Номер 4, страница 182 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. Медь на воздухе покрывается налётом тёмного цвета, представляющим собой тонкую плёнку оксида меди(II). Напишите уравнение соответствующей реакции. Предложите способ химической очистки поверхности меди от оксидной плёнки без повреждения металла.

Решение

Напишите уравнение соответствующей реакции.

Медь является металлом средней активности. При контакте с кислородом, содержащимся в воздухе, особенно при нагревании, она окисляется, образуя на своей поверхности тонкую плёнку оксида меди(II) (CuO) тёмного цвета. Это реакция соединения металлической меди и газообразного кислорода.

Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

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

В этой реакции два атома меди (Cu) реагируют с одной молекулой кислорода (O₂), образуя две формульные единицы оксида меди(II) (CuO).

Ответ: Уравнение реакции образования оксида меди(II): $2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO$.

Предложите способ химической очистки поверхности меди от оксидной плёнки без повреждения металла.

Для очистки поверхности меди от оксидной плёнки (CuO) необходимо подобрать реагент, который будет вступать в реакцию с оксидом меди(II), но не будет реагировать с металлической медью (Cu).

Оксид меди(II) является основным оксидом, а значит, он легко реагирует с кислотами с образованием соли и воды. Металлическая медь, в свою очередь, находится в электрохимическом ряду активности металлов после водорода, поэтому она не вытесняет водород из растворов кислот-неокислителей (таких как разбавленная серная, соляная или уксусная кислота).

Следовательно, для очистки медных изделий можно использовать разбавленный раствор кислоты. Например, при обработке поверхности разбавленной серной кислотой (H₂SO₄), оксид меди(II) растворится, а чистая медь останется неповреждённой.

Уравнение реакции очистки:

$$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$$

В результате этой реакции тёмный нерастворимый оксид (CuO) превращается в растворимый в воде сульфат меди(II) (CuSO₄), который легко смывается с поверхности, обнажая чистый металл. В быту для этих целей часто используют растворы органических кислот, например, уксусной (столовый уксус) или лимонной кислоты.

Ответ: Для химической очистки поверхности меди от оксидной плёнки можно использовать разбавленный раствор кислоты (например, серной H₂SO₄, соляной HCl или уксусной CH₃COOH). Кислота прореагирует с оксидом меди(II) ($CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$), превратив его в растворимую соль, но не повредит металлическую медь, так как медь не реагирует с кислотами-неокислителями.