Номер 70, страница 245 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

9.70. Что такое соль Шевреля и как её получают?

Что такое соль Шевреля

Соль Шевреля — это неорганическое соединение, представляющее собой кристаллогидрат сульфита меди(I)-меди(II). Её химическая формула записывается как $Cu_3(SO_3)_2 \cdot 2H_2O$. Более точно структуру этого соединения отражает формула $Cu_2SO_3 \cdot CuSO_3 \cdot 2H_2O$, которая подчёркивает, что это смешанная соль, содержащая медь в двух различных степенях окисления: +1 и +2. В кристалле на два катиона меди(I) ($Cu^+$) приходится один катион меди(II) ($Cu^{2+}$).
Соединение было названо в честь французского химика-органика Мишеля Эжена Шеврёля, который впервые синтезировал и описал его в 1812 году.
Физически соль Шевреля представляет собой кристаллический порошок красного или красно-коричневого цвета. Она практически нерастворима в воде и этаноле, но растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения.

Ответ: Соль Шевреля – это соединение с формулой $Cu_3(SO_3)_2 \cdot 2H_2O$, которое является кристаллогидратом сульфита меди, где медь находится одновременно в степенях окисления +1 и +2. Это вещество представляет собой красный кристаллический порошок, нерастворимый в воде.

Как её получают

Соль Шевреля получают в результате окислительно-восстановительной реакции, в ходе которой ионы меди(II) частично восстанавливаются до меди(I) в присутствии сульфит-ионов.
Распространённым лабораторным методом синтеза является пропускание сернистого газа ($SO_2$) через горячий водный раствор какой-либо соли меди(II), чаще всего сульфата меди(II) ($CuSO_4$). В этой реакции сернистый газ (или образующаяся из него в воде сернистая кислота $H_2SO_3$) действует и как восстановитель, и как осадитель (источник сульфит-ионов). Часть ионов $Cu^{2+}$ восстанавливается до $Cu^+$, а $SO_2$ окисляется до сульфат-ионов ($SO_4^{2-}$). Затем ионы $Cu^+$, $Cu^{2+}$ и сульфит-ионы образуют нерастворимый осадок соли Шевреля.
Суммарное уравнение реакции:

$3CuSO_4 + 3SO_2 + 6H_2O \xrightarrow{t} Cu_3(SO_3)_2 \cdot 2H_2O \downarrow + 4H_2SO_4$

Альтернативным способом является добавление к раствору соли меди(II) раствора сульфита или гидросульфита щелочного металла (например, $Na_2SO_3$ или $NaHSO_3$). Реакцию также проводят при нагревании.

Ответ: Соль Шевреля получают действием восстановителей на основе серы(IV) (например, сернистого газа $SO_2$ или раствора гидросульфита натрия $NaHSO_3$) на горячий водный раствор соли меди(II) (например, $CuSO_4$).