Номер 29, страница 78, часть III - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

29. Какую реакцию вы предлагаете использовать, чтобы восстановить блеск потускневшего медного изделия?

Потускнение медных изделий происходит из-за химической реакции меди с компонентами воздуха, такими как кислород, сероводород и диоксид углерода. В результате на поверхности металла образуется налет (патина), который в основном состоит из оксида меди(II) ($CuO$) черного цвета, оксида меди(I) ($Cu_2O$) красно-коричневого цвета, а также со временем может образовываться зеленоватый налет, представляющий собой смесь основного карбоната меди ($(CuOH)_2CO_3$) и основного сульфата меди ($(CuOH)_2SO_4$).

Чтобы восстановить блеск, необходимо удалить этот налет, не повредив при этом сам металл. Для этого можно использовать реакцию растворения оксидов и основных солей меди в кислотах. Наиболее безопасным и доступным является использование слабых органических кислот, таких как уксусная ($CH_3COOH$) или лимонная ($C_6H_8O_7$), которые содержатся в бытовых продуктах (уксус, лимонный сок, кетчуп).

Предлагаемая реакция

Основной компонент темного налета — оксид меди(II), являющийся основным оксидом. Он вступает в реакцию нейтрализации с кислотой, образуя растворимую соль меди и воду. Например, при использовании уксусной кислоты (содержится в столовом уксусе) протекает следующая реакция обмена:

$CuO(тв) + 2CH_3COOH(р-р) \rightarrow (CH_3COO)_2Cu(р-р) + H_2O(ж)$

В этой реакции твердый черный оксид меди(II) ($CuO$) взаимодействует с уксусной кислотой ($CH_3COOH$) с образованием ацетата меди(II) ($(CH_3COO)_2Cu$) — растворимого в воде соединения сине-зеленого цвета — и воды ($H_2O$). Таким образом, налет растворяется и смывается с поверхности, обнажая чистый блестящий слой меди.

Аналогично будут реагировать и другие компоненты налета, например, основной карбонат меди:

$(CuOH)_2CO_3(тв) + 4CH_3COOH(р-р) \rightarrow 2(CH_3COO)_2Cu(р-р) + 3H_2O(ж) + CO_2(г)\uparrow$

На практике для ускорения процесса часто используют смесь уксуса с поваренной солью ($NaCl$). Хлорид-ионы ($Cl^−$) действуют как комплексообразователь, связывая ионы меди в устойчивые комплексные ионы (например, $[CuCl_4]^{2−}$), что способствует более быстрому и полному растворению налета.

Ответ: Для восстановления блеска потускневшего медного изделия предлагается использовать реакцию взаимодействия налета (в основном оксида меди(II) $CuO$) со слабой кислотой, например, уксусной ($CH_3COOH$). В результате реакции образуется растворимая соль меди (ацетат меди(II)), которая легко удаляется с поверхности, возвращая изделию первоначальный блеск. Уравнение основной реакции: $CuO + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + H_2O$.