銅的化合物
銅臭 / 2022-08-03
銅形成一價(jià)和二價(jià)化合物。一般說來，后者較穩(wěn)定。除CuO及Cu(OH)?外，二價(jià)銅的強(qiáng)酸鹽皆溶于水，且在稀溶液中幾乎完全電離。水合二價(jià)銅離子[Cu(H?O)?]??呈現(xiàn)天藍(lán)色，在水溶液中稍為水解，故溶液略顯酸性。
二價(jià)銅離子形成貉合物的傾向很大。銅離子在水溶液中就是水合格離子[Cu(H?O)?]??，屬外軌型絡(luò)合物。[Cu(NH?)?]??、 [CuCl?]??和[Cu(CN)?]??是內(nèi)軌型絡(luò)離子，結(jié)構(gòu)為正方形，配位體占用銅的dsp²雜化軌道。
一價(jià)化合物如Cu?O,Cu?S和簡單鹽類幾乎都不溶于水。它們都具有一定的共價(jià)性，一般共價(jià)性愈高，顏色愈深。一價(jià)銅的絡(luò)離子有[Cu(CN)?³?]-,[CuCl?]³?等，結(jié)構(gòu)為四面體形。
1.一價(jià)鐦化合物
i)氧化物和氫氧化物 含有酒石酸銷鉀NaKC?H?O?的硫酸銅破溶液用葡萄糖來還原，可制得氧化銅???Cu?O,或稱氧化亞銅:
2Cu(OH)?+C?H??O?=Cu?O+2H?O+C?H??O?
由于制備方法和條件的不同，晶粒的大小各異，呈現(xiàn)的顏色也是多樣的，如黃、橙黃、鮮紅或深棕色。
Cu?O幾乎不溶于水，但遇稀硫酸，先生成可溶性的硫酸銅”，然后立即歧化為Cu和CuSO?:
Cu?O+H?SO?=CugSO?+H?O
Cu?SO=CuSO?+Cu
氧化銅???溶于氨水或氫鹵酸中，分別形成絡(luò)合物:
[Cu(NH?)?]OH和H[CuX?]
在一價(jià)銅鹽的溶液中加入氫氧化納，有淡黃色的氬氧化銅???CuOH析出。稍熱即脫水成Cu?O。
(i)鹵化物在含有CuSO?和KCl的熱溶液中，通入二氧化硫使Cu??還原為Cu?,可得氯化銅???CuCl沉淀。
2CuSO?+2KCl+SO?+2H?O=2CuCl+2KHSO?+H?SO?
此外，在熱的濃鹽酸中，用Cu將CuCl?還原，也可制得CuCl:
Cu+CuCl?=2CuCl
顯而易見，這里的作用是一價(jià)銅化合物歧化作用的逆向反應(yīng)。這反應(yīng)之所以可能進(jìn)行完全是由于溶液中的Cu?濃度保持很低，不使增高。因?yàn)榉磻?yīng)是在浪鹽酸中進(jìn)行，生成的CuCl隨即與HCI形成絡(luò)合物:
CuCl+HCl=H[CuCl?]
用水稀釋淩鹽酸溶波，CuCl即析出。由于CuCl的溶解度很小，故不論是HCuCl?或CuOl,溶液中Cu?的漉度都很小，不致使化合物發(fā)生歧化反應(yīng)。
鹵化銅(I)皆溶于氨水而形成[Cu(NH?)?]?絡(luò)離子。氯化銅(I)的濃鹽酸溶液能吸收-一氧化碳而形成貉合物[Cu(CO)]Cl,在氣體分析中，測定CO含量即利用這性質(zhì)。
2.二價(jià)銅化合物
(i)氧化銅和氫氧化銅將 硝酸銅或碳酸銅加熱分解，可制備氧化銅CuO。呈黑色，不溶于水，但溶于酸中。氧化銅的熱穩(wěn)定性很高，只有在800°時(shí)才開始分解為氧化銅???和氧。加熱時(shí)可被氫或氨氣還原為銅:
3CuO+2NH?=N?+3H?O+3Cu
在硫酸錒溶液中加入堿，即有淡藍(lán)色的氣氧化銅????Cu(OH)?析出，加熱，即脫水變?yōu)楹谏趸~。氫氧化銅微顯兩性，既溶于酸，也溶于濃NaOH溶液中，形成銅酸鹽Na[Cu(OH)?]。
氫氧化銅溶解在氨水中，生成深藍(lán)色絡(luò)合物[Cu(NH?)?]??:
Cu(OH)?+4NH?=[Cu(NH?)?](OH)?
上述溶液具有溶解纖維的性能。在所得纖維溶液中加入水或酸，纖雜又復(fù)析出。工業(yè)上利用這種性質(zhì)來制造人造絲。
(i) 鹵化銅除CuI?因?yàn)椴环€(wěn)定而不存在外，其它鹵化銅都可借助于碳酸銅和氫鹵酸的作用而制得。
陰離子變形性依F至Br的順序而增加，銅離子吸引陰寓子的個(gè)別電子軌道也愈強(qiáng)烈，因此顏色依次加深:無水氟化銅呈白色，氯化銅棕黃色，澳化銅黑色。X射線的研究結(jié)果表明，氟化銅是離子化合物，氯化銅和溴化銅則系共價(jià)化合物，結(jié)構(gòu)為鏈狀。
鹵化銅和相應(yīng)的破金屬鹵化物作用即生成M???[CuX?]或M????[CuX?]型貉鹽，和自由氫鹵酸作用即生成相應(yīng)的絡(luò)酸。
氯化銅在很渡的溶液中呈現(xiàn)黃稱色，在濃的溶液中呈現(xiàn)稱色， 在稀溶液中呈現(xiàn)藍(lán)色，黃色是由于[CuCl?]??絡(luò)離子的存在， 而藍(lán)色是由于Cu(H?O)???絡(luò)離子的存在;兩者扦存時(shí)就顯現(xiàn)稱色。溴化銅溶液的顏色也有同樣的變化。氯化銅和溴化銅都在空氣中潮解，不但易溶于水而且易溶于乙醇和丙酮。氯化銅在紅熱時(shí)，分解為氯化銅???和氯:
2CuCl?⇔2CuCl+Cl?
這個(gè)反應(yīng)在過去曾用以制備氯氣。氯化銅的濃溶液可吸收NO,顏色變?yōu)樽睾谏?dāng)稀釋時(shí)，NO又復(fù)放出。
(iii)硫酸銅用 熱的渡硫酸溶解銅，或者在充足供應(yīng)空氣的條件下，用熱的稀硫酸來溶解銅，都可制備五水合硫酸銅，又叫膽礬:
Cu+2H?SO?=CuSO?+2H?O+SO?
2Cu+2H?SO?+O?=2CuSO?+2H?O
無水硫酸銅是白色粉末，吸水變?yōu)樗{(lán)色。所以CuSO?常用來檢驗(yàn)有機(jī)液體中的微量水，也可以作為干燥劑。當(dāng)加熱到650°C時(shí)，即分解為CuO:
2CuSO?=2CuO+2SO?+O?
將碘化鉀加入硫酸銅溶液中，立即有碘析出:
2CuSO?+4KI=2CuI+2K?SO?+I?
在分析化學(xué)中利用此反應(yīng)，以標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定碘，就可以定量地測定銅。
硫酸銅有很多用途，加在貯水池中，可阻止藻類的生長;與石灰乳的混合液能消滅蟲害。
(iv)硝酸銅把銅溶于硝酸中，程蒸發(fā)即有藍(lán)色的三水合硝酸銅Cu(NO?)?·3H?O析出。此外，尚有含6個(gè)或9個(gè)分子水的水合物。把水合硝酸銅脫水，不能得到無水鹽，因?yàn)樵诩訜岬?70°時(shí)，就產(chǎn)生堿式硝酸銅Cu(NO?)?·Cu(OH)?,進(jìn)步加熱到200°，則分解為CuO。將銅溶解在N?O?和醋酸乙酯混合物中，可得結(jié)晶Cu(NO?)?·N?O,。將晶體加熱到85°C,它即分解為無水硝酸銅。
(v)硫化銅在微酸性的 二價(jià)銅鹽溶液中通大H?S,有黑色的硫化銅CuS析出。它不溶于水也不溶于稀酸中，溶度積為8.5×10???(18°)，只能溶于熱的稀硝酸中:
3CuS+2NO??+8H?=3Cu??+2NO+3S+4H?O
或溶于氰化鈉或鉀的溶液中:
2CuS+10CN?=2[Cu(CN)?]³?+2S??+(ON)?
![硝酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液 c[Cu(NO3)2]= 0.01000 mol/L價(jià)格](images/202207/thumb_img/1653_thumb_G_1658537651764.jpg)
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