A solubilidade do cobre en auga e ácidos

A base das propiedades químicas da maioría dos elementos é a súa capacidade para se disolver nun medio acuoso e ácidos. Estudo de características asociadas con baixo efecto de cobre activo en condicións normais. Unha característica dos seus procesos químicos, é a formación de compostos con amoníaco, mercurio, nítrico e sulfúrico. Baixa solubilidade do cobre en auga non é capaz de provocar a procesos de corrosión. S propiedades químicas específicas inherentes, permitindo o uso do composto en varias industrias.

descrición elemento

O cobre é considerado o máis antigo dos metais, que aprenderon a facer que as persoas máis BC. Este material é preparado a partir fontes naturais en forma de mineral. táboa elemento co cuprum nome latino, cuxo número de secuencia é igual a 29. O sistema periódico, que está situado no cuarto período e pertence ao primeiro grupo chamado-cobre.

substancia natural é un metal pesado rosa-vermello cunha estrutura suave e brando. A temperatura dos seus puntos de ebulición e punto de fusión - 1000 ° C. É un bo condutor.

A estrutura química e propiedades

Se examinar o electrónico fórmula do cobre átomo, é posible detectar que ten 4 niveis. Por Valencia 4S-orbital é só un electrón. Durante as reaccións químicas pode clivada desde átomo de 1 a 3 partículas cargadas negativamente, entón os compostos de cobre obtidas no estado de oxidación tres, dous, un. Ten a súa maior estabilidade derivados divalentes.

En reaccións químicas, que actúa como un metal de baixa actividade. En condicións ordinarias de solubilidade do cobre en auga está ausente. En corrosión aire seco non é observada, pero polo quecemento da superficie metálica revestida coa cor negra de óxido ferroso. resistencia química de cobre é manifestada pola acción de varios gases de carbono anhidro de compostos orgánicos, resinas de fenol, e alcois. Caracterízase pola reacción de complexação coa liberación de compostos de cores. O cobre ten unha baixa afinidade con un grupo de metal alcalino conectados para formar un número de derivados de monovalente.

Cal é a solubilidade?

Este proceso de formación dos sistemas homoxéneos, baixo a forma de solucións, facendo reaccionar dun composto con outras sustancias. Os seus compoñentes son moléculas individuais, átomos, ións e outras partículas. O grao de solubilidade é determinado pola concentración da substancia, o cal foi disolto na preparación dunha solución saturada.

A unidade de medida, a maioría das veces as porcentaxes, porcentaxes, en volume ou peso. A solubilidade do cobre en auga, así como outros compostos do tipo sólido, só suxeito a cambios nas condicións de temperatura. Esta relación é expresada polas curvas. Se o número é moi pequena, a sustancia é considerada insoluble.

A solubilidade do cobre nun medio acuoso

Metal presenta resistencia á corrosión baixo a acción da auga do mar. Isto proba a súa inercia en condicións normais. A solubilidade do cobre en auga (fresco) practicamente non é observada. Pero nun ambiente húmido e baixo o efecto do dióxido de carbono sobre a superficie do metal son formadas cintas verde, que é un carbonato básico:

Cu + Cu + _O2 + _H2O + _CO2 → Cu (OH) ₂ · Cuco _2.

Se consideramos o composto monovalente como sal, obsérvase a súa disolución lixeira. Tales materiais están suxeitos á oxidación rápida. O resultado é un composto de cobre divalente. Estes sales teñen unha boa solubilidade en medios acuosos. É a súa completa disociación en ións.

Solubilidade ácido

Condicións de reacción convencional de percolação de cobre con ácidos débiles ou diluídas non contribúen as súas interaccións. Non houbo ningún proceso químico de metal con álcalis. A solubilidade do cobre en ácidos poden, se son axentes oxidantes fortes. Só neste caso, a interacción ocorre.

A solubilidade do cobre en ácido nítrico

Esta reacción é posible debido ao feito de que hai un forte reactivo de oxidación do metal. O ácido nítrico diluído en forma concentrada e exhibe propiedades de disolución con oxidativo de cobre.

Na primeira forma de realización é obtida durante a reacción de nitrato de cobre e óxido de nitróxeno bivalente na proporción de 75% a 25%. Proceso con ácido nítrico diluído pode ser descrita pola seguinte ecuación:

8HNO ₃ + 3Cu → 3Cu _{(NO3) 2} + NO + NO + 4H ₂ O.

No segundo caso, un nitrato de cobre e óxidos de nitróxeno divalente e tetravalente cuxa proporción de 1 a 1. Este proceso implica a 1 mol de metal e 3 moles de ácido nítrico concentrado. Tras a disolución do cobre é un forte calefacción da solución, obtendo descomposición térmica de oxidante ocorre e recuperando o volume adicional de óxidos de nitróxeno:

4HNO ₃ + Cu → Cu _{(NO3) 2} + _NO2 + NO ₂ + 2H ₂ O.

A reacción usada na produción en pequena escala, asociado co procesamento de chatarra ou a eliminación de residuos de revestimento. Con todo, un tal método de disolución de cobre ten un número de desvantaxes asociadas coa liberación de grandes cantidades de óxidos de nitróxeno. Para capturar ou neutralizalas los require especial equipos. Estes procesos son moi caros.

disolución do cobre é considerada completa cando non é unha cesamento completa de produción de óxidos de nitróxeno volátiles. A temperatura de reacción varía de 60 a 70 º C. O seguinte paso é a baixada da solución do reactor químico. Na parte inferior hai pequenos anacos de metal que non reaccionou. Para o líquido resultante foron engadidos auga ea filtración se realiza.

Solubilidade en ácido sulfúrico

Normalmente, esta reacción non ocorre. Determinante disolución de cobre en ácido sulfúrico, que é unha concentración forte. medio diluído non pode oxidar metal. Disolución de cobre en ácido sulfúrico concentrado prosegue coa liberación de sulfato.

O proceso expresada pola seguinte ecuación:

Cu + H ₂ SO ₄ + H ₂ SO ₄ → CuSO ₄ + 2H ₂ O + SO _2.

As propiedades de sulfato de cobre

Sal dibásico tamén chamado sulfato, desígnase como: _CuSO4. É unha sustancia sen cheiro característico, que non presente volatilidade. A forma anhidra do sal non ten cor, é opaca, tendo unha elevada higroscopicidade. En cobre (sulfato) boa solubilidade. As moléculas de auga, os sales de unión pode formar o composto de hidratos cristalino. Un exemplo é o sulfato de cobre, que é azul topotecano. A súa fórmula: CuSO ₄ 5H ₂ O.

Hidrato Cristalino ton azulado estrutura transparente inherente, exhiben o gusto amargo, metálico. Moléculas poden perder a súa auga combinada co tempo. Na natureza, atopado en forma de minerais, que inclúen chalcanthite e butit.

Exposto a sulfato de cobre. A solubilidade é unha reacción exotérmica. No proceso de hidratación sal é alocada unha cantidade significativa de calor.

A solubilidade do cobre en ferro

Como un resultado deste proceso pseudoalloys formados de Fe e Cu. Para o ferro metálico e cobre pode ser limitada solubilidade mutua. Máximo de seus valores son observados no indicador de temperatura 1099,85 º C. O grao de solubilidade de cobre en forma sólida é igual a 8,5% de ferro. Estes son pequenos indicadores. Disolución de ferro metálico en forma sólida de cobre é de preto de 4,2%.

Abaixamento da temperatura para valores de vivendas fai os procesos mutuas pequenas. Cando fundida de metal de cobre, que é capaz de peirao ben o ferro en forma sólida. Na preparación de Fe e Cu pseudoalloys usar condición plantilla especial. Son creados por prensagem ou po de ferro hepático estar en forma pura ou en liga. Estes bloques son impregnadas con cobre líquido, formando pseudoalloys.

Disolución en amoníaco

O proceso xeralmente prosegue, pasando o NH ₃ en forma gasosa nos de metal en brasa. O resultado é a disolución de cobre en amoníaco, illamento Cu ₃ N. Este composto é chamada o nitruro de monovalente.

Sales de súa solución de amoníaco exposta. A adición do reactivo para o cloruro de cobre leva a precipitación en forma de hidróxido:

_CuCl2 + _NH3 + _NH3 + 2H ₂ O → 2NH ₄ Cl + Cu (OH) ₂ ↓.

O exceso de amoníaco promove a formación dun composto do tipo complexo ter unha cor azul-escuro:

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

Este proceso é usado para determinar os ións cúpricos.

A solubilidade do ferro

Na estrutura en fundición maleable perlítica ademais dos compoñentes básicos do elemento adicional está presente en forma de un sal de cobre convencionais. Nomeadamente aumenta grafitização de átomos de carbono aumenta a fluidez, resistencia e dureza das ligas. O metal ten un efecto positivo sobre o nivel de perlita no produto final. A solubilidade do cobre en ferro é utilizado para a dopagem da composición inicial. O principal obxectivo deste proceso é a obtención dunha liga de maleable. Terá mellorado propiedades mecánicas e de corrosión, pero fragilização reducida.

Se o contido de cobre do ferro é preto de 1%, a taxa de forza durante o along é igual a 40%, eo rendemento sobe a 50%. Isto troca significativamente as características da liga. Aumentando a cantidade de metal dopante a 2%, que conduce a un cambio na forza para un valor de 65% ea taxa de fluxo convértese en igual a 70%. Para teores máis altos de cobre na composición do ferro de grafito esferoidal formado máis difícil. Introdución á estrutura do elemento de aliaxe non altera a tecnoloxía de formar unha liga viscosa e suave. O tempo dispoñible para o recozimento, para coincidir coa duración dunha reacción a produción de ferro , sen impurezas de cobre. É preto de 10 horas.

O uso de cobre para a fabricación de fundición con unha elevada concentración de silicio non é capaz de eliminar completamente a mestura ferrugination chamados durante o recozimento. Como resultado, un produto con baixo resiliência.

Solubilidade en mercurio

Cando mesturado con metal de mercurio outros elementos obtidos amálgama. Este proceso pode ter lugar a temperatura ambiente, porque, en tales condicións é un Pb líquido. A solubilidade do cobre en mercurio só ten lugar durante o quentamento. Metal que primeiro pique. Tras molhagem mercurio líquido cobre sólido é unha penetración mutua dunha substancia a outro proceso ou de difusión. O valor da solubilidade é expresada como unha porcentaxe e é 7,4 * 10 ^-3. Durante a reacción sólido obtido é unha amálgama simple, semellante ao cemento. Se é un pouco de calor, el amolece. Como resultado, unha tal mestura é utilizada para a reparación de porcelana. Hai tamén unha amálgama complexo con contido óptimo de metal nel. Por exemplo, nunha liga dental ten os elementos de prata, estaño, cobre e cinc. A súa cantidade en porcentaxe refírese a ambos 65: 27: 6: 2. Amálgamas con tal unha composición chamada prata. Cada compoñente da liga executa unha función específica, o que permite a obtención de selado de alta calidade.

Outro exemplo é a amálgama en que hai un alto contido de cobre. É tamén chamado de aliaxe de cobre. A composición da amálgama está presente de 10 a 30% Cu. As concentracións elevadas de cobre impide o estaño reacciona con mercurio, que non forman fase liga moi feble e corrosivo. Ademais, a redución da cantidade de prata nos resultados de selado nunha redución no prezo. Para preparar a amálgama é desexable a utilización dunha atmosfera inerte ou un líquido de protección que forma unha película. Metais que compoñen a liga capaz de axiña oxidado polo ar. O proceso de quecemento Cuprum amálgama en presenza de hidróxeno conduce a unha destilación de mercurio que separa o cobre elemental. Como verás, esta cuestión é sinxela de aprender. Agora xa sabe como o cobre interactúa non só con auga, pero tamén con ácidos e outros elementos.