Формула оксида меди

Определение и формула оксида меди

Медь образует два оксида в которых проявляет валентности I и II и степени окисления (+1) и (+2) соответственно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксид меди (I) (куприт) в обычных условиях представляет собой крупные кристаллы темно-красного цвета или мелкие кристаллы желтого цвета (рис. 1), плавящиеся без разложения и разлагающиеся при прокаливании (температура плавления 1240^oC).

Оксид меди (I). Внешний вид и его формулы

Рис. 1. Оксид меди (I). Внешний вид.

Во влажном состоянии медленно окисляется кислородом воздуха. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами и щелочами. Переводится в раствор гидратом аммиака, солями аммония. Восстанавливается водородом, монооксидом углерода, активными металлами.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Оксид меди (II) (тенорит) в обычных условиях представляет собой кристаллы коричнево-черного цвета (рис. 2), разлагающиеся при прокаливании и плавящиеся только под избыточным давлением кислорода. В прокаленном виде химически пассивный.

Рис. 2. Оксид меди (II). Внешний вид.

Не реагирует с водой и разбавленными щелочами. Проявляет амфотерные свойства (с преобладанием основных свойств): реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами, оксидами щелочных металлов при высокой температуре.

Химическая формула оксида меди

Химическая формула оксида меди (I) Cu₂O. Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома меди (Ar = 64 а.е.м.) и один атом кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу оксида меди (I):

Mr(Cu₂O) = 2×Ar(Cu) + Ar(O);

Mr(Cu₂O) = 2×64 + 16 = 128 + 16 = 144.

Химическая формула оксида меди (II) CuO. Она показывает, что в состав данной молекулы входят один атом меди (Ar = 64 а.е.м.) и один атом кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу оксида меди (II):

Mr(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O);

Mr(CuO) = 64 + 16 = 80.

Графическая (структурная) формула оксида меди

Структурная (графическая) формула является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:

O – Cu – O;

Cu = O.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При сжигании фосфора массой 1 г в атмосфере кислорода образовался его оксид массой 2,29 г. Найдите формулу оксида.

Решение

Определим массу кислорода в составе оксида:

m(O) = m_oxide – m(P);

m(O) = 2,29 – 1 = 1,29 г.

Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (фосфор) и «у» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел):

x:y = m(P)/Ar(P) : m(O)/Ar(O);

x:y= 1/31 : 1,29/16;

x:y= 0,032 : 0,08 = 1 : 2,5 = 2 : 5.

Значит формула соединения фосфора и кислорода будет иметь вид P₂O₅. Это оксид фосфора (V).

Ответ

P₂O₅

ПРИМЕР 2

Задание

Найдите химическую формулу вещества, в состав которого входит 9 массовых частей алюминия и 8 массовых частей кислорода.

Решение

Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:

n = m / M.

Найдем молярные массы алюминия и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Al)= 27 г/моль, а М(O) = 16 г/моль.

Тогда, количество вещества этих элементов равно:

n (Al) = m (Al) / M (Al);

n (Al) = 9 / 27 = 0,33 моль.

n (O) = m (O) / M (O);

n (O) = 8 / 16 = 0,5 моль.

Найдем мольное отношение:

n(Al) :n(O) = 0,33 : 0,5= 1 : 1,5 = 2 : 3,

т.е. формула соединения алюминия с кислородом имеет вид Al₂O₃.