Lösligheten av koppar i vatten och syror

Grundval av de kemiska egenskaperna hos de flesta elementen är deras förmåga att upplösas i ett vattenhaltigt medium och syror. Studie av egenskaper som förknippas med låg aktiv koppar effekt under normala förhållanden. En funktion av dess kemiska processer är bildningen av föreningar med ammoniak, kvicksilver, salpeter- och svavelsyror. Låg koppar vattenlöslighet inte kan orsaka korrosionsprocesser. S inneboende specifika kemiska egenskaper, vilket gör att använda föreningen i olika branscher.

Beskrivning elementet

Koppar anses vara den äldsta av de metaller, som lärt sig att göra människor mer BC. Detta material framställs från naturliga källor i form av malm. Koppar kallade grundämne tabell med det latinska namnet cuprum, vars sekvensnummer är lika med 29. I det periodiska systemet, är det beläget i den fjärde perioden och tillhör den första gruppen.

Naturlig substans är en rosa-röd heavy metal med en mjuk och formbar struktur. Temperaturen av sina kokpunkter och smältpunkter - 1000 ° C. Det är en bra ledare.

Den kemiska strukturen och egenskaperna

Om du undersöker den elektroniska formeln för kopparatomen är det möjligt att upptäcka att den har fyra nivåer. På valens 4s-orbital är bara en elektron. Under kemiska reaktioner kan klyvas från den atom av en till tre negativt laddade partiklar, sedan de erhållna kopparföreningar i oxidationstillståndet 3, 2, 1. Det har sina största stabilitet tvåvärda derivat.

I kemiska reaktioner, fungerar den som en låg-aktivitet metall. Under vanliga betingelser för koppar löslighet i vatten saknas. I torr luft korrosion observeras inte, men genom upphettning av metallytan belagd med den svarta skiftning av ferrooxid. Kemisk resistens av koppar manifesteras genom inverkan av vattenfria gaser kolantal av organiska föreningar, fenolhartser, och alkoholer. Den kännetecknas av reaktionen av komplexbildning med frigöring av färgade föreningar. Koppar har en låg affinitet med en alkalimetall-grupp bundna för att bilda ett antal derivat av monovalent.

Vad är lösligheten?

Denna process av bildning av de homogena system i form av lösningar genom omsättning av en förening med andra ämnen. Deras komponenter är enskilda molekyler, atomer, joner och andra partiklar. Graden av löslighet bestäms genom koncentrationen av den substans, vilken löstes i framställningen av en mättad lösning.

Måttenheten oftast procentsatser, volym- eller viktfraktioner. Lösligheten av koppar i vatten, andra föreningar som fast form, med förbehåll endast för förändringar i temperaturförhållanden. Detta förhållande uttrycks av kurvorna. Om siffran är mycket liten, är ämnet vara olösligt.

Lösligheten av koppar i ett vattenhaltigt medium

Metall uppvisar korrosionsbeständighet under inverkan av havsvatten. Detta bevisar sin tröghet under normala förhållanden. Lösligheten av koppar i vatten (färska) är praktiskt taget inte observerats. Men i en våt miljö och under inverkan av koldioxid på metallytan är formade gröna band som är ett basiskt karbonat:

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

Om vi betraktar sin monovalent föreningen som ett salt, är det observerade sin ringa upplösning. Sådana material är föremål för snabb oxidation. Resultatet är en divalent kopparförening. Dessa salter har god löslighet i vattenhaltiga medier. Är deras fullständiga dissociation till joner.

syra löslighet

Konventionella reaktionsbetingelser perkolering koppar med svaga eller utspädda syror inte bidrar till deras interaktioner. Det har inte funnits någon kemisk process metall med alkalier. Lösligheten av koppar i syror kan, om de är starka oxidationsmedel. Endast i detta fall sker samverkan plats.

Lösligheten av koppar i salpetersyra

Denna reaktion är möjligt på grund av det faktum att det finns en stark metall oxidationsreagens. Salpetersyra utspädd i koncentrerad form och uppvisar egenskaper med oxidativ upplösning av koppar.

I det första utförandet erhålls under reaktionen av kopparnitrat och tvåvärd kväveoxid i förhållandet 75% till 25%. Process med utspädd salpetersyra kan beskrivas genom följande ekvation:

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

I det andra fallet, en kopparnitrat och kväveoxider divalenta och tetravalenta vars förhållande av 1 till 1. Detta förfarande innefattar en mol av metall och 3 mol koncentrerad salpetersyra. Vid upplösning av koppar är en stark uppvärmning av lösningen, vilket resulterar i termisk nedbrytning av oxidant sker och utvinna ytterligare volym av kväveoxider:

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

Reaktionen används i småskalig produktion, som hör samman med behandlingen av skrot eller avlägsna beläggningsavfall. Emellertid har en sådan metod för upplösning av koppar ett antal nackdelar förknippade med frisättning av stora mängder av kväveoxider. För att fånga eller neutralisera dem kräver speciell utrustning. Dessa processer är mycket dyra.

Koppar upplösningen anses komplett när det finns en fullständigt upphörande av produktionen av flyktiga kväveoxider. Reaktionstemperaturen sträcker sig från 60 till 70 ° C. Nästa steg är en sänkning av lösningen av den kemiska reaktorn. Längst ner finns små bitar av metall som inte har reagerat. Till den resulterande vätskan sattes vatten och filtrering genomföres.

Löslighet i svavelsyra

Normalt denna reaktion inte förekommer. Determinant kopparupplösning i svavelsyra, är det en stark koncentration. mediet utspätt kan inte oxidera metall. Upplösningen av koppar i svavelsyra koncentrerades sker med frisättning av sulfat.

Processen uttrycks av följande ekvation:

Cu + H ₂ SO ₄ + H ₂ SO ₄ → _CUSO4 + 2H ₂ O + SO _2.

Egenskaperna hos kopparsulfat

Salt dibasiskt även kallad sulfat utse den som: _CUSO4. Det är ett ämne utan karakteristisk lukt, uppvisar ingen volatilitet. Den vattenfria formen av saltet har ingen färg, det är ogenomskinligt, har hög hygroskopicitet. I koppar (sulfat) god löslighet. Vattenmolekyler, kan sammanfognings salter bilda kristallint hydrat förening. Ett exempel är sulfat av koppar, vilket är topotekan blå. Dess formel: CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Kristallint hydrat inneboende blåaktig ton transparent struktur, uppvisar de den bittra, metallisk smak. Molekyler kan förlora deras kombinerade vatten över tiden. I naturen finns i form av mineraler, som inkluderar chalcanthite och butit.

Exponerade kopparsulfat. Löslighet är en exoterm reaktion. en betydande mängd värme alstras i processen för hydratisering salter.

Lösligheten av koppar i järn

Som ett resultat av denna process pseudoalloys bildade av Fe och Cu. Till metalliskt järn och koppar kan begränsas ömsesidig löslighet. Maximum av dess värden observeras i temperaturindikatorn 1099,85 ° C. Graden av koppar löslighet i fast form är lika med 8,5% järn. Dessa är små indikatorer. Upplösning av metalliskt järn i den fasta formen av koppar är ungefär 4,2%.

Minska temperaturen till rummet värden fabrikat ömsesidig processer obetydlig. När smält metallen koppar, är det möjligt att väl väta järn i fast form. Vid framställning av Fe och Cu pseudoalloys använda speciella förform. De skapas genom pressning eller bakning järnpulver närvarande i ren eller legeringsform. Sådan förform impregneras med flytande koppar, bildar pseudoalloys.

Upplösning i ammoniak

Processen ofta fortskrider genom att passera NH ₃ i gasform över röd-het metall. Resultatet är upplösningen av koppar i ammoniak, isolering Cu ₃ N. Denna förening kallas monovalent nitrid.

Salter av dess exponerade ammoniaklösning. Tillsatsen av reagenset till kopparklorid leder till utfällning i form av hydroxid:

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

Överskott av ammoniak främjar bildningen av en komplex typ förening som har en mörkblå färgning:

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

Denna process används för att bestämma de kopparjoner.

Lösligheten av järn

I perlitiskt aducergods struktur förutom de grundläggande komponenterna i det ytterligare elementet är närvarande i form av en konventionell koppar. Nämligen det ökar grafitisering av kolatomer ökar fluiditeten, hållfastheten och hårdheten hos legeringarna. Metallen har en positiv effekt på nivån av perlit i slutprodukten. Lösligheten av koppar i järn används för dopning av den ursprungliga sammansättningen. Det huvudsakliga syftet med denna process är att erhålla en formbar legering. Han kommer att ha förbättrade mekaniska och korrosionsegenskaper, men minskad sprödhet.

Om innehållet av järn koppar är ca 1%, är graden av hållfasthet under sträckning lika med 40%, och ökar utbytet till 50%. Detta ändrar signifikant egenskaperna hos legeringen. Ökning av mängden metall dopämne till 2%, leder det till en förändring i styrka till ett värde 65%, och flödeshastigheten blir lika med 70%. Vid högre halter av koppar i järn sammansättningen av sfäroidal grafit bildas hårdare. Introduktion till strukturen av legeringselement ändrar inte tekniken för formning av en viskös och mjuk legering. Den tillgängliga tiden för glödgning för att sammanfalla med varaktigheten för en reaktion vid framställning av järn utan föroreningar koppar. Det är ca 10 timmar.

Användningen av koppar för framställning av gjutjärn med en hög koncentration av kisel inte kan helt eliminera den så kallade ferrugination blandningen under glödgning. Som ett resultat, en produkt som har låg elasticitet.

Löslighet i kvicksilver

När de blandas med metallkvicksilver andra element erhållna amalgamet. Denna process kan äga rum vid rumstemperatur, eftersom under sådana förhållanden är en vätska Pb. Lösligheten av koppar i kvicksilver sker endast under upphettning. Metall måste först hacka. Vid vätning flytande kvicksilver massiv koppar är en ömsesidig inträngning av ett ämne till en annan process eller diffusion. Värdet av lösligheten är uttryckt i procent och är 7,4 * 10 ^-3. Under reaktionen solid erhålls en enkel amalgam liknande till cement. Om det är en lite värme, mjuknar den. Som ett resultat, är en sådan blandning som används för reparation av porslin. Det finns också en komplex amalgam med optimal halt av metall i det. Till exempel, i en dental legering har elementen silver, tenn, koppar och zink. Deras mängd i procent hänför sig till både 65: 27: 6: 2. Amalgamer med en sådan komposition som kallas silver. Varje legeringskomponent utför en specifik funktion, som gör det möjligt att med hög kvalitet tätning.

Ett annat exempel är amalgamet legering i vilken det finns en hög kopparhalt. Det kallas också kopparlegering. Sammansättningen av amalgamet är närvarande från 10 till 30% Cu. Höga koncentrationer av koppar förhindrar tenn reagera med kvicksilver, som inte bildar mycket svag och korrosiv legeringsfasen. Dessutom minska mängden silver i tätningsresulterar i en sänkning av priset. Att förbereda amalgamet är önskvärt att använda en inert atmosfär eller en skyddande vätska som bildar en film. Metaller som utgör legeringen förmåga att snabbt oxideras av luft. Processen med upphettning av amalgam Cuprum i närvaro av väte leder till avdrivning av kvicksilver, vilket gör det möjligt att separera den elementär koppar. Som ni kan se, är denna fråga enkelt att lära sig. Nu vet ni som koppar samverkar inte bara med vatten utan även med syror och andra element.