Реакция между оксидом меди (||) и серной кислотой

Хи­ми­че­ская ре­ак­ция – это про­цесс, при ко­то­ром из одних ве­ществ по­лу­ча­ют­ся дру­гие, от­ли­ча­ю­щи­е­ся от ис­ход­ных ве­ществ по со­ста­ву или стро­е­нию, по свой­ствам.

На­гре­ва­ние ок­си­да меди (II) в рас­тво­ре сер­ной кис­ло­ты

Одним из общих свойств кис­лот яв­ля­ет­ся вза­и­мо­дей­ствие с ок­си­да­ми ме­тал­лов. В ре­зуль­та­те таких ре­ак­ций об­ра­зу­ет­ся соль и вода.

Солью на­зы­ва­ют ве­ще­ство, со­сто­я­щее из ато­мов ме­тал­ла и кис­лот­но­го остат­ка.

При­ме­ром вза­и­мо­дей­ствия ок­си­да ме­тал­ла с кис­ло­той яв­ля­ет­ся ре­ак­ция между ок­си­дом меди (II) и рас­тво­ром сер­ной кис­ло­ты. Для на­ча­ла дан­но­го вза­и­мо­дей­ствия необ­хо­ди­мо на­гре­ва­ние ве­ществ.

При про­ве­де­нии опыта нужно пом­нить не толь­ко о пра­ви­лах об­ра­ще­ния с кис­ло­та­ми, но и со­блю­дать пра­ви­ла тех­ни­ки без­опас­но­сти при на­гре­ва­нии ве­ществ в про­бир­ке.

Про­ве­де­ние опыта

Чер­ный по­ро­шок ок­си­да двух­ва­лент­ной меди CuO и по­ме­ща­ют в про­бир­ку. До­бав­ля­ют немно­го раз­бав­лен­ной сер­ной кис­ло­ты. Для на­ча­ла ре­ак­ции од­но­го со­при­кос­но­ве­ния ве­ществ недо­ста­точ­но, нужно на­гре­ва­ние. Слег­ка на­гре­ва­ют про­бир­ку с ве­ще­ства­ми, не до­во­дя рас­твор до ки­пе­ния. В ре­зуль­та­те ре­ак­ции на­блю­да­ет­ся по­сте­пен­ное ис­чез­но­ве­ние чер­но­го по­рош­ка ок­си­да меди и об­ра­зо­ва­ние рас­тво­ра го­лу­бо­го цвета. Рис. 1.

Рис. 1. Об­ра­зо­ва­ние рас­тво­ра мед­но­го ку­по­ро­са

Урав­не­ние дан­ной ре­ак­ции:

CuO + H₂SO₄= CuSO₄ + H₂O

Эта ре­ак­ция от­но­сит­ся к ре­ак­ци­ям об­ме­на, т. к. из двух слож­ных ве­ществ в ре­зуль­та­те об­ме­на со­став­ны­ми ча­стя­ми об­ра­зу­ют­ся два новых слож­ных ве­ще­ства.

Ре­ак­ция об­ме­на – это ре­ак­ция между двумя слож­ны­ми ве­ще­ства­ми, в ре­зуль­та­те ко­то­рой они об­ме­ни­ва­ют­ся сво­и­ми со­став­ны­ми ча­стя­ми и об­ра­зу­ют­ся два новых слож­ных ве­ще­ства.

Рас­твор суль­фа­та меди (II) окра­шен в го­лу­бой цвет. Кри­стал­ло­гид­рат суль­фа­та меди CuSO₄H₂O имеет ис­то­ри­че­ски сло­жив­ше­е­ся на­зва­ние – мед­ный ку­по­рос.

Рас­тво­ри­мые со­еди­не­ния меди, в том числе и мед­ный ку­по­рос, ядо­ви­ты. Но в мик­ро­ско­пи­че­ских ко­ли­че­ствах медь как хи­ми­че­ский эле­мент необ­хо­ди­ма для нор­маль­но­го раз­ви­тия рас­те­ний и жи­вот­ных, так как она сти­му­ли­ру­ет внут­ри­кле­точ­ные хи­ми­че­ские про­цес­сы.

Изучение кристаллов медного купороса

Как уже было ска­за­но, по­лу­чен­ный в ходе ре­ак­ции суль­фат меди (II) от­но­сит­ся к клас­су солей. Все соли яв­ля­ют­ся твер­ды­ми кри­стал­ли­че­ски­ми ве­ще­ства­ми. Как до­ка­зать, что в ре­зуль­та­те ре­ак­ции по­лу­чил­ся рас­твор соли?

Для этого можно вос­поль­зо­вать­ся двумя спо­со­ба­ми.

Во-пер­вых, можно по­ме­стить на пред­мет­ное стек­ло несколь­ко ка­пель по­лу­чен­но­го рас­тво­ра и на­греть его. После ис­па­ре­ния воды на стек­ле оста­нут­ся кри­стал­лы соли.

Во-вто­рых, можно ис­поль­зо­вать уве­ли­чи­тель­ный при­бор – мик­ро­скоп. Если каплю по­лу­чен­но­го рас­тво­ра по­ме­стить на пред­мет­ное стек­ло и рас­смот­реть ее под мик­ро­ско­пом, то можно уви­деть кри­стал­лы мед­но­го ку­по­ро­са. Рис. 2.

Рис. 2. Кри­стал­лы мед­но­го ку­по­ро­са под мик­ро­ско­пом

Применение медного купороса

Суль­фат меди (II) – наи­бо­лее важ­ная соль меди, ко­то­рая часто слу­жит ис­ход­ным сы­рьём для по­лу­че­ния дру­гих со­еди­не­ний.

1. Без­вод­ный суль­фат меди бе­ло­го цвета, его можно ис­поль­зо­вать как ин­ди­ка­тор влаж­но­сти, с его по­мо­щью в ла­бо­ра­то­рии про­во­дят осуш­ку спир­та эта­но­ла и неко­то­рых дру­гих ве­ществ.

2. Наи­боль­шее ко­ли­че­ство непо­сред­ствен­но при­ме­ня­е­мо­го CuSO₄ рас­хо­ду­ет­ся на борь­бу с вре­ди­те­ля­ми в сель­ском хо­зяй­стве, в со­ста­ве бор­дос­ской смеси с из­вест­ко­вым мо­ло­ком – от гриб­ко­вых за­бо­ле­ва­ний и ви­но­град­ной тли.

3. Мед­ный ку­по­рос также ис­поль­зу­ет­ся как мик­ро­удоб­ре­ние для вос­пол­не­ния де­фи­ци­та меди в почве. Ре­ко­мен­до­ван для при­ме­не­ния на тор­фя­ни­ках.

4. В стро­и­тель­стве вод­ный рас­твор суль­фа­та меди (II) при­ме­ня­ет­ся для ней­тра­ли­за­ции по­след­ствий про­те­чек, лик­ви­да­ции пятен ржав­чи­ны, а также для уда­ле­ния вы­де­ле­ний солей («вы­со­лов») с кир­пич­ных, бе­тон­ных и ошту­ка­ту­рен­ных по­верх­но­стей; а также как сред­ство для предот­вра­ще­ния гни­е­ния дре­ве­си­ны.

5. Также он при­ме­ня­ет­ся для из­го­тов­ле­ния ми­не­раль­ных кра­сок.

6. В пи­ще­вой про­мыш­лен­но­сти суль­фат меди (II) за­ре­ги­стри­ро­ван в ка­че­стве пи­ще­вой до­бав­ки с кодом E519 (в ка­че­стве кон­сер­ван­та).

Под­ве­де­ние итога

Было рас­смот­ре­но прак­ти­че­ское за­ня­тие по изу­че­нию осо­бен­но­стей про­те­ка­ния ре­ак­ции между ок­си­дом меди (II) и сер­ной кис­ло­той. По­лу­чен­ное в ре­зуль­та­те дан­ной ре­ак­ции ве­ще­ство имеет ши­ро­кую об­ласть при­ме­не­ния.