Химия и Химики № 1 2015. Осаждение и дегидратация гидроксида меди (II)

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

После эксперимента с осмосом [1] в стакане остался разведенный раствор медного купороса (6 г медного купороса почти в 350 мл воды). Чтобы добро не пропадало, решил получить гидроксид меди. Казалось бы, что проще: просто добавить в раствор сульфата меди щелочь.

Но на практике не все так просто: гидроксид меди (II) склонен отщеплять воду, превращаясь в оксид. Нередко это происходит даже под слоем раствора: достаточно к крепкому раствору соли меди добавить крепкую щелочь, как голубой (синий) осадок гидроксида меди превращается в черный осадок оксида. (Особенно - если раствор щелочи теплый и с не успевшими раствориться гранулами на дне.)

В этот раз раствор соли меди разбавленный. Приготовил разбавленную щелочь (1.4 г едкого кали в 15.5 мл воды) - без всяких расчетов видно, что щелочь в недостатке.

Добавил раствор едкого кали к раствору сульфата меди (сначала - по каплям, затем - небольшими порциями). Выпал голубой объемистый гелеобразный осадок гидроксида меди (II). Дегидратации (почернения) осадка не наблюдалось. Последний раз я видел такое в школе (20 лет назад). Зато когда я пытался осадить гидроксид меди примерно год назад, то взял слишком крепкую щелочь с осадком гранул - в результате гидроксид меди частично почернел.

__________________________________________________
¹ Осмос - раствор сульфата меди (медного купороса) [ссылка]

Теперь - дегидратация. Для этого достаточно прокипятить раствор вместе с осадком. Поставил стакан на электрическую плитку. Вскоре осадок снизу стал чернеть. Сначала я снимал только фотографии, т.к. не думал, что получится стоящее внимания видео, но вскоре стало интереснее, и я включил съемку видео. Черные частички оксида поднимались восходящими струями жидкости со дна, образовывали черные фонтанчики, которые прорывались через голубой слой гидроксида. Это напоминало "лавовую лампу". Вскоре частички осадка диспергировались в растворе, по мере нагревания количество черных частиц оксида меди росло, а голубых частиц гидроксида меди - уменьшалась. В конце опыта осадок стал темно-серым. Возможно, дегидратация гидроксида меди прошла не полностью, но это не проблема: в случае необходимости осадок можно отфильтровать, промыть и просушить при температуре выше 100°С.

Эксперимент получился, но оказалось, что видео вышло плохо: съемка проводилась без штатива - с рук, поэтому дрожание камеры ухудшило качество. Смонтировал то, что есть, и решил переделать. Хотя раньше при повторении эксперимента часто случалось так, что съемка видео получалась лучше, чем в предыдущий раз, а сам эксперимент - хуже.

Смотреть Видео (97 Мб, .avi )

Комментарии

^К1 Недостаток щелочи может вызвать образование смеси гидроксида и основного сульфата меди переменного состава. Впрочем, для дальнейшей дегидратации при кипячении в маточном растворе это не имеет значения - гидролиз завершит процесс.

^К2 Получение основной соли и гидроксида меди (II).

В две пробирки налить одинаковое количество раствора сульфата меди. В одну из них добавить столько же раствора едкого натра, а в другую - в десять раз меньше, чем налито раствора сульфата меди, и перемешать. Отметить различие цвета гидроксида меди и гидроксосульфата меди (CuOH)₂SO₄.

Нагреть обе пробирки и отметить различное отношение осадков к нагреванию. К нагретому осадку гидроксосульфата меди добавить еще раствор едкого натра. Что происходит? Написать уравнения всех реакций.