Mayroong maraming mga kinatawan ng bawat isa sa kanila, ngunit ang nangungunang posisyon ay walang alinlangan na inookupahan ng mga oxide. Ang isang elemento ng kemikal ay maaaring magkaroon ng maraming iba't ibang binary compound na may oxygen nang sabay-sabay. Ang tanso ay mayroon ding ari-arian na ito. Mayroon itong tatlong oxides. Tingnan natin ang mga ito nang mas malapitan.

Copper (I) oxide

Ang formula nito ay Cu 2 O. Sa ilang pinagmumulan, ang tambalang ito ay maaaring tawaging copper hemioxide, dimedium oxide o copper oxide.

Ari-arian

Ito ay isang mala-kristal na sangkap na may kulay brownish-red. Ang oxide na ito ay hindi matutunaw sa tubig at ethyl alcohol. Maaari itong matunaw nang walang agnas sa temperatura na bahagyang higit sa 1240 o C. Ang sangkap na ito ay hindi nakikipag-ugnayan sa tubig, ngunit maaaring ilipat sa solusyon kung ang concentrated hydrochloric acid, alkali, nitric acid, ammonia hydrate, ammonium salts, sulfuric acid ay kasangkot sa reaksyon nito...

Pagkuha ng tanso (I) oxide

Maaari itong makuha sa pamamagitan ng pag-init ng metal na tanso, o sa isang kapaligiran kung saan ang oxygen ay may mababang konsentrasyon, gayundin sa isang stream ng ilang nitrogen oxides at kasama ng copper (II) oxide. Bilang karagdagan, maaari itong maging isang produkto ng thermal decomposition reaction ng huli. Ang copper (I) oxide ay nakukuha kahit na ang copper (I) sulfide ay pinainit sa isang stream ng oxygen. Mayroong iba pang, mas kumplikadong mga pamamaraan ng paghahanda nito (halimbawa, pagbabawas ng isa sa mga tansong hydroxides, pagpapalitan ng ion ng anumang cuprous salt na may alkali, atbp.), Ngunit ang mga ito ay isinasagawa lamang sa mga laboratoryo.

Aplikasyon

Kailangan bilang isang pigment kapag nagpinta ng mga keramika, salamin; bahagi ng mga pintura na nagpoprotekta sa ilalim ng tubig na bahagi ng sisidlan mula sa fouling. Ginagamit din bilang fungicide. Ang mga balbula ng tansong oksido ay hindi magagawa kung wala ito.

Copper (II) oxide

Ang formula nito ay CuO. Sa maraming pinagmumulan ay matatagpuan ito sa ilalim ng pangalang copper oxide.

Ari-arian

Ito ang pinakamataas na tansong oksido. Ang sangkap ay may anyo ng mga itim na kristal, na halos hindi natutunaw sa tubig. Tumutugon sa acid at sa reaksyong ito ay bumubuo ng kaukulang bivalent na tansong asin, pati na rin ang tubig. Kapag pinagsama sa alkali, ang mga produkto ng reaksyon ay kinakatawan ng mga cuprates. Ang decomposition ng copper (II) oxide ay nangyayari sa temperatura na humigit-kumulang 1100 o C. Ang ammonia, carbon monoxide, hydrogen at coal ay nakakakuha ng metal na tanso mula sa compound na ito.

Pagtanggap

Maaari itong makuha sa pamamagitan ng pagpainit ng metal na tanso sa isang kapaligiran ng hangin sa ilalim ng isang kondisyon - ang temperatura ng pag-init ay dapat na mas mababa sa 1100 ° C. Gayundin, ang tanso (II) oksido ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-init ng carbonate, nitrate, divalent copper hydroxide.

Aplikasyon

Sa tulong ng oksido na ito, ang enamel at salamin ay pininturahan ng berde o asul, at ang isang uri ng tanso-ruby ng huli ay ginawa din. Sa laboratoryo, ang pagbabawas ng mga katangian ng mga sangkap ay matatagpuan sa oksido na ito.

Copper (III) oxide

Ang formula nito ay Cu 2 O 3. May isang tradisyunal na pangalan, na marahil ay medyo kakaiba - tanso oksido.

Ari-arian

Parang mga pulang kristal na hindi natutunaw sa tubig. Ang agnas ng sangkap na ito ay nangyayari sa temperatura na 400 ° C, ang mga produkto ng reaksyong ito ay tanso (II) oxide at oxygen.

Pagtanggap

Maaari itong makuha sa pamamagitan ng pag-oxidize ng divalent copper hydroxide na may potassium peroxydisulfate. Ang isang kinakailangang kondisyon para sa reaksyon ay isang alkaline medium kung saan dapat itong maganap.

Aplikasyon

Ang sangkap na ito ay hindi ginagamit nang mag-isa. Sa agham at industriya, ang mga produkto ng agnas nito ay mas laganap - tanso (II) oxide at oxygen.

Konklusyon

Iyan ay lahat ng tansong oksido. Mayroong ilan sa mga ito dahil sa ang katunayan na ang tanso ay may variable na valence. Mayroong iba pang mga elemento na mayroong maraming mga oxide, ngunit pag-uusapan natin ang mga ito sa ibang pagkakataon.

§1. Mga kemikal na katangian ng isang simpleng sangkap (st. Approx. = 0).

a) Kaugnayan sa oxygen.

Hindi tulad ng mga kapitbahay ng subgroup nito - pilak at ginto - ang tanso ay direktang tumutugon sa oxygen. Ang tanso ay nagpapakita ng hindi gaanong aktibidad patungo sa oxygen, ngunit sa mahalumigmig na hangin ito ay unti-unting na-oxidize at natatakpan ng isang maberde na pelikula, na binubuo ng mga pangunahing tansong carbonate:

Sa tuyong hangin, ang oksihenasyon ay nagpapatuloy nang napakabagal; ang pinakamanipis na layer ng tansong oksido ay nabubuo sa ibabaw ng tanso:

Sa panlabas, ang tanso ay hindi nagbabago, dahil ang tanso (I) oxide, tulad ng tanso mismo, ay kulay rosas. Bilang karagdagan, ang layer ng oxide ay napakanipis na nagpapadala ng liwanag, i.e. kumikinang. Sa ibang paraan, ang tanso ay nag-oxidize kapag pinainit, halimbawa, sa 600-800 0 C. Sa mga unang segundo, ang oksihenasyon ay nagpapatuloy sa tanso (I) oksido, na nagiging itim na tanso (II) oksido mula sa ibabaw. Ang isang dalawang-layer na oxide coating ay nabuo.

Q formation (Cu 2 O) = 84935 kJ.

Figure 2. Ang istraktura ng oxide film ng tanso.

b) Pakikipag-ugnayan sa tubig.

Ang mga metal ng subgroup na tanso ay nasa dulo ng serye ng electrochemical ng mga boltahe, pagkatapos ng hydrogen ion. Samakatuwid, ang mga metal na ito ay hindi maaaring palitan ang hydrogen mula sa tubig. Kasabay nito, ang hydrogen at iba pang mga metal ay maaaring palitan ang mga metal ng subgroup na tanso mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin, halimbawa:

Ang reaksyong ito ay redox, dahil ang paglipat ng mga electron ay nangyayari:

Molecular hydrogen displaces metal ng tanso subgroup na may malaking kahirapan. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang bono sa pagitan ng mga atomo ng hydrogen ay malakas at maraming enerhiya ang ginugol sa pagsira nito. Ang reaksyon ay napupunta lamang sa mga atomo ng hydrogen.

Sa kawalan ng oxygen, ang tanso ay halos hindi nakikipag-ugnayan sa tubig. Sa pagkakaroon ng oxygen, ang tanso ay dahan-dahang nakikipag-ugnayan sa tubig at natatakpan ng isang berdeng pelikula ng tansong hydroxide at pangunahing carbonate:

c) Pakikipag-ugnayan sa mga acid.

Ang pagiging nasa serye ng mga stress pagkatapos ng hydrogen, ang tanso ay hindi pinapalitan ito mula sa mga acid. Samakatuwid, ang hydrochloric at dilute sulfuric acid ay hindi nakakaapekto sa tanso.

Gayunpaman, sa pagkakaroon ng oxygen, ang tanso ay natutunaw sa mga acid na ito upang mabuo ang kaukulang mga asing-gamot:

Ang tanging pagbubukod ay ang hydroiodic acid, na tumutugon sa tanso upang maglabas ng hydrogen at bumubuo ng isang napaka-matatag na copper (I) complex:

2 Cu + 3 HI → 2 H[ CuI 2 ] + H 2

Ang tanso ay tumutugon din sa mga acid - mga ahente ng oxidizing, halimbawa, sa nitric acid:

Cu + 4HNO 3( wakas .) → Cu (HINDI 3 ) 2 + 2HINDI 2 + 2H 2 O

3Cu + 8HNO 3( maghalo .) → 3Cu (NO 3 ) 2 + 2HINDI + 4H 2 O

At din sa puro malamig na sulfuric acid:

Cu + H 2 KAYA 4 (conc.) → CuO + SO 2 + H 2 O

Sa mainit na puro sulfuric acid :

Cu + 2H 2 KAYA 4( wakas ., mainit ) → CuSO 4 + KAYA 2 + 2H 2 O

Sa anhydrous sulfuric acid sa temperatura na 200 ° C, nabuo ang tanso (I) sulfate:

2Cu + 2H 2 KAYA 4( walang tubig .) 200 ° C → Cu 2 KAYA 4 ↓ + KAYA 2 + 2H 2 O

d) Kaugnayan sa mga halogens at ilang iba pang hindi metal.

Q formation (CuCl) = 134300 kJ

Q formation (CuCl 2) = 111700 kJ

Ang tanso ay mahusay na tumutugon sa mga halogens, nagbibigay ng dalawang uri ng mga halides: CuX at CuX 2 .. Sa ilalim ng pagkilos ng mga halogens sa temperatura ng silid, walang nakikitang mga pagbabago na nagaganap, ngunit sa ibabaw ay unang nabuo ang isang layer ng adsorbed molecule, at pagkatapos ay isang thinnest layer ng halides. Kapag pinainit, ang reaksyon sa tanso ay napakarahas. Pinainit namin ang isang tansong kawad o palara at ibinababa ito nang mainit sa isang garapon na may murang luntian - lilitaw ang mga kayumangging singaw malapit sa tanso, na binubuo ng tanso (II) klorido CuCl 2 na may isang admixture ng tanso (I) klorido CuCl. Ang reaksyon ay nangyayari nang kusang dahil sa inilabas na init. Ang monovalent copper halide ay nakukuha sa pamamagitan ng pagtugon sa metal na tanso na may solusyon ng isang bivalent copper halide, halimbawa:

Sa kasong ito, ang monochloride ay nahuhulog sa solusyon sa anyo ng isang puting namuo sa ibabaw ng tanso.

Ang tanso ay madaling nagiging reaksyon sa sulfur at selenium kapag pinainit (300-400 ° C):

2Cu + S → Cu 2 S

2Cu + Se → Cu 2 Se

Ngunit ang tanso ay hindi tumutugon sa hydrogen, carbon at nitrogen kahit na sa mataas na temperatura.

e) Pakikipag-ugnayan sa mga nonmetal oxide

Kapag pinainit, maaaring palitan ng tanso ang mga simpleng sangkap mula sa ilang nonmetal oxides (halimbawa, sulfur (IV) oxide at nitrogen oxides (II, IV)), kaya bumubuo ng isang thermodynamically mas matatag na copper (II) oxide:

4Cu + SO 2 600-800 ° C → 2CuO + Cu 2 S

4Cu + 2NO 2 500-600 ° C → 4CuO + N 2

2 Cu+2 HINDI 500-600 ° C →2 CuO + N 2

§2. Mga kemikal na katangian ng cuprous copper (st.ok. = +1)

Sa mga may tubig na solusyon, ang Cu + ion ay hindi matatag at hindi katimbang:

Cu + ↔ Cu 0 + Cu 2+

Gayunpaman, ang tanso sa estado ng oksihenasyon (+1) ay maaaring patatagin sa mga compound na may napakababang solubility o dahil sa pagiging kumplikado.

a) Copper oxide (ako) Cu 2 O

Amphoteric oxide. Ang mala-kristal na substansiya ay kayumanggi-pula ang kulay. Ito ay natural na nangyayari sa anyo ng mineral na cuprite. Maaaring makuha ang artipisyal sa pamamagitan ng pag-init ng solusyon ng tanso (II) na asin na may alkali at ilang malakas na ahente ng pagbabawas, halimbawa, formalin o glucose. Ang tanso (I) oxide ay hindi tumutugon sa tubig. Ang tanso (I) oxide ay inililipat sa isang solusyon na may puro hydrochloric acid upang bumuo ng isang chloride complex:

Cu 2 O+4 HCl→2 H[ CuCl2]+ H 2 O

Matutunaw din tayo sa isang puro solusyon ng ammonia at ammonium salts:

Cu 2 O + 2NH 4 + →2 +

Sa dilute na sulfuric acid, hindi ito katimbang sa divalent na tanso at metal na tanso:

Cu 2 O + H 2 KAYA 4 (diluted) → CuSO 4 + Cu 0 ↓ + H 2 O

Gayundin, ang tanso (I) oxide ay pumapasok sa mga sumusunod na reaksyon sa may tubig na mga solusyon:

1. Dahan-dahang na-oxidized na may oxygen hanggang sa tanso (II) hydroxide:

2 Cu 2 O+4 H 2 O+ O 2 →4 Cu(OH) 2 ↓

2. Tumutugon sa mga dilute na hydrohalic acid upang mabuo ang katumbas na tanso (I) halides:

Cu 2 O+2 HG → 2CuG ↓ +H 2 O(G =Cl, Sinabi ni Br, J)

3. Nababawas sa metal na tanso sa pamamagitan ng mga tipikal na ahente ng pagbabawas, halimbawa, sodium hydrosulfite sa isang puro solusyon:

2 Cu 2 O+2 NaSO 3 →4 Cu↓+ Na 2 KAYA 4 + H 2 KAYA 4

Ang copper (I) oxide ay nabawasan sa metal na tanso sa mga sumusunod na reaksyon:

1. Kapag pinainit hanggang 1800 ° C (decomposition):

2 Cu 2 O - 1800 ° C →2 Cu + O 2

2. Kapag pinainit sa isang stream ng hydrogen, carbon monoxide, na may aluminyo at iba pang mga tipikal na ahente ng pagbabawas:

Cu 2 O + H 2 - > 250 ° C → 2Cu + H 2 O

Cu 2 O + CO - 250-300 ° C → 2Cu + CO 2

3 Cu 2 O + 2 Sinabi ni Al - 1000 ° C →6 Cu + Sinabi ni Al 2 O 3

Gayundin, sa mataas na temperatura, ang tanso (I) oxide ay tumutugon:

1. Sa ammonia (nabuo ang tanso (I) nitride)

3 Cu 2 O + 2 NH 3 - 250 ° C →2 Cu 3 N + 3 H 2 O

2. Sa alkali metal oxides:

Cu 2 O + M 2 O- 600-800 ° C →2 MCuO (M = Li, Na, K)

Sa kasong ito, nabuo ang copper (I) cuprates.

Ang tanso (I) oxide ay kapansin-pansing tumutugon sa alkalis:

Cu 2 O+2 NaOH (conc.) + H 2 O↔2 Na[ Cu(OH) 2 ]

b) Copper hydroxide (ako) CuOH

Ang tanso (I) hydroxide ay bumubuo ng isang dilaw na sangkap, hindi natutunaw sa tubig.

Madaling nabubulok kapag pinainit o pinakuluan:

2 CuOH → Cu 2 O + H 2 O

c) HalidesCuF, CuSAl, CuBratCuJ

Ang lahat ng mga compound na ito ay mga puting mala-kristal na sangkap, mahinang natutunaw sa tubig, ngunit madaling natutunaw sa labis na NH 3, cyanide ions, thiosulfate ions at iba pang malakas na complexing agent. Ang Iodine ay bumubuo lamang ng tambalang Cu +1 J. Sa gas na estado, ang mga siklo ng (CuH) 3 na uri ay nabuo. Nababaligtad na natutunaw sa kaukulang mga hydrohalic acid:

CuG + HG ↔H[ CuG 2 ] (Г =Cl, Sinabi ni Br, J)

Ang klorido at bromide ng tanso (I) ay hindi matatag sa mahalumigmig na hangin at unti-unting nagiging mga pangunahing asin na tanso (II):

4 CuG +2H 2 O + O 2 →4 Cu(OH) Г (Г = Cl, Br)

d) Iba pang mga compound ng tanso (ako)

1. Copper (I) acetate (СН 3 СООСu) - tanso compound, ay may anyo ng walang kulay na mga kristal. Sa tubig, dahan-dahan itong nag-hydrolyze sa Cu 2 O, sa hangin ito ay nag-oxidize sa bivalent copper acetate; Ang CH 3 COOCu ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng (CH 3 COO) 2 Cu na may hydrogen o tanso, sublimation (CH 3 COO) 2 Cu sa vacuum o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng (NH 3 OH) SO 4 sa (CH 3 COO) 2 Cu sa solusyon sa pagkakaroon ng H 3 COONH 3. Ang sangkap ay nakakalason.

2. Copper (I) acetylenide - pula-kayumanggi, minsan itim na kristal. Sa tuyo na anyo, ang mga kristal ay sumasabog sa epekto o pag-init. Matatag kapag basa. Sa panahon ng pagsabog sa kawalan ng oxygen, walang mga gas na sangkap ang nabuo. Nabubulok sa ilalim ng pagkilos ng mga acid. Nabuo sa anyo ng isang namuo kapag ang acetylene ay ipinasa sa mga solusyon sa ammonia ng mga tansong (I) na asin:

SA 2 H 2 +2[ Cu(NH 3 ) 2 ](OH) → Cu 2 C 2 ↓ +2 H 2 O+2 NH 3

Ang reaksyong ito ay ginagamit para sa qualitative detection ng acetylene.

3. Copper nitride - isang inorganic compound na may formula na Cu 3 N, dark green crystals.

Nabubulok sa pag-init:

2 Cu 3 N - 300 ° C →6 Cu + N 2

Marahas na tumutugon sa mga acid:

2 Cu 3 N +6 HCl - 300 ° C →3 Cu↓ +3 CuCl 2 +2 NH 3

§3. Mga kemikal na katangian ng bivalent copper (st.ok. = +2)

Ang pinaka-matatag na estado ng oksihenasyon para sa tanso at ang pinaka-katangian para dito.

a) Copper oxide (II) CuO

Ang CuO ay isang pangunahing bivalent na tansong oksido. Ang mga kristal ay itim, medyo matatag sa ilalim ng normal na mga kondisyon, halos hindi matutunaw sa tubig. Sa kalikasan, ito ay nangyayari sa anyo ng isang itim na mineral tenorite (melaconite). Ang tanso (II) oksido ay tumutugon sa mga acid upang mabuo ang katumbas na tanso (II) at mga asin ng tubig:

CuO + 2 HNO 3 → Cu(HINDI 3 ) 2 + H 2 O

Kapag ang CuO ay pinagsama sa alkalis, ang copper (II) cuprates ay nabuo:

CuO+2 KOH- t ° → K 2 CuO 2 + H 2 O

Kapag pinainit hanggang 1100 ° C nabubulok:

4CuO- t ° →2 Cu 2 O + O 2

b) Copper (II) hydroxideCu(OH) 2

Ang Copper (II) hydroxide ay isang asul na amorphous o crystalline substance, halos hindi matutunaw sa tubig. Kapag pinainit sa 70-90 ° C, ang Cu (OH) 2 na pulbos o ang may tubig na mga suspensyon nito ay nabubulok sa CuO at H 2 O:

Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O

Ito ay isang amphoteric hydroxide. Tumutugon sa mga acid upang bumuo ng tubig at ang katumbas na asin na tanso:

Hindi ito tumutugon sa mga dilute na solusyon ng alkalis, sa mga puro solusyon ay natutunaw, na bumubuo ng maliwanag na asul na tetrahydroxocuprates (II):

Ang tanso (II) hydroxide ay bumubuo ng mga pangunahing asin na may mahinang mga asido. Ito ay napakadaling natutunaw sa labis na ammonia upang bumuo ng tansong ammonia:

Cu (OH) 2 + 4NH 4 OH → (OH) 2 + 4H 2 O

Ang tansong ammoniaate ay may matinding asul-lila na kulay; samakatuwid, ito ay ginagamit sa analytical chemistry upang matukoy ang maliit na halaga ng Cu 2+ ions sa solusyon.

c) Mga asin na tanso (II)

Ang mga simpleng copper (II) salt ay kilala sa karamihan ng mga anion, maliban sa cyanide at iodide, na, kapag nakikipag-ugnayan sa Cu 2+ cation, ay bumubuo ng mga covalent copper (I) compound na hindi matutunaw sa tubig.

Ang mga tansong asin (+2) ay kadalasang nalulusaw sa tubig. Ang asul na kulay ng kanilang mga solusyon ay nauugnay sa pagbuo ng 2+ ion. Madalas silang nag-crystallize bilang hydrates. Kaya, mula sa isang may tubig na solusyon ng tanso (II) klorido sa ibaba 15 ° C, ang tetrahydrate ay nag-kristal, sa 15-26 ° C - trihydrate, sa itaas 26 ° C - dihydrate. Sa mga may tubig na solusyon, ang mga tanso (II) na asing-gamot ay bahagyang na-hydrolyzed, at ang mga base salt ay madalas na nauulan mula sa kanila.

1. Pentahidrate ng tanso (II) sulpate (tanso sulpate)

Sa pinakamalaking praktikal na kahalagahan ay CuSO 4 * 5H 2 O, na tinatawag na tansong sulpate. Ang dry salt ay may asul na kulay, gayunpaman, kapag pinainit nang bahagya (200 0 С), nawawala ang crystallization na tubig. Walang tubig na puting asin. Sa karagdagang pag-init sa 700 0 С, ito ay nagiging tanso oksido, nawawala ang sulfur trioxide:

CuSO 4 ­-- t ° → CuO+ KAYA 3

Ang copper sulfate ay inihanda sa pamamagitan ng pagtunaw ng tanso sa puro sulfuric acid. Ang reaksyong ito ay inilarawan sa seksyong "Mga Katangian ng Kemikal ng Isang Simpleng Sangkap". Ang tansong sulpate ay ginagamit sa paggawa ng electrolytic ng tanso, sa agrikultura para sa pagkontrol ng mga peste at sakit ng halaman, para sa paggawa ng iba pang mga compound ng tanso.

2. Copper (II) chloride dihydrate.

Ang mga ito ay madilim na berdeng kristal, madaling natutunaw sa tubig. Ang mga concentrated copper chloride na solusyon ay berde, at ang mga dilute na solusyon ay asul. Ito ay dahil sa pagbuo ng isang green chloride complex:

Cu 2+ +4 Cl - →[ CuCl 4 ] 2-

At ang karagdagang pagkawasak nito at ang pagbuo ng isang asul na aqua complex.

3. Copper (II) nitrate trihydrate.

Mala-kristal na sangkap ng asul na kulay. Ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng tanso sa nitric acid. Kapag pinainit, ang mga kristal ay unang nawawalan ng tubig, pagkatapos ay nabubulok sa paglabas ng oxygen at nitrogen dioxide, na nagiging tanso (II) oxide:

2Cu (NO 3 ) 2 -- t ° → 2CuO + 4NO 2 + O 2

4. Hydroxomed (II) carbonate.

Ang mga copper carbonate ay hindi matatag at halos hindi ginagamit sa pagsasanay. Ang ilang kahalagahan para sa produksyon ng tanso ay ang pangunahing tansong karbonat Cu 2 (OH) 2 CO 3, na natural na nangyayari sa anyo ng mineral na malachite. Kapag pinainit, madali itong nabubulok sa paglabas ng tubig, carbon monoxide (IV) at tanso (II) oxide:

Cu 2 (OH) 2 CO 3 -- t ° → 2CuO + H 2 O + CO 2

§4. Mga kemikal na katangian ng trivalent na tanso (st.ok. = +3)

Ang estado ng oksihenasyon na ito ay ang pinakamaliit na matatag para sa tanso, at samakatuwid ang mga copper (III) compound ay ang mga pagbubukod sa halip na "mga panuntunan". Gayunpaman, ang ilang mga trivalent copper compound ay umiiral.

a) Copper (III) oxide Cu 2 O 3

Ito ay isang mala-kristal na sangkap, madilim na kulay ng garnet. Hindi natutunaw sa tubig.

Ito ay nakuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng tanso (II) hydroxide na may potassium peroxodisulfate sa isang alkaline na daluyan sa mga negatibong temperatura:

2Cu (OH) 2 + K 2 S 2 O 8 + 2KOH - -20 ° C → Cu 2 O 3 ↓ + 2K 2 KAYA 4 + 3H 2 O

Ang sangkap na ito ay nabubulok sa temperatura na 400 0 С:

Cu 2 O 3 -- t ° →2 CuO+ O 2

Ang Copper (III) oxide ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Kapag nakikipag-ugnayan sa hydrogen chloride, ang chlorine ay nababawasan sa libreng chlorine:

Cu 2 O 3 +6 HCl-- t ° →2 CuCl 2 + Cl 2 +3 H 2 O

b) Cuprates ng tanso (III)

Ang mga ito ay itim o asul na mga sangkap, hindi matatag sa tubig, diamagnetic, anion - mga laso ng mga parisukat (dsp 2). Nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng tanso (II) hydroxide at alkali metal hypochlorite sa isang alkaline na medium:

2 Cu(OH) 2 + MClO + 2 NaOH→ 2MCuO 3 + NaCl +3 H 2 O (M= Na- Cs)

c) Potassium hexafluorocuprate (III)

Green substance, paramagnetic. Octahedral na istraktura sp 3 d 2. Copper fluoride complex CuF 3, na nabubulok sa isang libreng estado sa -60 0 С. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pag-init ng pinaghalong potassium at copper chlorides sa isang fluorine na kapaligiran:

3KCl + CuCl + 3F 2 → K 3 + 2Cl 2

Nabubulok ang tubig upang bumuo ng libreng fluorine.

§5. Mga compound ng tanso sa estado ng oksihenasyon (+4)

Sa ngayon, alam lamang ng agham ang isang sangkap kung saan ang tanso ay nasa +4 na estado ng oksihenasyon, ito ay cesium hexafluorocuprate (IV) - Cs 2 Cu +4 F 6 - isang orange na mala-kristal na substansiya, matatag sa mga glass ampoules sa 0 0 C. Marahas na tumutugon may tubig. Nakukuha ito sa pamamagitan ng fluorination sa mataas na presyon at temperatura ng pinaghalong cesium at tansong klorido:

CuCl 2 + 2CsCl + 3F 2 -- t ° p → Cs 2 CuF 6 + 2Cl 2

Ang Cuprum (Cu) ay isang low-activity na metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kemikal na compound na may mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2. Kaya, halimbawa, dalawang oxides, na isang tambalan ng dalawang elemento Cu at oxygen O: na may isang estado ng oksihenasyon ng +1 - tanso oksido Cu2O at isang estado ng oksihenasyon +2 - tanso oksido CuO. Sa kabila ng katotohanan na binubuo sila ng parehong mga elemento ng kemikal, ang bawat isa sa kanila ay may sariling mga espesyal na katangian. Sa malamig, ang metal ay nakikipag-ugnayan nang napakahina sa atmospheric oxygen, na natatakpan ng isang pelikula, na kung saan ay tansong oksido, na pumipigil sa karagdagang oksihenasyon ng cuprum. Kapag pinainit, ang simpleng sangkap na ito na may atomic number 29 sa periodic table ay ganap na na-oxidized. Sa kasong ito, nabuo din ang tanso (II) oxide: 2Cu + O2 → 2CuO.

Ang nitrous oxide ay isang brownish-red solid na may molar mass na 143.1 g / mol. Ang tambalan ay may punto ng pagkatunaw na 1235 ° C at isang punto ng kumukulo na 1800 ° C. Hindi ito natutunaw sa tubig, ngunit natutunaw ito sa mga acid. Ang tanso (I) oxide ay natunaw sa (puro), kaya bumubuo ng isang walang kulay na complex +, na madaling na-oxidize sa hangin sa isang blue-violet ammonia complex 2+, na natutunaw sa hydrochloric acid upang bumuo ng CuCl2. Sa kasaysayan ng semiconductor physics, ang Cu2O ay isa sa mga pinaka pinag-aralan na materyales.

Ang copper (I) oxide, na kilala rin bilang hemioxide, ay may mga pangunahing katangian. Maaari itong makuha sa pamamagitan ng metal oxidation: 4Cu + O2 → 2 Cu2O. Ang mga dumi tulad ng tubig at mga acid ay nakakaapekto sa bilis ng prosesong ito pati na rin ang karagdagang oksihenasyon sa divalent oxide. Ang tansong oksido ay maaaring matunaw sa isang purong metal at asin: H2SO4 + Cu2O → Cu + CuSO4 + H2O. Ang pakikipag-ugnayan ng oxide sa +1 degree sa iba pang mga acid na naglalaman ng oxygen ay nagaganap sa katulad na paraan. Kapag ang hemioxide ay nakikipag-ugnayan sa halogen-containing acids, ang mga monovalent metal salt ay nabubuo: 2HCl + Cu2O → 2CuCl + H2O.

Ang tanso (I) oxide ay natural na nangyayari sa anyo ng pulang ore (ito ay isang hindi napapanahong pangalan, kasama ang tulad ng ruby ​​​​Cu), na tinatawag na mineral na Cuprite. Ang kanyang pag-aaral ay tumatagal ng mahabang panahon. Maaari itong gawing artipisyal sa mataas na temperatura o sa ilalim ng mataas na presyon ng oxygen. Ang hemioxide ay karaniwang ginagamit bilang fungicide, bilang pigment, bilang antifouling agent sa ilalim ng tubig o marine paint, at ginagamit din bilang catalyst.

Gayunpaman, ang mga epekto ng sangkap na ito na may kemikal na formula na Cu2O sa katawan ay maaaring mapanganib. Nagdudulot ng igsi ng paghinga, ubo, at ulceration at pagbubutas ng mga daanan ng hangin kung malalanghap. Ang paglunok ay nakakairita sa gastrointestinal tract na may pagsusuka, pananakit at pagtatae.

H2 + CuO → Cu + H2O;

CO + CuO → Cu + CO2.

Ang tanso (II) oxide ay ginagamit sa mga keramika (bilang isang pigment) upang makagawa ng mga glaze (asul, berde at pula, at kung minsan ay kulay-rosas, kulay abo o itim). Ginagamit din ito bilang pandagdag sa pandiyeta sa mga hayop upang mabawasan ang kakulangan sa cuprum sa katawan. Ito ay isang nakasasakit na materyal na mahalaga para sa buli ng optical equipment. Ginagamit ito para sa paggawa ng mga tuyong baterya, para sa paggawa ng iba pang mga Cu salt. Ginagamit din ang tambalang CuO para sa hinang mga haluang tanso.

Ang pagkakalantad sa kemikal na tambalang CuO ay maaari ding maging mapanganib sa katawan ng tao. Nakakairita sa baga kung nalalanghap. Ang copper (II) oxide ay maaaring magdulot ng metal vapor fever (MFF). Ang Cu oxide ay nagdudulot ng pagbabago sa kulay ng balat, maaaring lumitaw ang mga problema sa paningin. Kapag kinain, tulad ng hemioxide, humahantong ito sa pagkalason, na sinamahan ng mga sintomas sa anyo ng pagsusuka at pananakit.

Ang Copper (Cu) ay kabilang sa mga d-element at matatagpuan sa pangkat IB ng periodic table ni Mendeleev. Ang elektronikong pagsasaayos ng copper atom sa ground state ay isinusulat bilang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 sa halip na ang ipinapalagay na formula 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 9 4s 2. Sa madaling salita, sa kaso ng isang tansong atom, ang tinatawag na "electron slip" ay sinusunod mula sa 4s sublevel hanggang sa 3d sublevel. Para sa tanso, bilang karagdagan sa zero, ang mga estado ng oksihenasyon na +1 at +2 ay posible. Ang oxidation state +1 ay madaling kapitan ng disproportionation at matatag lamang sa mga hindi matutunaw na compound tulad ng CuI, CuCl, Cu 2 O, atbp., pati na rin sa mga kumplikadong compound, halimbawa, Cl at OH. Ang mga tansong compound sa +1 na estado ng oksihenasyon ay walang tiyak na kulay. Kaya, ang tanso (I) oxide, depende sa laki ng mga kristal, ay maaaring madilim na pula (malaking kristal) at dilaw (maliit na kristal), CuCl at CuI - puti, at Cu 2 S - itim at asul. Ang mas matatag na kemikal ay ang estado ng oksihenasyon ng tanso, katumbas ng +2. Ang mga asin na naglalaman ng tanso sa ganitong estado ng oksihenasyon ay asul at asul-berde ang kulay.

Ang tanso ay isang napakalambot, ductile at ductile metal na may mataas na electrical at thermal conductivity. Ang kulay ng metal na tanso ay pula-rosas. Ang tanso ay nasa linya ng aktibidad ng metal sa kanan ng hydrogen, i.e. ay tumutukoy sa mga metal na mababa ang aktibidad.

may oxygen

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang tanso ay hindi nakikipag-ugnayan sa oxygen. Para maganap ang reaksyon sa pagitan nila, kinakailangan ang pag-init. Depende sa labis o kakulangan ng oxygen at mga kondisyon ng temperatura, maaari itong bumuo ng copper (II) oxide at copper (I) oxide:

may kulay abo

Ang reaksyon ng sulfur na may tanso, depende sa mga kondisyon ng operating, ay maaaring humantong sa pagbuo ng parehong tanso (I) sulfide at tanso (II) sulfide. Kapag ang pinaghalong pulbos na Cu at S ay pinainit sa temperatura na 300-400 ° C, nabuo ang tanso (I) sulfide:

Sa kakulangan ng asupre at ang reaksyon ay isinasagawa sa temperatura na higit sa 400 ° C, nabuo ang tanso (II) sulfide. Gayunpaman, ang isang mas madaling paraan upang makakuha ng tanso (II) sulfide mula sa mga simpleng sangkap ay ang pakikipag-ugnayan ng tanso sa asupre na natunaw sa carbon disulfide:

Ang reaksyong ito ay nagaganap sa temperatura ng silid.

may mga halogens

Ang tanso ay tumutugon sa fluorine, chlorine at bromine, na bumubuo ng mga halides na may pangkalahatang formula na CuHal 2, kung saan ang Hal ay F, Cl o Br:

Cu + Br 2 = CuBr 2

Sa kaso ng yodo, ang pinakamahina na ahente ng oxidizing sa mga halogens, ang tanso (I) iodide ay nabuo:

Ang tanso ay hindi nakikipag-ugnayan sa hydrogen, nitrogen, carbon at silikon.

na may mga non-oxidizing acid

Halos lahat ng mga acid ay mga non-oxidizing acid, maliban sa puro sulfuric acid at nitric acid ng anumang konsentrasyon. Dahil ang mga non-oxidizing acid ay nakakapag-oxidize lamang ng mga metal na nasa hanay ng aktibidad sa hydrogen; nangangahulugan ito na ang tanso ay hindi tumutugon sa mga naturang acid.

na may mga oxidizing acid

- puro sulfuric acid

Ang tanso ay tumutugon sa puro sulfuric acid kapag pinainit at sa temperatura ng silid. Kapag pinainit, ang reaksyon ay nagpapatuloy alinsunod sa equation:

Dahil ang tanso ay hindi isang malakas na ahente ng pagbabawas, ang asupre ay nababawasan sa reaksyong ito lamang sa +4 na estado ng oksihenasyon (sa SO 2).

- may diluted na nitric acid

Ang reaksyon ng tanso na may dilute na HNO 3 ay humahantong sa pagbuo ng tanso (II) nitrate at nitrogen monoxide:

3Cu + 8HNO 3 (dil.) = 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

- na may puro nitric acid

Ang konsentradong HNO 3 ay madaling tumutugon sa tanso sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang pagkakaiba sa pagitan ng reaksyon ng tanso na may puro nitric acid at ang reaksyon na may dilute na nitric acid ay nakasalalay sa produkto ng pagbabawas ng nitrogen. Sa kaso ng puro HNO 3, ang nitrogen ay nabawasan sa isang mas mababang lawak: sa halip na nitric oxide (II), nitrogen oxide (IV) ay nabuo, na nauugnay sa mas malaking kompetisyon sa pagitan ng nitric acid molecules sa concentrated acid para sa mga electron ng reducing. ahente (Cu):

Cu + 4HNO 3 = Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

na may mga oxide ng di-metal

Ang tanso ay tumutugon sa ilang mga di-metal na oksido. Halimbawa, sa mga oxides tulad ng NO 2, NO, N 2 O, ang tanso ay na-oxidized sa tanso (II) oxide, at ang nitrogen ay nabawasan sa estado ng oksihenasyon 0, i.e. isang simpleng sangkap N 2 ay nabuo:

Sa kaso ng sulfur dioxide, sa halip na isang simpleng sangkap (sulfur), ang tanso (I) sulfide ay nabuo. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tanso na may asupre, hindi katulad ng nitrogen, ay tumutugon:

na may mga metal oxide

Kapag ang sintering metal na tanso na may tanso (II) oxide sa temperatura na 1000-2000 ° C, maaaring makuha ang tanso (I) oxide:

Gayundin, ang metalikong tanso ay maaaring bawasan sa pamamagitan ng pag-calcine ng iron (III) oxide sa iron (II) oxide:

na may mga metal na asing-gamot

Inililipat ng tanso ang mga hindi gaanong aktibong metal (sa kanan nito sa hanay ng aktibidad) mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin:

Cu + 2AgNO 3 = Cu (NO 3) 2 + 2Ag ↓

Ang isang kagiliw-giliw na reaksyon ay nagaganap din kung saan ang tanso ay natutunaw sa asin ng isang mas aktibong metal - bakal sa +3 na estado ng oksihenasyon. Gayunpaman, walang mga kontradiksyon, dahil Ang tanso ay hindi nag-aalis ng bakal mula sa asin nito, ngunit ibinabalik lamang ito mula sa +3 na estado ng oksihenasyon sa +2 na estado ng oksihenasyon:

Fe 2 (SO 4) 3 + Cu = CuSO 4 + 2FeSO 4

Cu + 2FeCl 3 = CuCl 2 + 2FeCl 2

Ang huling reaksyon ay ginagamit sa paggawa ng mga microcircuits sa yugto ng pag-ukit ng mga plato ng tanso.

Kaagnasan ng tanso

Ang tanso ay nabubulok sa paglipas ng panahon kapag ito ay nagkakaroon ng moisture, carbon dioxide at oxygen sa hangin:

2Cu + H 2 O + CO 2 + O 2 = (CuOH) 2 CO 3

Bilang resulta ng reaksyong ito, ang mga produktong tanso ay natatakpan ng maluwag na asul-berdeng pamumulaklak ng tanso (II) hydroxycarbonate.

Mga katangian ng kemikal ng zinc

Ang Zinc Zn ay nasa pangkat ng IIB ng IV-th period. Ang elektronikong pagsasaayos ng mga valence orbital ng mga atom ng isang elemento ng kemikal sa ground state ay 3d 10 4s 2. Para sa zinc, isang solong estado ng oksihenasyon lamang ang posible, katumbas ng +2. Ang zinc oxide ZnO at zinc hydroxide Zn (OH) 2 ay may binibigkas na amphoteric properties.

Ang zinc, kapag nakaimbak sa hangin, ay nadudumi, na natatakpan ng manipis na layer ng ZnO oxide. Ang oksihenasyon ay nagpapatuloy lalo na madali sa mataas na kahalumigmigan at sa pagkakaroon ng carbon dioxide dahil sa reaksyon:

2Zn + H 2 O + O 2 + CO 2 → Zn 2 (OH) 2 CO 3

Ang singaw ng zinc ay nasusunog sa hangin, at ang isang manipis na strip ng zinc, pagkatapos ng pag-init sa isang apoy ng burner, ay nasusunog dito na may isang maberde na apoy:

Kapag pinainit, ang zinc metal ay nakikipag-ugnayan din sa mga halogens, sulfur, phosphorus:

Ang zinc ay hindi direktang tumutugon sa hydrogen, nitrogen, carbon, silicon at boron.

Ang zinc ay tumutugon sa mga non-oxidizing acid upang maglabas ng hydrogen:

Zn + H 2 SO 4 (20%) → ZnSO 4 + H 2

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

Ang teknikal na zinc ay lalong madaling natutunaw sa mga acid, dahil naglalaman ito ng mga impurities ng iba pang hindi gaanong aktibong mga metal, lalo na, cadmium at tanso. Ang high-purity zinc ay lumalaban sa mga acid para sa ilang mga kadahilanan. Upang mapabilis ang reaksyon, ang isang sample ng mataas na kadalisayan ng zinc ay dinadala sa contact na may tanso o isang maliit na tansong asin ay idinagdag sa acid solution.

Sa temperatura na 800-900 o C (pulang init), ang metal na zinc, na nasa isang tinunaw na estado, ay nakikipag-ugnayan sa sobrang init na singaw, na naglalabas ng hydrogen mula dito:

Zn + H 2 O = ZnO + H 2

Ang zinc ay tumutugon din sa mga oxidizing acid: puro sulfuric acid at nitric acid.

Ang zinc bilang isang aktibong metal ay maaaring bumuo ng sulfur dioxide, elemental sulfur at kahit hydrogen sulfide na may puro sulfuric acid.

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Ang komposisyon ng mga produkto ng pagbabawas ng nitric acid ay tinutukoy ng konsentrasyon ng solusyon:

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Zn + 8HNO 3 (40%) = 3Zn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (20%) = 4Zn (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

5Zn + 12HNO 3 (6%) = 5Zn (NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Zn + 10HNO 3 (0.5%) = 4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Ang direksyon ng proseso ay naiimpluwensyahan din ng temperatura, dami ng acid, kadalisayan ng metal, at oras ng reaksyon.

Ang zinc ay tumutugon sa mga solusyon sa alkali upang mabuo tetrahydroxozincates at hydrogen:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Zn + Ba (OH) 2 + 2H 2 O = Ba + H 2

Kapag pinaghalo ng anhydrous alkalis, nabubuo ang zinc zincates at hydrogen:

Sa isang mataas na alkaline na kapaligiran, ang zinc ay isang napakalakas na ahente ng pagbabawas na may kakayahang bawasan ang nitrogen sa mga nitrates at nitrite sa ammonia:

4Zn + NaNO 3 + 7NaOH + 6H 2 O → 4Na 2 + NH 3

Dahil sa pagiging kumplikado, ang zinc ay dahan-dahang natutunaw sa solusyon ng ammonia, na binabawasan ang hydrogen:

Zn + 4NH 3 H 2 O → (OH) 2 + H 2 + 2H 2 O

Ang zinc ay nagpapanumbalik din ng hindi gaanong aktibong mga metal (sa kanan nito sa hanay ng aktibidad) mula sa may tubig na mga solusyon ng kanilang mga asin:

Zn + CuCl 2 = Cu + ZnCl 2

Zn + FeSO 4 = Fe + ZnSO 4

Mga kemikal na katangian ng chromium

Ang Chromium ay isang elemento ng pangkat ng VIB ng periodic table. Ang electronic configuration ng chromium atom ay nakasulat bilang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1, i.e. sa kaso ng chromium, pati na rin sa kaso ng tansong atom, ang tinatawag na "electron slip" ay sinusunod.

Ang pinakakaraniwang oxidation state ng chromium ay +2, +3 at +6. Dapat silang alalahanin, at sa loob ng balangkas ng programa ng USE sa kimika, maaaring ipagpalagay na ang chromium ay walang ibang mga estado ng oksihenasyon.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang chromium ay lumalaban sa kaagnasan sa hangin at sa tubig.

Pakikipag-ugnayan sa mga di-metal

may oxygen

Ang powdered metallic chromium na pinainit sa temperatura na higit sa 600 o C ay nasusunog sa purong oxygen upang bumuo ng chromium (III) oxide:

4Cr + 3O 2 = o t=> 2Cr 2 O 3

may mga halogens

Ang Chromium ay tumutugon sa chlorine at fluorine sa mas mababang temperatura kaysa sa oxygen (250 at 300 o C, ayon sa pagkakabanggit):

2Cr + 3F 2 = o t=> 2CrF 3

2Cr + 3Cl 2 = o t=> 2CrCl 3

Ang Chromium ay tumutugon sa bromine sa temperatura ng pulang init (850-900 o C):

2Cr + 3Br 2 = o t=> 2CrBr 3

may nitrogen

Nakikipag-ugnayan ang metallic chromium sa nitrogen sa mga temperaturang higit sa 1000 o С:

2Cr + N 2 = ot=> 2CrN

may kulay abo

Sa sulfur, ang chromium ay maaaring bumuo ng parehong chromium (II) sulfide at chromium (III) sulfide, na depende sa mga proporsyon ng sulfur at chromium:

Cr + S = o t=> CrS

2Cr + 3S = o t=> Cr 2 S 3

Ang Chromium ay hindi tumutugon sa hydrogen.

Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap

Pakikipag-ugnayan sa tubig

Ang Chromium ay kabilang sa mga metal na karaniwang aktibidad (na matatagpuan sa hanay ng aktibidad ng metal sa pagitan ng aluminyo at hydrogen). Nangangahulugan ito na ang reaksyon ay nagaganap sa pagitan ng red-hot chromium at superheated steam:

2Cr + 3H 2 O = o t=> Cr 2 O 3 + 3H 2

5 pakikipag-ugnayan sa mga acid

Ang Chromium sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay na-passivated na may puro sulfuric at nitric acids, gayunpaman, ito ay natutunaw sa kanila habang kumukulo, habang nag-o-oxidize sa estado ng oksihenasyon +3:

Cr + 6HNO 3 (conc.) = t o=> Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) = t o=> Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Sa kaso ng dilute na nitric acid, ang pangunahing produkto ng pagbabawas ng nitrogen ay ang simpleng sangkap N 2:

10Cr + 36HNO 3 (diluted) = 10Cr (NO 3) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

Ang Chromium ay matatagpuan sa hilera ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen, na nangangahulugang nagagawa nitong ilabas ang H 2 mula sa mga solusyon ng mga non-oxidizing acid. Sa kurso ng naturang mga reaksyon sa kawalan ng air oxygen access, ang mga chromium (II) salt ay nabuo:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

Cr + H 2 SO 4 (dil.) = CrSO 4 + H 2

Kapag ang reaksyon ay isinasagawa sa open air, ang bivalent chromium ay agad na na-oxidize ng oxygen na nakapaloob sa hangin sa oxidation state +3. Sa kasong ito, halimbawa, ang equation na may hydrochloric acid ay kukuha ng anyo:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

Kapag pinaghalo ang metal na kromo na may malakas na mga oxidant sa pagkakaroon ng alkalis, ang kromo ay na-oxidized sa estado ng oksihenasyon +6, na bumubuo chromates:

Mga katangian ng kemikal na bakal

Iron Fe, isang elemento ng kemikal na matatagpuan sa pangkat ng VIIIB at mayroong serial number 26 sa periodic table. Ang pamamahagi ng mga electron sa iron atom ay ang mga sumusunod 26 Fe1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2, iyon ay, ang iron ay kabilang sa d-element, dahil ang d-sublevel ay napuno sa kaso nito. Ito ay pinakanailalarawan sa pamamagitan ng dalawang estado ng oksihenasyon +2 at +3. Sa oxide FeO at hydroxide Fe (OH) 2, ang mga pangunahing katangian ay nananaig, sa oxide Fe 2 O 3 at hydroxide Fe (OH) 3 amphoteric properties ay kapansin-pansing ipinahayag. Kaya, ang iron oxide at hydroxide (lll) ay natutunaw sa ilang lawak habang kumukulo sa mga puro alkali na solusyon, at tumutugon din sa anhydrous alkalis sa panahon ng pagsasanib. Dapat pansinin na ang estado ng oksihenasyon ng iron +2 ay napaka-unstable, at madaling nagbabago sa estado ng oksihenasyon +3. Kilala rin ang mga iron compound sa bihirang oxidation state +6 - ferrates, mga asin ng hindi umiiral na "iron acid" H 2 FeO 4. Ang mga compound na ito ay medyo matatag lamang sa solid state, o sa malakas na alkaline na solusyon. Sa hindi sapat na alkalinity ng medium, ang ferrates ay medyo mabilis na nag-oxidize kahit na tubig, na naglalabas ng oxygen mula dito.

Pakikipag-ugnayan sa mga simpleng sangkap

May oxygen

Kapag sinunog sa purong oxygen, ang bakal ay bumubuo ng tinatawag na bakal sukat, na may formula na Fe 3 O 4 at aktwal na kumakatawan sa isang halo-halong oksido, ang komposisyon nito ay maaaring kumbensyonal na kinakatawan ng formula na FeO ∙ Fe 2 O 3. Ang reaksyon ng pagkasunog ng bakal ay ang mga sumusunod:

3Fe + 2O 2 = t o=> Fe 3 O 4

Na may kulay abo

Kapag pinainit, ang bakal ay tumutugon sa sulfur upang bumuo ng ferrous sulfide:

Fe + S = t o=> FeS

O may labis na asupre iron disulfide:

Fe + 2S = t o=> FeS 2

Sa mga halogens

Sa lahat ng mga halogens, maliban sa yodo, ang metal na bakal ay na-oxidize sa estado ng oksihenasyon +3, na bumubuo ng mga iron halides (lll):

2Fe + 3F 2 = t o=> 2FeF 3 - iron fluoride (lll)

2Fe + 3Cl 2 = t o=> 2FeCl 3 - ferric chloride (lll)

Ang Iodine, bilang ang pinakamahinang ahente ng pag-oxidizing sa mga halogens, ay nag-oxidize ng bakal lamang sa estado ng oksihenasyon +2:

Fe + I 2 = t o=> FeI 2 - iron iodide (ll)

Dapat pansinin na ang mga ferric iron compound ay madaling mag-oxidize ng iodide ions sa aqueous solution upang malaya ang iodine I 2 habang binabawasan ang oxidation state +2. Mga halimbawa ng mga katulad na reaksyon mula sa FIPI bank:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

2Fe (OH) 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 6H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HI = 2FeI 2 + I 2 + 3H 2 O

Sa hydrogen

Ang iron ay hindi tumutugon sa hydrogen (mga alkali metal lamang at alkaline earth metal ang tumutugon sa hydrogen mula sa mga metal):

Pakikipag-ugnayan sa mga kumplikadong sangkap

5 pakikipag-ugnayan sa mga acid

Sa mga non-oxidizing acid

Dahil ang bakal ay matatagpuan sa hilera ng aktibidad sa kaliwa ng hydrogen, nangangahulugan ito na nagagawa nitong ilipat ang hydrogen mula sa mga non-oxidizing acid (halos lahat ng acid maliban sa H 2 SO 4 (conc.) At HNO 3 ng anumang konsentrasyon):

Fe + H 2 SO 4 (dil.) = FeSO 4 + H 2

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Kinakailangan na bigyang-pansin ang gayong lansihin sa mga gawain ng pagsusulit, bilang isang tanong sa paksa kung anong antas ng oksihenasyon ng bakal ang mag-oxidize kapag nalantad ito sa dilute at puro hydrochloric acid. Ang tamang sagot ay hanggang +2 sa parehong mga kaso.

Ang bitag dito ay nakasalalay sa intuitive na inaasahan ng isang mas malalim na oksihenasyon ng bakal (hanggang sa sd +3) sa kaso ng pakikipag-ugnayan nito sa puro hydrochloric acid.

Pakikipag-ugnayan sa mga oxidizing acid

Ang iron ay hindi tumutugon sa puro sulfuric at nitric acids sa ilalim ng normal na mga kondisyon dahil sa passivation. Gayunpaman, ito ay tumutugon sa kanila kapag pinakuluan:

2Fe + 6H 2 SO 4 = o t=> Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 = o t=> Fe (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

Pakitandaan na ang dilute sulfuric acid ay nag-oxidize ng iron sa +2 oxidation state, at concentrated iron sa +3.

Kaagnasan (rusting) ng bakal

Ang bakal ay kakalawang nang napakabilis sa mahalumigmig na hangin:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe (OH) 3

Ang bakal ay hindi tumutugon sa tubig sa kawalan ng oxygen alinman sa ilalim ng normal na mga kondisyon o sa panahon ng kumukulo. Ang reaksyon sa tubig ay nagaganap lamang sa mga temperaturang mas mataas sa temperatura ng pulang init (> 800 o C). yung..