Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Валентность меди

Общие сведения о валентности меди

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Медь — элемент четвертого периода I группы побочной (B) подгруппы Периодической таблицы. Металл. Обозначение – Cu. Порядковый номер – 29.

Медь представляет собой металл красного цвета с гранецентрированной кубической решеткой. Медь характеризуется исключительной пластичностью и превосходит другие металлы по теплопроводности и электрической проводимости. Плотность 8,94 г/см3. Температура плавления 1084,5oС, кипения 2540oС.

Валентность меди в соединениях

Медь – двадцать девятый по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в четвертом периоде в IВ группе. В ядре атома меди содержится 29 протонов и 35 нейтронов (массовое число равно 64). В атоме меди есть четыре энергетических уровня, на которых находятся 29 электронов (рис. 1).

Строение атома меди и его валентность

Рис. 1. Строение атома меди.

Электронная формула атома меди в основном состоянии имеет следующий вид:

1s22s22p63s23p63d104s1.

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Энергетическая диаграмма меди

Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что медь проявляет в своих соединениях валентность I (Cu2O, CuOH).Известно, что для меди также характерна валентность II (CuO, Cu(OH)2, CuSO4).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие реакции:

CuO → CuSO4 → Cu → CuO → Cu(NO3)2.

Ответ При растворении оксида меди (II) в разбавленной серной кислоте образуются сульфат меди (II) и вода:

CuO+ H2SO4(dilute)→ CuSO4 + H2O.

Медь из сульфата меди (II) можно получить гидрометаллургическим методом:

CuSO4+ Fe→ Cu + FeSO4.

При температуре свыше 337oС медь взаимодействует с кислородом с образованием оксида меди (II):

2Cu+ O2 → 2CuO;

Оксид меди (II) растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата меди (II) и воды:

CuO+ HNO3(dilute)→ Cu(NO3)2 + H2O.

ПРИМЕР 2
Задание В водный раствор хлорида меди (II) опустили медные электроды по 20 г каждый и подключили их к источнику постоянного тока. Через некоторое время катод вынули и растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте, а затем добавили в раствор избыток гидроксида натрия, в результате чего выпал осадок массой 49 г. Определите массу анода после электролиза.
Решение Запишем уравнения реакций:

катод: Cu2+ +2e→ Cuo; (1)

анод: Cuo — 2e→ Cu2+. (2)

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O; (3)

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4; (4)

Рассчитаем количество вещества гидроксида меди (II) (осадка) (молярная масса равна 98г/моль):

n = m / M;

n(Cu(OH)2) = m (Cu(OH)2) / M (Cu(OH)2);

n (Cu(OH)2) = 49 / 98 = 0,5 моль.

Определим количество вещества и массу меди (катода) по окончании реакции (молярная масса – 64 г/моль):

mfinal(Cu) = n(Cu(OH)2) =0,5 моль;

m = n × M;

mfinal(Cu) = n (Cu)× M (Cu);

mfinal(Cu)= 0,5 × 64 = 32г.

Найдем массу меди, осажденной на катоде:

m(Cu) = mfinal(Cu) – mparent(Cu);

m(Cu) = 32 – 20 = 12 г.

Вычислим массу анода по окончании реакции. Масса анода уменьшилась ровно настолько, насколько увеличилась масса катода:

manode =mparent(anode) — m(Cu);

manode = 20 – 12 = 8 г.

Ответ Масса анода равна 8 г.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.