хлорид меди какая среда раствора

Гидролиз хлорида меди (II)

Общие сведения о гидролизе хлорида меди (II)

Представляет кристаллы желто-бурого (темно-коричневого) цвета; в виде кристаллогидратов — зеленого. Молярная масса – 134 г/моль.

Рис. 1. Хлорид меди (II). Внешний вид.

Гидролиз хлорида меди (II)

Гидролизуется по катиону. Характер среды – кислый. Теоретически возможна вторая ступень. Уравнение гидролиза имеет следующий вид:

CuCl₂ ↔ Cu 2+ + 2Cl — (диссоциация соли);

Cu 2+ + HOH ↔ CuOH + + H + (гидролиз по катиону);

Cu 2+ + 2Cl — + HOH ↔ CuOH + + 2Cl — + H + (ионное уравнение);

CuCl₂ + H₂O ↔ Cu(OH)Cl +HCl (молекулярное уравнение).

Cu(OH)Cl ↔ CuOH + + Cl — (диссоциация соли);

CuOH + + HOH ↔ Cu(OH)₂↓ + H + (гидролиз по катиону);

CuOH + + Cl — + HOH ↔ Cu(OH)₂↓ + Cl — + H + (ионное уравнение);

Cu(OH)Cl + H₂O ↔ Cu(OH)₂↓ + HCl (молекулярное уравнение).

Примеры решения задач

Наличие хлорид-анионов в растворе можно доказать с помощью катионов серебра – будет образовываться творожистый осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах:

Чтобы доказать наличие в растворе катионов меди (II) нужно прилить в пробирку раствор аммиака. В результате в пробирке будет наблюдаться ярко-синее окрашивание за счет образования комплексного соединения ионов меди (II) с молекулами аммиака:

Условно запишем схему электролиза:

Тогда, уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II) будет выглядеть следующим образом:

Рассчитаем количество вещества хлорида меди (II), используя данные, указанные в условии задачи (молярная масса – 134г/моль):

Согласно уравнению реакции

Тогда рассчитаем массу выделившейся на катоде меди (молярная масса – 64 г/моль):

Источник

Гидролиз хлорида меди. Расчет концентрации ионов кальция

Страницы работы

Содержание работы

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CuCl₂, Na₂SO₄, Са(NОз)₂? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации основания равна Кь2 = 2.19 * .

Сульфат натрия Na₂SO₄ и нитрат кальция Са(NОз)₂ – соли сильных оснований и сильных кислот, поэтому гидролизу не подвергаются.

Гидролизоваться будет хлорид меди (2) CuCl₂ – соль слабого основания (Cu(OH)₂) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз протекает по катиону, преимущественно по I ступени. Среда кислая.

Диссоциация хлорида меди (2):

Гидролиз хлорида меди по первой ступени:

Cu 2+ + H₂O ↔ CuOH + + H +

Для солей, гидролизующихся по катиону, константа гидролиза К_г равна:

Т.к. гидролиз хлорида меди (2) протекает преимущественно по первой ступени, то для расчёта используем константу гидролиза по первой ступени, которая равна: К_г(1) = K_w/K_b(2)

Итак, рН для данного раствора равен:

2. Определите рН 0.1 М раствора плавиковой кислоты (HF), константа диссоциации которой равна К_а = 6.67*.

Плавиковая кислота – слабый электролит. Для слабых кислот концентрация водородных ионов в растворе рассчитывается по формуле:

3. В какую сторону сместится равновесие реакции 2СО + O₂ 2СO₂ а) при увеличении температуры (∆Н ; .

Диссоциация карбоната кальция:

Согласно уравнению диссоциации соли,

Переведём концентрацию ионов кальция в г/л:

(С – концентрация, выраженная в граммах растворённого вещества на литр раствора, М – молярная концентрация раствора, М_В – молярная масса катиона кальция)

Источник

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CuCl₂.

Краткая характеристика хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество жёлто-бурого (по некоторым данным – тёмно-коричневого) цвета.

Химическая формула хлорида меди (II) CuCl₂.

Хлорид меди (II) – неорганическое химическое соединение, соль соляной кислоты и меди.

Хорошо растворяется в воде, метаноле, этаноле, пропаноле, изопропаноле, ацетоне, бензиловом спирте, изоамиловом спирте. Плохо растворим в диэтиловом эфире.

Растворяясь в воде, образует растворы различного цвета:

– темно-коричневого цвета (концентрированный раствор CuCl₂),
– зеленого цвета (разбавленный раствор CuCl₂),
– голубого цвета (сильно разбавленный раствор CuCl₂).

С водой хлорид меди (II) образует кристаллогидраты с общей формулой CuCl₂·nH₂O, где n может быть 1, 2, 3 или 4: гидрат хлорида меди (II) CuCl₂·H₂O, дигидрат хлорида меди (II) CuCl₂·2H₂O, тригидрат хлорида меди (II) CuCl₂·3H₂O и тетрагидрат хлорида меди (II) CuCl₂·4H₂O.

Образование кристаллогидратов зависит от температуры кристаллизации. При температуре ниже 117 °C образуется CuCl₂·H₂O, при ниже 42 °С – CuCl₂·2H₂O, при ниже 26 °С – CuCl₂·3H₂O, при ниже 15 °С – CuCl₂·4H₂O.

Хлорид меди (II) является парамагнитным веществом.

Хлорид меди (II) токсичен.

В природе хлорид меди (II) встречается в виде минералов толбачита (CuCl₂) и эрнохальцита (CuCl₂·2H₂O).

При работе с медью двухлористой 2-водной (CuCl₂·2H₂O) следует применять индивидуальные средства защиты (респиратор, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания препарата внутрь организма. Помещения, в которых производятся работы с медью двухлористой 2-водной, должны быть оборудованы эффективной приточно-вытяжной вентиляцией. Испытания препарата в лаборатории проводят в вытяжном шкафу (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Медь двухлористая 2-водная ядовита, при попадании внутрь организма вызывает отравления, на кожу и слизистые оболочки – профессиональные заболевания кожи (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Физические свойства хлорида меди (II):

хлористая медь (рус.)

двухлористая медь (рус.)

copper (II) chloride (англ.)Тип веществанеорганическоеВнешний виджёлто-бурые (тёмно-коричневые) моноклинные кристаллыЦветжёлто-бурый (по некоторым данным – тёмно-коричневый)Вкус—*Запах—Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)твердое веществоПлотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 33 386Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 33,386Температура кипения, °C993Температура плавления, °C498Молярная масса, г/моль134,452ГигроскопичностьгигроскопиченРастворимость в воде (20 o С), г/100 г74,5

Получение хлорида меди (II):

В промышленности хлорид меди (II) получают хлорированием сульфида меди и с помощью хлорирующего обжига. В лабораторных условиях получают также и другими способами.

Хлорид меди (II) получают в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия сульфида меди и хлора (хлорирование сульфида меди):

CuS + Cl₂ → CuCl₂ + S (t = 300-400 °C).

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

2. взаимодействия сульфида меди, хлорида натрия и кислорода (хлорирующий обжиг):

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

3. взаимодействия металлической меди и хлора:

4. взаимодействия оксида меди и соляной кислоты.

5. взаимодействия гидроксида меди и соляной кислоты.

6. взаимодействия карбоната меди и соляной кислоты.

7. растворением меди в царской водке.

Химические свойства хлорида меди (II). Химические реакции хлорида меди (II):

1. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и алюминия:

В результате реакции образуются медь и хлорид алюминия.

2. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и цинка:

В результате реакции образуются медь и хлорид цинка.

3. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и железа:

В результате реакции образуются медь и хлорид железа (II).

4. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и меди:

В результате реакции образуется хлорид меди (I).

5. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и палладия:

В результате реакции образуются хлорид палладия и хлорид меди (I).

6. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и фтора:

В результате реакции образуются фторид меди (II) и хлор.

7. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и гидроксида натрия :

CuCl₂ + 2NaOH → CuO + H₂O + 2NaCl (t°),

В результате реакции образуются в первом случае – хлорид натрия, оксид меди (II) и вода, во втором случае – гидроксид меди и хлорид натрия. В ходе реакций используется разбавленный раствор гидроксида натрия. Реакция в первом случае протекает при кипении. В ходе второй реакции образуется также примесь – гидроксид-хлорид меди (II).

8. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и нитрата серебра:

В результате реакции образуются нитрат меди (II) и хлорид серебра.

9. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и бромида бора:

В результате реакции образуются бромид меди (II) и хлорид бора.

10. реакция взаимодействия хлорида меди (II), сульфита натрия и гидроксида натрия:

В результате реакции образуются хлорид меди (I), сульфат натрия, хлорид натрия и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия.

11. реакция электролиза водного раствора хлорида меди (II):

12. реакция термического разложения дигидрата хлорида меди (II):

13. реакция термического разложения хлорида меди (II):

2CuCl₂ → 2CuCl + Cl₂ (t = 110-150 °C).

В результате реакции образуются хлорид меди (I) и хлор.

Применение и использование хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в цветной металлургии для омеднения металлов;

– в нефтехимической промышленности как катализатор крекинга, декарбоксилирования;

– в химической промышленности как катализатор для получения хлора;

– в органическом синтезе в качестве катализатора для синтеза органических соединений, в т.ч. в Ватер-процессе (процесс получения ацетальдегида прямым окислением этилена );

Источник

Гидролиз

Определение гидролиза

Гидролизации подвержены как органические, так и неорганические вещества: углеводы, белки, оксиды, карбиды, соли и т. д. Например, гидролиз органических соединений напрямую связан с пищеварением — с его помощью происходит распад и усвоение клетками организма жиров, белков, углеводов. Но сейчас мы займемся неорганической химией и рассмотрим гидролизацию на примере солей.

Условия гидролиза

Далеко не все соединения распадаются, вступая в реакцию с молекулами воды. Сейчас мы на примере солей рассмотрим, какие вещества подвергаются гидролизу, а какие нет, и от чего это зависит.

Начнем с того, что любая соль включает основание — амфотерный гидроксид, и кислотный остаток.

сульфат меди CuSO4состоит из основания Cu(ОН)2и кислоты H2SO4;

хлорид натрия NaCl состоит из основания NaOH и кислоты HCl;

хлорид цинка ZnCl2состоит из основания Zn(ОН)2 и кислоты HCI;

карбонат натрия Na2CO3состоит из основания NaOH и кислоты H2CO3.

В зависимости от того, какие соли подвергаются гидролизу — со слабым основанием или слабой кислотой, в итоге может получиться кислая, щелочная или нейтральная среда водного раствора.

А что происходит, если соль состоит из сильного основания и сильного кислотного остатка? Ничего. 🙂 В этом случае ее сильные катионы и анионы не взаимодействуют с ионами воды. Такая соль не распадается, то есть не подвержена гидролизу.

Схема химической реакции гидролиза выглядит так:

XY + HOH ↔ XH + HOY

XH — кислотный остаток;

Индикаторы среды раствора

Для определения среды раствора за считанные секунды используются специальные индикаторы. Самый распространенный из них — лакмусовая бумага, но также популярны фенолфталеин и метиловый оранжевый. В нейтральной среде они не меняют свой цвет, а в кислотной или щелочной — приобретают другую окраску.

Изменение цвета индикатора однозначно говорит о том, что произошла гидролизация. Однако если цвет остался тем же — это не всегда означает отсутствие гидролиза. Среда будет почти нейтральной и в том случае, когда гидролизу подвергается соль со слабым основанием и слабой кислотой. Но об этом поговорим дальше, а пока посмотрите таблицу.

Виды гидролиза

Мы выяснили, что в составе соли может быть слабый ион, который и отвечает за гидролизацию. Он находится в основании, в кислотном остатке или в обоих компонентах, и от этого зависит тип гидролиза.

Соль с сильным основанием и сильной кислотой

Гидролиз отсутствует. Как вы уже знаете, при наличии сильного основания и сильного кислотного остатка соль не распадается при взаимодействии с водой. Так, например, невозможен гидролиз хлорида натрия (NaCl), поскольку в составе этого вещества нет слабых ионов. К таким же не подверженным гидролизации солям относят KClO₄, Ba(NO₃)₂ и т. д.

Среда водного раствора — нейтральная, т. е. pH = 7.

Реакция индикаторов: не меняют свой цвет (лакмус остается фиолетовым, а фенолфталеин — бесцветным).

Соль со слабым основанием и сильной кислотой

Среда водного раствора — кислая, pH меньше 7.

Реакция индикаторов: фенолфталеин остается бесцветным, лакмус и метиловый оранжевый — краснеют.

Соль с сильным основанием и слабой кислотой

Среда водного раствора — щелочная, pH больше 7.

Реакция индикаторов: фенолфталеин становится малиновым, лакмус — синим, а метиловый оранжевый желтеет.

Молекулярное уравнение: KNO₂ + H₂O ↔ HNO₂ + KOH

Ионное уравнение: K + + NO₂ − + HOH ↔ HNO₂ + K + + OH −

Гидролиз по катиону и аниону. Если у соли оба компонента — слабые, при взаимодействии с водой в реакцию вступает и анион, и катион. При этом катион основания связывает ионы воды OH − а анион кислоты связывает ионы H +

Среда водного раствора: нейтральная, слабокислая или слабощелочная.

Реакция индикаторов: могут не изменить свой цвет.

Цианид аммония NH₄CN включает слабое основание NH₄OH и слабую кислоту HCN.

Молекулярное уравнение: NH₄CN + H₂O ↔ NH₄OH + HCN

Ионное уравнение: NH₄ + + CN − + HOH ↔ NH₄OH + HCN

Среда в данном случае будет слабощелочной.

Обобщим все эти сведения в таблице гидролиза солей.

Ступенчатый гидролиз

Любой из видов гидролиза может проходить ступенчато. Так бывает в тех случаях, когда с водой взаимодействует соль с многозарядными катионами и анионами. Сколько ступеней будет включать процесс — зависит от числового заряда иона, отвечающего за гидролиз.

Как определить количество ступеней:

если соль содержит слабую многоосновную кислоту — число ступеней равняется основности этой кислоты;

если соль содержит слабое многокислотное основание — число ступеней определяют по кислотности основания.

Для примера рассмотрим гидролиз карбоната калия K₂CO₃. У нас есть двухосновная слабая кислота H₂CO₃, а значит, гидролизация пройдет по аниону в две ступени.

I ступень: K₂CO₃+HOH ↔ KOH+KHCO₃, итогом которой стало получение гидроксида калия (KOH) и кислой соли (KHCO₃).

II ступень: K₂HCO₃+HOH ↔ KOH+H₂CO₃, в итоге получился тот же гидроксид калия (KOH) и слабая угольная кислота (H₂CO₃).

Для приблизительных расчетов обычно принимают в учет только результаты первой ступени.

Обратимый и необратимый гидролиз

Химические вещества могут гидролизоваться обратимо или необратимо. В первом случае распадается лишь некоторое количество частиц, а во втором — практически все. Если соль полностью разлагается водой, это необратимый процесс, и его называют полным гидролизом.

Необратимо гидролизуются соли, в составе которых есть слабые нерастворимые основания и слабые и/или летучие кислоты. Такие соединения могут существовать лишь в сухом виде, их не получить путем смешивания водных растворов других солей.

Например, полному гидролизу подвергается сульфид алюминия:

Как видите, в результате гидролизации образуется гидроксид алюминия и сероводород.

Необратимые реакции при взаимодействии с водой имеют место и в органической химии. В качестве примера рассмотрим полный гидролиз органического вещества — карбида кальция, в результате которого образуется ацетилен:

Степень гидролиза

Взаимодействие соли или другого химического соединения с водой может усиливаться или ослабляться в зависимости от нескольких факторов. Если нужно получить количественное выражение гидролиза, говорят о его степени, которая указывается в процентах.

h — степень гидролиза,

n_гидр. — количество гидролизованного вещества,

n_общ. — общее количество растворенного в воде вещества.

На степень гидролизации может повлиять:

температура, при которой происходит процесс;

концентрация водного раствора;

состав участвующих в гидролизе веществ.

Можно усилить гидролиз с помощью воды (просто разбавить полученный раствор) или стимулировать процесс повышением температуры. Более сложным способом будет добавление в раствор такого вещества, которое могло бы связать один из продуктов гидролиза. К соли со слабой кислотой и сильным основанием нужно добавить соль со слабым основанием и сильной кислотой.

Для ослабления гидролиза раствор охлаждают и/или делают более концентрированным. Также можно изменить его состав: если гидролизация идет по катиону — добавляют кислоту, а если по аниону — щелочь.

Итак, мы разобрались, что такое гидролиз солей и каким он бывает. Пора проверить свои знания и ответить на вопросы по материалу.

Вопросы для самопроверки:

Назовите необходимое условие для гидролиза.

Какие типы гидролиза вы знаете?

В каком случае в результате гидролиза может образоваться слабощелочная или слабокислая среда?

По какому типу гидролизуется соль с сильным основанием и слабым кислотным остатком?

При гидролизе соли с сильным основанием и слабой кислотой для ослабления процесса нужно добавить в раствор кислоту или щелочь?

Как воздействует на гидролиз разбавление раствора водой?

Как определяется количество ступеней гидролиза?

Какая среда раствора образуется при гидролизации солей NaF, KCl, FeBr₂, Na₂PO₄? Ответов может быть несколько.

Какие из солей гидролизуются по катиону: Csl, FeSO₄, RbNO₃, CuSO₄, Mn(NO₃)₂? Ответов может быть несколько.

Какая из солей не подвергается гидролизу: K₂HPO₄, KNO₃, KCN, Ni(NO₃)₂?

Источник