Некоторые соли Cu(II).1. CuCl2 безводный имеет желтый цвет, а в растворе и в кристаллогидрате цвет меняется от желтого через зеленый к голубому. Это явление связано с тем, что и молекулы воды, и хлорид-ионы могут занимать координационные места в комплексном ионе меди: [Cu(H2O)4]2+, [Cu(H2O)3Cl]1+, [Cu(H2O)2Cl2]0, [Cu(H2O)Cl3]1-, [CuCl4]2-. Изменение состава комплексной частицы влечет за собой изменение цвета. 2. CuS нельзя получить из простых веществ, так как при этом получается более устойчивый сульфид меди (I). Но по обменной реакции сульфид меди (II) получить можно из-за прочности его кристаллической решетки: CuCl2 + K2S = 2KCl + CuS↓. Произведения растворимости обоих сульфидов меди так малы, что они не растворяются в растворах сильных кислот, как многие другие сульфиды,например, железа и марганца. CuS медленно окисляется кислородом до CuSO4. 3. CuCO3, как уже говорилось, не получается по обменной реакции. Средний карбонат можно получить из основного реакцией с углекислым газом при небольшом нагревании и повышенном давлении: (CuOH)2CO3 + CO2 = 2CuCO3 + H2O↑. 4. Cu(OOCCH3)2.H2O. На самом деле это соединение выпадает в осадок в виде смеси основных солей переменного состава ярко-зеленого цвета. Имеет название ярь-медянка и используется для приготовления зеленых красок. Получается при действии уксусной кислоты на медь в присутствии кислорода воздуха или просто по реакции оксида и кислоты. 5. Двухвалентная медь образует двойные сульфаты с катионами щелочных металлов состава Me2Cu(SO4)2 . 12H2O, относящиеся к шенитам. Cu+3. Эта очень малоустойчивая степень окисления достигается при окислении соединений Cu(II) и представлена, в основном, оксидом Cu2O3: 2Cu(OH)2 + 2KOH + K2S2O8 = Cu2O3↓ + 2K2SO4 + 3H2O; 2Cu(OH)2 + 2NaOH + NaClO = 2Na[Cu(OH)4] + NaCl = 3H2O. Cu2O3 – кислотный оксид и сильный окислитель, устойчивой кислоты трехвалентная медь не образует: Cu2O3 + 2NaOH (конц) + 3H2O = 2Na[Cu(OH)4] – красного цвета; 2Na[Cu(OH)4] + H2O = 2NaOH + Cu2O3↓ + 3H2O; Cu2O3 + 3HCl = 2CuCl2 + Cl2↑ + 3H2O. Получают медь путем обжига сульфидных руд с последующей реакционной плавкой при 13000С: медный блеск – 2Cu2S + 3O2 = 2Cu2O + 2SO2↑; 2Cu2O + Cu2S = 6Cu + SO2↑; суммарный процесс: Cu2S + O2 = 2Cu + SO2↑. При обжиге медного колчедана для связывания железа добавляют диоксид кремния: 2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 = 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2↑. Медь получают также гидрометаллургическим методом, согласно которому медь переводят в раствор в виде солей меди (II), а потом вытесняют из состава соли реакцией с железом. Полученную таким образом медь часто подвергают электролитическому рафинированию. Проводят электролиз раствора медной соли, используя в качестве катода пластинку из чистой меди, а в качестве анода – из загрязненной. Анодная медь растворяется, а из раствора переходит на катод. Примеси остаются либо в растворе (более активные металлы), либо не растворяются и остаются в виде шлама, откуда потом добываются благородные металлы, сопутствующие меди в минералах.
Сера Это элемент с порядковым номером 16, относительной атомной массой 32,064, электронным строением [Ne]3s23p4. В периодической системе находится в III периоде, 6 группе, главной подгруппе, то есть, входит в семейство халькогенов, что означает «рождающие руды». На внешнем электронном уровне атома серы есть свободный d-электронный подуровень, благодаря чему сера может увеличить количество неспаренных электронов и быть акцептором электронных пар других атомов. В невозбужденном состоянии атом серы имеет два неспаренных электрона и две неподеленные электронные пары. В возбужденном состоянии каждое распаривание дает два электрона, поэтому сера может образовывать по обменному механизму две, четыре или шесть связей. Основные степени окисления, которые сера проявляет в своих соединениях - +4, +6, -2. По химическим свойствам сера – типичный неметалл, по электроотрицательности она уступает только фтору, кислороду, азоту, хлору и брому. В качестве простого вещества сера существует в виде восьмиатомной молекулы (S8), в которой атомы серы соединены одинарными связями, угол между которыми 1080, что придает молекуле форму короны. Известны три кристаллические аллотропные модификации S8. При комнатной температуре сера находится в наиболее устойчивой ромбической форме. Она имеет желтый цвет, является тепло- и электроизолятором, не растворяется в воде, но растворяется в некоторых органических растворителях. При 950С происходит энантиотропный переход в моноклинную серу, цвет которой более бледный. Моноклинная сера плавится при 1190С, а ромбическая – при 1130С. При этом расплав серы имеет необычное свойство: после 1600С его вязкость повышается, к 2000С он становится вязким, как смола и меняет цвет на темно-коричневый, а после 2500С снова становится подвижной жидкостью. Такое поведение серы связано с разрушением кольцевых молекул, на смену которым приходят длинные полимерные цепи, имеющие большую плотность. При дальнейшем нагревании они также разрушаются, отчего уменьшается плотность. При 4450С сера кипит. Сначала она переходит в газообразное состояние в виде молекул S8, которые постепенно разрушаются на более мелкие, а при 8000С в газовой фазе присутствуют исключительно молекулы S2. В промышленности серу получают либо извлечением на поверхность земли самородной серы, либо неполным окислением сероводорода: 2H2S + O2 = 2S + 2H2O. Сера – достаточно активный неметалл. Она не образует соединений только с благородными газами, золотом, платиной, иодом и астатом.
|
