Номер 1, страница 115, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Охарактеризуйте свойства меди. Напишите уравнения соответствующих химических реакций.

Медь (Cu) — химический элемент 11-й группы, четвертого периода периодической системы. Это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета. Электронная конфигурация атома меди: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10}4s^1$. Медь является малоактивным металлом, в электрохимическом ряду напряжений она стоит после водорода, что и определяет её основные химические свойства. В соединениях медь чаще всего проявляет степени окисления +1 и +2.

Взаимодействие с простыми веществами

Медь не реагирует с водородом, азотом и углеродом даже при высоких температурах. Однако она активно взаимодействует с кислородом, галогенами и серой при нагревании.

1. С кислородом: При нагревании на воздухе (до $400^\circ$C) медь окисляется, образуя на поверхности черный слой оксида меди(II).

$2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$

При очень высокой температуре (свыше $1000^\circ$C) или при недостатке кислорода образуется оксид меди(I) красного цвета.

$4Cu + O_2 \xrightarrow{t > 1000^\circ C} 2Cu_2O$

2. С галогенами: Медь легко реагирует с галогенами (фтором, хлором, бромом) при комнатной температуре (с фтором) или небольшом нагревании.

Реакция с хлором:

$Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$

3. С серой: При нагревании порошка меди с серой образуется сульфид меди(I).

$2Cu + S \xrightarrow{t} Cu_2S$

Ответ: Медь как малоактивный металл реагирует с простыми веществами-неметаллами (кислородом, галогенами, серой) преимущественно при нагревании. Примеры уравнений реакций: $2Cu + O_2 \xrightarrow{t} 2CuO$; $Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$; $2Cu + S \xrightarrow{t} Cu_2S$.

Взаимодействие со сложными веществами

1. С кислотами: Так как медь стоит в ряду активности металлов после водорода, она не способна вытеснять водород из кислот-неокислителей (например, из разбавленных $HCl$ и $H_2SO_4$).

$Cu + HCl (разб.) \neq$ реакция не идет

Медь растворяется только в кислотах, являющихся сильными окислителями.

Реакция с концентрированной азотной кислотой (выделяется бурый газ $NO_2$):

$Cu + 4HNO_3 (конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$

Реакция с разбавленной азотной кислотой (выделяется бесцветный газ $NO$, который на воздухе буреет):

$3Cu + 8HNO_3 (разб.) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2No \uparrow + 4H_2O$

Реакция с концентрированной серной кислотой при нагревании (выделяется газ с резким запахом $SO_2$):

$Cu + 2H_2SO_4 (конц.) \xrightarrow{t} CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$

2. С солями: Медь вытесняет менее активные металлы (стоящие правее неё в ряду напряжений) из растворов их солей.

Например, при погружении медной пластинки в раствор нитрата серебра, она покрывается серебром, а раствор приобретает голубую окраску из-за образования ионов $Cu^{2+}$.

$Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$

Ответ: Медь не реагирует с кислотами-неокислителями, но окисляется азотной и концентрированной серной кислотами, например: $Cu + 4HNO_3 (конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$. Медь также способна вытеснять менее активные металлы из растворов их солей, например: $Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag \downarrow$.