectar que té 4 nivells. A la valència 4s-orbital és només un electró. Durant les reaccions químiques poden ser escindits a partir de l'àtom d'1 a 3 partícules carregades negativament, es que els compostos de coure obtinguts en estat d'oxidació +3, +2, +1. Té els seus derivats més grans estabilitat divalents.

En les reaccions químiques, que actua com un metall de baixa activitat. En condicions ordinàries de la solubilitat del coure en l'aigua no es troba. A la corrosió aire sec no s'observa, però mitjançant l'escalfament de la superfície metàl·lica revestida amb el tint negre d'òxid ferrós. Resistència química de coure es manifesta per l'acció dels gasos de nombre de carboni anhidre de compostos orgànics, resines de fenol i alcohols. Es caracteritza per la reacció de formació de complexos amb l'alliberament de compostos acolorits. El coure té una baixa afinitat amb un grup de metall alcalí units per formar un nombre de derivats de monovalent.

Quina és la solubilitat?

Aquest procés de formació dels sistemes homogenis en forma de solucions mitjançant la reacció d'un compost amb altres substàncies. Els seus components són molècules individuals, àtoms, ions i altres partícules. El grau de solubilitat es determina per la concentració de la substància, que es va dissoldre en la preparació d'una solució saturada.

La unitat de mesura el més sovint els percentatges, fraccions de volum o de pes. La solubilitat del coure en l'aigua, altres compostos com a forma sòlida, subjecte només a canvis en les condicions de temperatura. Aquesta relació s'expressa per les corbes. Si la xifra és molt petita, la substància es considera que és insoluble.

La solubilitat del coure en un medi aquós

Metall exhibeix resistència a la corrosió sota l'acció d'aigua de mar. Això demostra el seu caràcter inert en condicions normals. pràcticament no s'observa La solubilitat del coure en aigua (fresc). Però en un ambient humit i sota l'efecte de diòxid de carboni sobre la superfície del metall es formen cintes verdes, que és un carbonat bàsic:

Cu + Cu + O ₂ + H ₂ O + CO ₂ → Cu (OH) ₂ · Cucó _2.

Si tenim en compte el seu compost com una sal monovalent, s'observa una lleugera la seva dissolució. Aquests materials estan subjectes a oxidació ràpida. El resultat és un compost de coure divalent. Aquestes sals tenen bona solubilitat en medis aquosos. És la seva completa dissociació en ions.

solubilitat Acid

Convencional condicions de reacció percolació de coure amb àcids febles o diluïdes no contribueixen a les seves interaccions. No hi ha hagut cap procés químic de metall amb àlcalis. La solubilitat del coure en àcids pot, si és que són agents oxidants forts. Només en aquest cas, té lloc la interacció.

La solubilitat del coure en àcid nítric

Aquesta reacció és possible a causa del fet que hi ha un reactiu d'oxidació de metall fort. L'àcid nítric es dilueix en forma concentrada i exhibeix propietats amb dissolució oxidativa de coure.

A la primera realització s'obté durant la reacció de nitrat de coure i òxid de nitrogen bivalent en la proporció de 75% a 25%. Procés amb àcid nítric diluït pot ser descrita per la següent equació:

8HNO ₃ + 3Cu → 3Cu (NO _{3) 2} + NO + NO + 4H ₂ O.

En el segon cas, un nitrat de coure i òxids de nitrogen divalent i tetravalent la relació d'1 a 1. Aquest procés implica 1 mol de metall i 3 mols d'àcid nítric concentrat. Després de la dissolució del coure és un fort escalfament de la solució, donant com a resultat la descomposició tèrmica de oxidant es produeix i la recuperació de volum addicional d'òxids de nitrogen:

4HNO ₃ + Cu → Cu _{(NO3) 2} + _NO2 + _NO2 + 2H ₂ O.

La reacció s'utilitza en la producció a petita escala, associat amb el processament de ferralla o eliminació de residus de recobriment. No obstant això, un mètode de dissolució de coure a tal té un nombre de desavantatges associades amb l'alliberament de grans quantitats d'òxids de nitrogen. Per capturar o neutralitzar els requereix equip especial. Aquests processos són molt cars.

la dissolució de coure es considera completa quan hi ha una cessació completa de la producció d'òxids de nitrogen volàtils. La temperatura de reacció varia de 60 a 70 ° C. El següent pas és el descens de la solució del reactor químic. A la part inferior hi ha petites peces de metall que no ha reaccionat. Al líquid resultant es van afegir aigua i la filtració es porta a terme.

Solubilitat en àcid sulfúric

Normalment no es produeix aquesta reacció. Determinant de dissolució del coure en àcid sulfúric, és una forta concentració. mitjà diluït no pot oxidar metall. La dissolució de coure en àcid sulfúric concentrat procedeix amb l'alliberament de sulfat.

El procés expressada per la següent equació:

Cu + H ₂ SO ₄ + H ₂ SO ₄ → CuSO ₄ + 2H ₂ O + _SO2.

Les propietats de sulfat de coure

Sal dibásica també anomenat sulfat, designar-lo com: CuSO _4. És una substància sense cap tipus d'olor característica, que no presenta una volatilitat. La forma anhidra de la sal no té color, és opac, que té una alta higroscopicitat. En coure (sulfat) bona solubilitat. Les molècules d'aigua, sals d'unió poden formar el compost hidrat cristal·lí. Un exemple és el sulfat de coure, que és de color blau topotecan. La seva fórmula: CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Hidrat cristal·lí inherent tint blavós estructura transparent, que presentin la, sabor metàl·lic amarg. Les molècules poden perdre la seva aigua combinada amb el temps. En la naturalesa, que es troba en la forma de minerals, que inclouen chalcanthite i butit.

Exposat sulfat de coure. La solubilitat és una reacció exotèrmica. una quantitat significativa de calor es genera en el procés de sals d'hidratació.

La solubilitat del coure en ferro

Com a resultat d'aquest procés pseudoalloys formats de Fe i Cu. Per ferro metàl·lic i el coure pot ser limitada solubilitat mútua. Màxim dels valors s'observa en l'indicador de temperatura 1.099,85 ° C. El grau de solubilitat del coure en la forma sòlida és igual a 8,5% de ferro. Es tracta de petits indicadors. Dissolució de ferro metàl·lic en la forma sòlida de coure és d'aproximadament 4,2%.

Baixar la temperatura a valors ambient fa que els processos d'inversió lleugeres. Quan es fon coure metall, que és capaç de bé mullar el ferro en forma sòlida. En la preparació de pseudoalloys Fe i Cu utilitzar preforma especial. Es creen prement o bicarbonat de pols de ferro present en forma pura o d'aliatge. Tal preforma s'impregna amb coure líquid, formant pseudoalloys.

La dissolució en amoníac

El procés procedeix sovint fent passar el NH ₃ en forma gasosa sobre el metall roent. El resultat és la dissolució de coure en amoníac, l'aïllament Cu ₃ N. Aquest compost és referit de nitrur com monovalent.

Les sals de la seva solució d'amoníac exposats. L'addició del reactiu en el clorur de coure condueix a la precipitació en forma d'hidròxid de:

CuCl ₂ + NH ₃ + NH ₃ + 2H ₂ O → 2NH ₄ Cl + Cu (OH) ₂ ↓.

L'excés d'amoníac promou la formació d'un compost de tipus complex que té una coloració blau fosc:

Cu (OH) ₂ ↓ + 4NH ₃ → [Cu _{(NH3) 4]} (OH) _2.

Aquest procés s'utilitza per determinar els ions cúprics.

La solubilitat del ferro

En l'estructura de fosa mal·leable perlítica a més dels components bàsics de l'element addicional és present en la forma d'un coure convencional. És a dir que augmenta la grafitització d'àtoms de carboni augmenta la fluïdesa, resistència i duresa dels aliatges. El metall té un efecte positiu en el nivell de perlita en el producte final. La solubilitat del coure en ferro s'utilitza per al dopatge de la composició inicial. El propòsit principal d'aquest procés és obtenir un aliatge mal·leable. Ell haurà millorat les propietats mecàniques i de corrosió, però la fragilitat reduïda.

Si el contingut de coure del ferro és d'aproximadament 1%, la taxa de la força durant l'estirament és igual al 40%, i el rendiment augmenta fins al 50%. Això canvia significativament les característiques de l'aliatge. Augmentar la quantitat de metall dopant a 2%, que condueix a un canvi en la força a un valor del 65% i la taxa de flux es fa igual a 70%. A continguts alts de coure en la composició de ferro de grafit esferoïdal format més difícil. Introducció a l'estructura de l'element d'aliatge no canvia la tecnologia de formació d'un aliatge de viscosa i suau. El temps disponible per al recuit perquè coincideixi amb la durada d'una reacció en la producció de ferro sense impureses de coure. Es tracta de 10 hores.

L'ús de coure per a la fabricació de ferro fos amb una alta concentració de silici no és capaç d'eliminar completament l'anomenada barreja ferrugination durant el recuit. Com a resultat, un producte que té una baixa capacitat de recuperació.

Solubilitat en mercuri

Quan es barreja amb mercuri metall altres elements amalgama obtinguts. Aquest procés pot tenir lloc a temperatura ambient, ja que sota aquestes condicions és una Pb líquid. La solubilitat del coure en el mercuri només té lloc durant l'escalfament. Metall primer ha tallar. Després de la humectació mercuri líquid de coure sòlid és una penetració mútua d'una substància en una altra procés o difusió. El valor de la solubilitat s'expressa com un percentatge i és 7,4 * 10 ^-3. Durant la reacció sòlid s'obté una amalgama senzill similar al ciment. Si es tracta d'una mica de calor, que s'estovi. Com a resultat, una barreja d'aquest tipus s'utilitza per a la reparació de porcellana. També hi ha una complexa amalgama amb el contingut òptim de metalls en ella. Per exemple, en un aliatge dental té els elements argent, estany, coure i zinc. La seva quantitat en percentatge es refereix tant a 65: 27: 6: 2. Amalgames amb una composició anomenada de plata a tal. Cada component d'aliatge realitza una funció específica, que permet obtenir segell d'alta qualitat.

Un altre exemple és l'aliatge d'amalgama en la qual hi ha un alt contingut de coure. També es coneix com aliatge de coure. La composició de l'amalgama està present de 10 a 30% de Cu. Les altes concentracions de coure evita que l'estany es fa reaccionar amb el mercuri, que no forma fase d'aliatge molt feble i corrosiu. D'altra banda, la reducció de la quantitat de plata en els resultats del segell en una reducció en el preu. Per preparar l'amalgama és desitjable utilitzar una atmosfera inert o un líquid protector que forma una pel·lícula. Els metalls que componen l'aliatge capaç d'oxidar ràpidament per l'aire. El procés d'escalfament Cuprum amalgama en presència d'hidrogen condueix a una destil·lació de mercuri que separa el coure elemental. Com es pot veure, aquest problema és fàcil d'aprendre. Ara se sap que el coure interactua no només amb aigua, sinó també amb àcids i altres elements.