Ang mga kemikal na katangian ng karamihan sa mga elemento ay nakabatay sa kanilang kakayahang matunaw sa tubig at mga acid. Ang pag-aaral ng mga katangian ng tanso ay nauugnay sa mababang aktibidad sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang isang tampok ng mga proseso ng kemikal nito ay ang pagbuo ng mga compound na may ammonia, mercury, nitric at sulfuric acid. Ang mababang solubility ng tanso sa tubig ay hindi kayang magdulot ng mga proseso ng kaagnasan. Mayroon itong mga espesyal na katangian ng kemikal na nagpapahintulot sa compound na magamit sa iba't ibang industriya.
Paglalarawan ng item
Ang
Copper ay itinuturing na pinakamatanda sa mga metal na natutunan ng mga tao na i-extract bago pa man ang ating panahon. Ang sangkap na ito ay nakuha mula sa mga likas na mapagkukunan sa anyo ng mineral. Ang tanso ay tinatawag na elemento ng chemical table na may Latin na pangalan na cuprum, na ang serial number ay 29. Sa periodic system, ito ay matatagpuan sa ikaapat na yugto at kabilang sa unang pangkat.
Ang natural na substance ay isang pink-red heavy metal na may malambot at malleable na istraktura. Ang pagkulo at pagkatunaw nito ayhigit sa 1000 °C. Itinuturing na isang mahusay na konduktor.
Kemikal na istraktura at mga katangian
Kung pag-aaralan mo ang electronic formula ng isang copper atom, makikita mo na mayroon itong 4 na antas. Mayroon lamang isang electron sa valence 4s orbital. Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, mula 1 hanggang 3 mga particle na may negatibong sisingilin ay maaaring hatiin mula sa isang atom, pagkatapos ay makuha ang mga tansong compound na may estado ng oksihenasyon na +3, +2, +1. Ang divalent derivatives nito ay ang pinaka-stable.
Sa mga reaksiyong kemikal, ito ay gumaganap bilang isang hindi aktibong metal. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang solubility ng tanso sa tubig ay wala. Sa tuyong hangin, ang kaagnasan ay hindi sinusunod, ngunit kapag pinainit, ang ibabaw ng metal ay natatakpan ng isang itim na patong ng divalent oxide. Ang katatagan ng kemikal ng tanso ay ipinahayag sa ilalim ng pagkilos ng mga anhydrous gas, carbon, isang bilang ng mga organic compound, phenolic resins at alcohols. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga kumplikadong reaksyon ng pagbuo sa paglabas ng mga may kulay na compound. Ang tanso ay may bahagyang pagkakatulad sa alkali group na mga metal, na nauugnay sa pagbuo ng mga derivatives ng monovalent series.
Ano ang solubility?
Ito ang proseso ng pagbuo ng mga homogenous na sistema sa anyo ng mga solusyon sa pakikipag-ugnayan ng isang tambalan sa iba pang mga sangkap. Ang kanilang mga bahagi ay mga indibidwal na molekula, atomo, ion at iba pang mga particle. Ang antas ng solubility ay tinutukoy ng konsentrasyon ng substance na natunaw kapag kumukuha ng saturated solution.
Ang yunit ng pagsukat ay kadalasang mga porsyento, dami o mga fraction ng timbang. Ang solubility ng tanso sa tubig, tulad ng iba pang solid compound, ay napapailalim lamang sa mga pagbabago sa mga kondisyon ng temperatura. Ang pag-asa na ito ay ipinahayag gamit ang mga kurba. Kung ang indicator ay napakaliit, ang substance ay ituturing na hindi matutunaw.
Solubility ng tanso sa tubig
Metal ay nagpapakita ng corrosion resistance sa ilalim ng pagkilos ng tubig dagat. Pinatutunayan nito ang pagkawalang-galaw nito sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang solubility ng tanso sa tubig (fresh water) ay halos hindi sinusunod. Ngunit sa isang mahalumigmig na kapaligiran at sa ilalim ng pagkilos ng carbon dioxide, isang berdeng pelikula ang nabuo sa ibabaw ng metal, na siyang pangunahing carbonate:
Cu + Cu + O2 + H2O + CO2 → Cu (OH)2 CuCO2.
Kung isasaalang-alang natin ang mga monovalent compound nito sa anyo ng asin, ang bahagyang pagkalusaw ng mga ito ay mapapansin. Ang mga naturang sangkap ay napapailalim sa mabilis na oksihenasyon. Bilang isang resulta, ang mga divalent copper compound ay nakuha. Ang mga asing-gamot na ito ay may mahusay na solubility sa aqueous media. Nagaganap ang kanilang kumpletong paghihiwalay sa mga ion.
Solubility sa acids
Ang mga normal na reaksyon ng tanso na may mahina o dilute na mga acid ay hindi pabor sa kanilang pakikipag-ugnayan. Ang proseso ng kemikal ng metal na may alkalis ay hindi sinusunod. Ang solubility ng tanso sa mga acid ay posible kung ang mga ito ay malakas na oxidizing agent. Sa kasong ito lamang nagaganap ang pakikipag-ugnayan.
Solubility ng copper sa nitric acid
Ang ganitong reaksyon ay posible dahil sa katotohanan na ang metal ay na-oxidized na may malakas na reagent. Nitric acid sa dilute at puroang anyo ay nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing na may pagkatunaw ng tanso.
Sa unang variant, sa panahon ng reaksyon, ang copper nitrate at nitrogen divalent oxide ay nakukuha sa ratio na 75% hanggang 25%. Ang proseso na may dilute na nitric acid ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng sumusunod na equation:
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + HINDI + HINDI + 4H2O.
Sa pangalawang kaso, ang copper nitrate at nitrogen oxides ay nakuhang divalent at tetravalent, ang ratio nito ay 1 hanggang 1. Ang prosesong ito ay kinabibilangan ng 1 mol ng metal at 3 mol ng concentrated nitric acid. Kapag ang tanso ay natunaw, ang solusyon ay malakas na pinainit, na nagreresulta sa thermal decomposition ng oxidizer at ang paglabas ng karagdagang dami ng nitric oxides:
4HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + NO 2 + HINDI2 + 2H2O.
Ang reaksyon ay ginagamit sa maliit na produksyon na nauugnay sa pagproseso ng scrap o pagtanggal ng mga coatings mula sa basura. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ng pagtunaw ng tanso ay may isang bilang ng mga disadvantages na nauugnay sa pagpapalabas ng isang malaking halaga ng nitrogen oxides. Upang makuha o neutralisahin ang mga ito, kinakailangan ang mga espesyal na kagamitan. Napakamahal ng mga prosesong ito.
Ang pagkatunaw ng tanso ay itinuturing na kumpleto kapag may kumpletong paghinto ng paggawa ng pabagu-bago ng isip nitrogenous oxides. Ang temperatura ng reaksyon ay mula 60 hanggang 70 °C. Ang susunod na hakbang ay ang alisan ng tubig ang solusyon mula sa chemical reactor. Sa ilalim nito ay may maliliit na piraso ng metal na hindi nagre-react. Ang tubig ay idinagdag sa nagresultang likido atpag-filter.
Solubility sa sulfuric acid
Sa normal na estado, hindi nangyayari ang ganoong reaksyon. Ang kadahilanan na tumutukoy sa paglusaw ng tanso sa sulfuric acid ay ang malakas na konsentrasyon nito. Ang isang dilute medium ay hindi maaaring mag-oxidize ng metal. Ang pagtunaw ng tanso sa concentrated sulfuric acid ay nagpapatuloy sa paglabas ng sulfate.
Ang proseso ay ipinahayag sa pamamagitan ng sumusunod na equation:
Cu + H2SO4 + H2SO 4 → CuSO4 + 2H2O + SO2.
Mga katangian ng copper sulfate
Ang
Dibasic s alt ay tinatawag ding sulfate, na tinutukoy bilang mga sumusunod: CuSO4. Ito ay isang sangkap na walang katangian na amoy, hindi nagpapakita ng pagkasumpungin. Sa anhydrous form nito, ang asin ay walang kulay, opaque, at sobrang hygroscopic. Ang tanso (sulpate) ay may mahusay na solubility. Ang mga molekula ng tubig, na sumasali sa asin, ay maaaring bumuo ng mga crystal hydrate compound. Ang isang halimbawa ay tansong sulpate, na isang asul na pentahydrate. Ang formula nito ay: CuSO4 5H2O.
Ang mga crystal hydrates ay may transparent na istraktura ng isang mala-bughaw na tint, nagpapakita sila ng mapait, metal na lasa. Ang kanilang mga molekula ay may kakayahang mawala ang nakagapos na tubig sa paglipas ng panahon. Sa kalikasan, nangyayari ang mga ito sa anyo ng mga mineral, na kinabibilangan ng chalcantite at butite.
Apektado ng copper sulfate. Ang solubility ay isang exothermic na reaksyon. Sa proseso ng asin hydration, isang makabuluhang halaga nginit.
Solubility ng tanso sa bakal
Bilang resulta ng prosesong ito, nabuo ang mga pseudo-alloys ng Fe at Cu. Para sa metal na bakal at tanso, posible ang limitadong solubility sa isa't isa. Ang pinakamataas na halaga nito ay sinusunod sa index ng temperatura na 1099.85 °C. Ang antas ng solubility ng tanso sa solidong anyo ng bakal ay 8.5%. Ang mga ito ay maliliit na tagapagpahiwatig. Ang pagkatunaw ng metal na bakal sa solidong anyo ng tanso ay humigit-kumulang 4.2%.
Ang pagbabawas ng temperatura sa mga halaga ng silid ay nagiging hindi gaanong mahalaga. Kapag natunaw ang metal na tanso, nababasa nitong mabuti ang bakal sa solidong anyo. Kapag kumukuha ng Fe at Cu pseudo-alloys, ginagamit ang mga espesyal na workpiece. Ang mga ito ay nilikha sa pamamagitan ng pagpindot o baking iron powder, na nasa dalisay o alloyed form. Ang ganitong mga blangko ay pinapagbinhi ng likidong tanso, na bumubuo ng mga pseudo-alloys.
Natutunaw sa ammonia
Ang proseso ay madalas na nagpapatuloy sa pamamagitan ng pagpasa ng NH3 sa gaseous form sa mainit na metal. Ang resulta ay ang pagkatunaw ng tanso sa ammonia, ang paglabas ng Cu3N. Ang tambalang ito ay tinatawag na monovalent nitride.
Ang mga asin nito ay nakalantad sa solusyon ng ammonia. Ang pagdaragdag ng naturang reagent sa tansong klorido ay humahantong sa pag-ulan sa anyo ng hydroxide:
CuCl2 + NH3 + NH3 + 2H 2O → 2NH4Cl + Cu(OH)2↓.
Ang labis na ammonia ay nag-aambag sa pagbuo ng complex-type na tambalan na may madilim na asul na kulay:
Cu(OH)2↓+ 4NH3 → [Cu(NH3)4] (OH)2.
Ginagamit ang prosesong ito upang matukoy ang mga cuprous ions.
Solubility sa cast iron
Sa istraktura ng ductile pearlitic iron, bilang karagdagan sa mga pangunahing bahagi, mayroong karagdagang elemento sa anyo ng ordinaryong tanso. Siya ang nagpapataas ng graphitization ng mga carbon atom, nag-aambag sa pagtaas ng pagkalikido, lakas at katigasan ng mga haluang metal. Ang metal ay may positibong epekto sa antas ng perlite sa huling produkto. Ang solubility ng tanso sa cast iron ay ginagamit upang isagawa ang alloying ng paunang komposisyon. Ang pangunahing layunin ng prosesong ito ay upang makakuha ng malleable na haluang metal. Magkakaroon ito ng pinabuting mga katangian ng mekanikal at kaagnasan ngunit mababawasan ang pagkasira.
Kung ang nilalaman ng tanso sa cast iron ay humigit-kumulang 1%, ang lakas ng tensile ay katumbas ng 40%, at ang pagkalikido ay tataas sa 50%. Ito ay makabuluhang nagbabago sa mga katangian ng haluang metal. Ang pagtaas sa halaga ng alloying metal sa 2% ay humahantong sa isang pagbabago sa lakas sa isang halaga ng 65%, at ang index ng ani ay nagiging 70%. Sa mas mataas na nilalaman ng tanso sa komposisyon ng cast iron, ang nodular graphite ay mas mahirap mabuo. Ang pagpapakilala ng isang elemento ng alloying sa istraktura ay hindi nagbabago sa teknolohiya ng pagbuo ng isang matigas at malambot na haluang metal. Ang oras na inilaan para sa pagsusubo ay tumutugma sa tagal ng naturang reaksyon sa paggawa ng cast iron na walang mga impurities sa tanso. Ito ay humigit-kumulang 10 oras.
Ang paggamit ng tanso upang gawing mataasAng konsentrasyon ng silikon ay hindi ganap na maalis ang tinatawag na ferruginization ng pinaghalong sa panahon ng pagsusubo. Ang resulta ay isang produktong may mababang elasticity.
Solubility sa mercury
Kapag ang mercury ay hinaluan ng mga metal ng iba pang mga elemento, ang mga amalgam ay nakukuha. Ang prosesong ito ay maaaring maganap sa temperatura ng silid, dahil sa ilalim ng gayong mga kondisyon ang Pb ay isang likido. Ang solubility ng tanso sa mercury ay pumasa lamang sa panahon ng pag-init. Ang metal ay dapat munang durugin. Kapag binabasa ang solidong tanso sa likidong mercury, ang isang sangkap ay pumapasok sa isa pa o nagkakalat. Ang halaga ng solubility ay ipinapakita bilang isang porsyento at ito ay 7.410-3. Ang reaksyon ay gumagawa ng solidong simpleng amalgam, katulad ng semento. Kung pinainit mo ito ng kaunti, ito ay lumambot. Bilang resulta, ang halo na ito ay ginagamit upang ayusin ang mga bagay na porselana. Mayroon ding mga kumplikadong amalgam na may pinakamainam na nilalamang metal. Halimbawa, ang mga elemento ng pilak, lata, tanso at sink ay naroroon sa isang haluang metal. Ang kanilang bilang sa porsyento ay tumutukoy sa 65:27:6:2. Ang Amalgam na may ganitong komposisyon ay tinatawag na pilak. Ang bawat bahagi ng haluang metal ay gumaganap ng isang partikular na function, na nagbibigay-daan sa iyong makakuha ng mataas na kalidad na pagpuno.
Ang isa pang halimbawa ay ang amalgam alloy, na may mataas na nilalaman ng tanso. Tinatawag din itong tansong haluang metal. Ang komposisyon ng amalgam ay naglalaman ng mula 10 hanggang 30% Cu. Ang mataas na nilalaman ng tanso ay pumipigil sa pakikipag-ugnayan ng lata sa mercury, na pumipigil sa pagbuo ng isang napakahina at kinakaing unti-unti na bahagi ng haluang metal. Maliban saBilang karagdagan, ang pagbawas sa halaga ng pilak sa pagpuno ay humahantong sa isang pagbawas sa presyo. Para sa paghahanda ng amalgam, ito ay kanais-nais na gumamit ng isang hindi gumagalaw na kapaligiran o isang proteksiyon na likido na bumubuo ng isang pelikula. Ang mga metal na bumubuo sa haluang metal ay mabilis na na-oxidize sa hangin. Ang proseso ng pagpainit ng cuprum amalgam sa pagkakaroon ng hydrogen ay humahantong sa distillation ng mercury, na nagpapahintulot sa paghihiwalay ng elemental na tanso. Tulad ng nakikita mo, ang paksang ito ay madaling matutunan. Ngayon alam mo na kung paano nakikipag-ugnayan ang tanso hindi lamang sa tubig, kundi pati na rin sa mga acid at iba pang elemento.
