Trong cuộc sống chúng ta, Đồng là 1 trong những nguyên tố rất quan trọng, chúng góp phần nhiều cho đời sống xã hội. Vì vậy hôm nay Kiến Guru xin phép gửi đến các bạn 1 số kiến thức về đồng qua bài tính chất hóa học của đồng, tính chất vật lí, nhận biết, điều chế và ứng dụng. Các bạn hãy cùng Kiến Guru tìm hiểu nhé!
I. Tính Chất Hóa Học Của Đồng, Tính Chất Vật Lí, Nhận Biết, Điều Chế, Ứng Dụng
1. Định nghĩa
- Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và số nguyên tử bằng 29. Đồng là kim loại rất dẻo và có độ dẫn điện cao và dẫn nhiệt cao. Nó được sử dụng làm ví dụ như là chất dẫn nhiệt và điện, vật liệu xây dựng, và một số thành phần của các hợp kim của nhiều kim loại khác nhau.
- Kí hiệu: Cu
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d104s1 hay [Ar]3d104s1.
- Số hiệu nguyên tử: 29
- Khối lượng nguyên tử: 64 g/mol
- Vị trí trong bảng tuần hoàn
+ Ô: số 29
+ Nhóm: IB
+ Chu kì: 4
- Đồng vị: 63Cu, 64Cu, 65Cu.
- Độ âm điện: 1,9
2. Tính chất vật lí & nhận biết
a. Tính chất vật lí:
- Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và tráng mỏng.
- Dẫn điện rất là cao và nhiệt cũng rất cao [chỉ kém hơn bạc]. D = 8,98g/cm3; t0nc= 1083oC
b. Nhận biết
- Đơn chất đồng có màu đỏ, các hợp chất của đồng ở trạng thái dung dịch có màu xanh đặc trưng.
- Hòa tan Cu vào dung dịch HNO3 loãng, thấy thu được dung dịch có màu xanh lam, thoát ra khí không màu hóa nâu trong không khí [NO].
3Cu + 8HNO3 → 3Cu[NO3]2 + 2NO + 4H2O
3. Tính chất hóa học của đồng
- Là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu.
Tác dụng với phi kim:
Tác dụng với axit:
- Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.
- Khi có mặt nguyên tố oxi, Cu tác dụng với dung dịch HCl loãng, nơi tiếp xúc giữa dung dịch axit và không khí.
2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2 H2O
- Với HNO3, H2SO4 đặc :
Cu + 2H2SO4 đ → CuSO4 + SO2 + H2O
Cu + 4HNO3 đ → Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu[NO3]2 + 2NO + 4H2O
Tác dụng với dung dịch muối:
- Khử được các ion kim loại đứng sau nó và trong dung dịch muối.
Cu + 2AgNO3 → Cu[NO3]2 + 2Ag
4. Trạng thái tự nhiên
- Hầu hết đồng được khai thác hoặc chiết tách ở dạng đồng sunfua từ các mỏ đồng. Khai thác lộ thiên chứa từ 0,4 đến 1,0% đồng.
5. Điều chế
- Xuất phát từ việc tinh chế quặng đồng
Ôxit đồng sẽ được chuyển thành đồng blister theo phản ứng nung nóng nhiệt:
2Cu2O → 4Cu + O2
6. Ứng dụng
7. Các hợp chất quan trọng của Đồng
- Đồng [II] oxit: CuO
- Đồng[II] hiđroxit: Cu[OH]2
II. Bài tập vận dụng tính chất hóa học của đồng
Bài 1: Cho 3,2 gam Cu tác dụng với 100ml dung dịch hỗn hợp [HNO3 0,8M + H2SO4 0,2M], sản phẩm khử duy nhất của HNO3 là NO. Thể tích khí NO [đktc] là
A. 0,672 lít. B. 0,336 lít.
C. 0,747 lít. D. 1,792 lít.
Đáp án: A
Bài 2: Cho các mô tả sau:
[1]. Hoà tan Cu bằng dung dịch HCl đặc nóng giải phóng khí H2
[2]. Ðồng dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, chỉ thua Ag
[3]. Ðồng kim loại có thể tan trong dung dịch FeCl3
[4]. Có thể hoà tan Cu trong dung dịch HCl khi có mặt O2
[5]. Ðồng thuộc nhóm kim loại nhẹ [d = 8,98 g/cm3]
[6]. Không tồn tại Cu2O; Cu2S
Số mô tả đúng là:
A. 1. B. 2.
C. 3 . D. 4.
Đáp án: C
1. Sai vì Cu không tác dụng với HCl.
2. Đúng
3. Đúng, Cu + 2FeCl3→ CuCl2 + 2FeCl2
4. Đúng, 2Cu + 4HCl + O2→ 2CuCl2+ 2H2O
5. Sai, đồng thuộc nhóm kim loại nặng
6. Sai, có tồn tại 2 chất trên
Bài 3: Chất lỏng Boocđo là hỗn hợp CuSO4 và vôi tôi trong nước theo một tỉ lệ nhất định, chất lỏng này phải hơi có tính kiềm [vì nếu CuSO4 dư sẽ thấm vào mô thực vật gây hại lớn cho cây]. Boocđo là một chất diệt nấm cho cây rất hiệu quả nên được các nhà làm vườn ưa dùng, hơn nữa việc pha chế nó cũng rất đơn giản. Để phát hiện CuSO4 dư nhanh, có thể dùng phản ứng hóa học nào sau đây ?
A. Glixerol tác dụng với CuSO4 trong môi trường kiềm.
B. Sắt tác dụng với CuSO4.
C. Amoniac tác dụng với CuSO4.
D. Bạc tác dụng với CuSO4.
Đáp án: B
Chất lỏng Boocđo gồm những hạt rất nhỏ muối đồng bazơ sunfat không tan và canxi sunfat.
4CuSO4 + 3Ca[OH]2 → CuSO4.3Cu[OH]2 + 3CaSO4
Để thử nhanh thuốc diệt nấm này tức là phát hiện đồng [II] sunfat dư, người ta dùng đinh sắt: sắt tan ra, có kim loại Cu đỏ xuất hiện.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Bài 4: Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sunfuric loãng đun nóng là vì
A. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh.
B. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.
C. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.
D. Phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.
Đáp án: D
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Dung dịch Cu2+ có màu xanh; khí NO không màu nhưng hóa nâu trong không khí.
Bài 5: Cho các mệnh đề sau
[1] Cu2O vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử.
[2] CuO vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử.
[3] Cu[OH]2 tan dễ dàng trong dung dịch NH3.
[4] CuSO4 khan có thể dùng để phát hiện nước lẫn trong dầu hoả hoặc xăng.
[5] CuSO4 có thể dùng làm khô khí NH3.
Số mô tả sai là
A. 1. B. 2.
C. 3. D. 4.
Đáp án: B
[1] đúng, do trong Cu2O thì Cu có số oxi hóa +1 trung gian giữa 0 và +2
[2] sai, CuO chỉ có tính oxi hóa.
[3] đúng
[4] đúng,
[5] sai, CuSO4 cho vào khí NH3 ẩm sẽ có phản ứng xảy ra.
Đồng đúng là đem lại cho ta rất nhiều ứng dụng quan trọng, từ kiến thức đến vận dụng bài học. Đồng thường được đưa vào bài kiểm tra và các đề thi quan trọng như kỳ thi trung học phổ . Vì vậy các bạn hãy nắm chắc tính chất hóa học của đồng để ứng dụng trong lúc làm bài nhé. Chúc các bạn học tốt và đạt được điểm cao trong kì thi sắp tới. Hẹn gặp lại các bạn ở những bài sau nhé
Axit sunfuric [H2SO4] là một loại chất hóa học hàng đầu được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất. Vậy Tích chất hóa học của H2SO4 là như thế nào? Axit H2SO4 đặc và loãng có khác gì nhau? Cùng đi tìm hiểu chi tiết qua bà viết dưới đây nhé!
Xem thêm: Hút bể phốt
Axit Sunfuric là một loại hóa chất lỏng sánh như dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gấp 2 lần so với nước. Là một loại Axit vô cơ mạnh và khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào.
H2SO4 tinh khiết không thể tìm thấy trên Trái Đất, do áp lực lớn giữa Axit Sulfuric và nước. Ngoài ra, axit sulfuric là thành phần của mưa axti, được tạo thành từ Điôxít lưu huỳnh trong nước bị oxi hóa, hay là axit sulfuric bị oxi hóa.
Xem thêm: Kích thước bồn cầu tiểu chuẩn
Công thức phân tử: H2SO4
H2SO4 có những tính chất hóa học chung của Axit bao gồm:
- Axit mạnh có tính ION hóa cao.
- Axit sulfuric có tính ăn mòn cao, phản ứng và hòa trong nước. Nó có khả năng oxy hóa rất cao và do đó, hoạt động như một tác nhân oxy hóa mạnh
- H2SO4 có độ biến động rất thấp. Chính lý do này, nó góp phần trong việc điều chế các axti dễ bay hơi hơn từ các muối axit khác.
- H2SO4 đậm đặc là một chất khử nước rất mạnh. Nhờ vào đặc tính này, nó được dùng để làm khô nhiều loại khí không phản ứng với axit.
- Nó có khả năng làm mất nước các chất hữu cơ như tinh bột.
- Nó có thể oxy hóa cả phi kim cũng như kim loại.
* Số oxi hóa của mà lưu huỳnh [S] có thể có là: -2 ; 0 ; +4 ; +6. Trong H2SO4 thì S có mức oxi hóa +6 cao nhất nên → H2SO4 đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh và có tính háo nước.
a] Axit sunfuric đặc tác dụng với kim loại
– Thí nghiệm: Cho mảnh Cu vào ống nghiệm chứa H2SO4 đặc
– Hiện tượng: dung dịch chuyển sang màu xanh và khí bay ra có mùi sốc.
– Phương trình hóa học:
2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
– H2SO4 đặc, nóng tác dụng với các kim loại khác
2Fe + 6H2SO4 → Fe2[SO4]3 + 3SO2↑ + 6H2O
5H2SO4 + 4Zn → 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O
* Lưu ý:
– Trong các bài tập vận dụng, kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc thường gặp nhất là tạo khí SO2, khi giải thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố:
- ne = nkim loại.[hóa trị]kim loại = 2nSO2
- nH2SO4 phản ứng = 2nSO2
- mmuối = mkim loại + 96nSO2
– H2SO4 đặc nguội thụ động [không phản ứng] với Al, Fe và Cr.
– H2SO4 đặc phản ứng được với hầu hết các kim loại [trừ Au và Pt] → muối [trong đó kim loại có hóa trị cao] + H2O + SO2↑ [S, H2S].
– Sản phẩm khử của S+6 tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại: kim loại có tính khử càng mạnh thì S+6 bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp.
b] Axit sunfuric đặc tác dụng với phi kim → oxit phi kim + H2O + SO2↑
– PTPƯ: H2SO4 đặc + Phi kim → Oxit phi kim + H2O + SO2↑
S + 2H2SO4 3SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4 CO2 + 2H2O + 2SO2↑
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
c] Axit sunfuric đặc tác dụng với các chất khử khác
– PTPƯ: H2SO4 đặc + chất khử [FeO, FeSO4] → Muối + H2O + SO2↑
2H2SO4 + 2FeSO4 → Fe2[SO4]3 + SO2↑ + 2H2O
2FeO + 4H2SO4 → Fe2[SO4]3 + SO2↑ + 4H2O
d] Tính háo nước của axit sunfuric
– Thí nghiệm: Cho H2SO4 đặc vào cốc đựng đường
– Hiện tượng: Đường chuyển sang màu đen và sôi trào
– Phương trình hóa học:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4 .11H2O
Xem thêm: Baking Powder là gì?
H2SO4 loãng là một axit mạnh, có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit:
a] Axit sunfuric loãng làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b] Axit sunfuric lãng tác dụng với kim loại đứng trước H [trừ Pb] → muối sunfat [trong đó kim loại có hóa trị thấp] + H2↑
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Kim loại → Muối + H2↑
Ví dụ: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑
* Lưu ý:
nH2 = nH2SO4
mmuối = mkim loại + mH2SO4 – mH2 = mkim loại + 96nH2
c] Axit sunfuric loãng tác dụng với oxit bazơ → muối [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + H2O
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Oxit bazo → Muối + H2O
Ví dụ: FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
* Lưu ý:
nH2SO4 = nH2O = nO [trong oxit]
mmuối = moxit + mH2SO4 – mH2O = moxit + 98nH2SO4 – 18nH2O = moxit + 80nH2SO4 = moxit + 80n[O trong oxit]
d] Axit sunfuric loãng tác dụng với bazơ → muối + H2O
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Bazo → Muối + H2O
Ví dụ: H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
– Phản ứng của H2SO4 với Ba[OH]2 hoặc bazơ kết tủa chỉ tạo thành muối sunfat.
Ví dụ: Cu[OH]2 + H2SO4 → CuSO4↓ + 2H2O
Ba[OH]2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O
e] Axit sunfuric loãng tác dụng với muối → muối mới [trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị] + axit mới
– PTPƯ: H2SO4 loãng + Muối → Muối mới + Axit mới
Ví dụ: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
* Lưu ý: Thường dùng phương pháp tăng giảm khối lượng khi giải bài tập về phản ứng của axit sunfuric với muối.
– FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4
Đốt cháy quặng firit sắt:
4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3
Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 5000C, xúc tác V2O5]:
2SO2 + O2 → 8SO3
Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3:
nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3
Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp:
H2SO4 .nSO3 + [n+1] H2O→ [n+1]H2SO4