Tính chất một số hợp chất của Đồng: CuO, Cu(OH)2, CuSO4?

1. Vị trí và cấu tạo của đồng:

Đồng là một kim loại chuyển tiếp quan trọng trong hóa học, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp, điện tử, y học và nông nghiệp. Vị trí của đồng trong Bảng Tuần hoàn các nguyên tố là như sau:

– Số thứ tự hóa học (STT): 29

– Chu kì: 4

– Nhóm: IB

Đồng có cấu tạo phức tạp, bao gồm các lớp electron khác nhau. Cụ thể, cấu trúc electron của đồng có dạng: 29Cu : 1s22s22p63s23p63d104s1

Trong cấu trúc này, đồng là một nguyên tố d với electron hoá trị nằm ở vị trí 4s và 3d. Bán kính nguyên tử của đồng khoảng 0,128 nanomet, và có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện. Nhờ có cấu trúc tinh thể đặc chắc, liên kết trong đơn chất đồng cũng vững chắc hơn.

Ngoài ra, đồng còn có nhiều tính chất hóa học thú vị, bao gồm khả năng hòa tan trong axit và hình thành hợp chất phức tạp với các chất khác. Các tính chất này đã giúp đồng trở thành một nguyên tố quan trọng trong nhiều quá trình hóa học và ứng dụng thực tiễn.

2. Tính chất một số hợp chất của Đồng CuO, Cu(OH)2, CuSO4: 

2.1. Tính chất của đồng (II) oxit (CuO):

CuO là một chất rắn màu đen với tính chất đặc biệt. Nó là một oxit của đồng có công thức hóa học là CuO. CuO có khối lượng riêng cao, là một vật liệu khá cứng và mạnh mẽ. Ngoài tính chất vật lý, CuO còn có nhiều tính chất hóa học đáng chú ý.

Có thể tạo ra CuO thông qua quá trình nhiệt phân với các hợp chất khác như:

– 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2

– CuCO3. Cu(OH)2 → 2CuO + CO2 + H2O

– Cu(OH)2 → CuO + H2O

Trong các phản ứng này, CuO được tạo ra thông qua quá trình oxi hóa của đồng. CuO còn có tính oxi hoá, cho phép tương tác với các chất khác nhau và tạo ra các phản ứng hóa học thú vị, bao gồm:

– CuO + CO → Cu + CO2

– 3CuO + 2NH3 → N2 + 3Cu + 3H2O

Tuy nhiên, việc sử dụng CuO không chỉ giới hạn trong các phản ứng hóa học mà còn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như vật liệu xây dựng, điện tử, năng lượng và môi trường. Ví dụ, CuO có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong quá trình sản xuất hợp chất hữu cơ và trong việc điều chỉnh độ pH của một số hệ thống nước. Do đó, việc nghiên cứu tính chất và ứng dụng của CuO là rất quan trọng và có ý nghĩa trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ hiện đại.

Ngoài ra, CuO còn có tính năng cao trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường. Nó có thể được sử dụng để loại bỏ khí độc và các chất gây ô nhiễm khác. CuO có thể hoạt động như một chất xúc tác để phân hủy các chất độc hại trong môi trường, giúp làm sạch môi trường nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Vì vậy, việc nghiên cứu tính chất và ứng dụng của CuO rất quan trọng và đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến ô nhiễm môi trường và xử lý chất thải.

2.2. Tính chất của đồng (II) hidroxit (Cu(OH)2):

Đồng hidroxit là một chất rắn màu xanh lá cây đặc trưng. Đây là một chất có tính axit yếu và có đặc tính hóa học đa dạng.

Đồng hidroxit có thể được điều chế từ dung dịch muối Cu2+ và dung dịch bazơ bằng phương trình hóa học:

– CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

Trong đó, natri hydroxit tác dụng với muối đồng sulfat để tạo ra đồng hidroxit và natri sunfat.

Đồng hidroxit là một chất không tan trong nước, nhưng lại tan dễ dàng trong axit. Nó cũng dễ tan trong dung dịch NH3 để tạo thành dung dịch màu xanh thẩm gọi là nước Svayde. Phản ứng này được biểu diễn bằng phương trình:

– Cu(OH)2 + 4NH3 → Cu(NH3)42

Ngoài các tính chất hóa học, đồng hidroxit còn có nhiều ứng dụng trong thực tế. Ví dụ, nó được sử dụng trong sản xuất thuốc trừ sâu và trong các quá trình điều chế mạ điện. Bên cạnh đó, đồng hidroxit cũng được sử dụng trong công nghệ xử lý nước để loại bỏ các chất độc hại và bảo vệ môi trường.

Tóm lại, đồng hidroxit là một chất có tính chất đa dạng và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

2.3. Tính chất đồng (II) sunfat (CuSO4):

Đồng(II) sunfat là một hợp chất vô cơ có công thức là CuSO4. Hợp chất này là một trong những hợp chất đồng phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và y học.

Đồng(II) sunfat có thể tồn tại ở một số dạng ngậm nước khác nhau như CuSO4 (muối khan, khoáng vật chalcocyanit), CuSO4·5H2O (dạng pentahydrat phổ biến nhất, khoáng vật chalcanthit), CuSO4·3H2O (dạng trihydrat, khoáng vật bonatit) và CuSO4·7H2O (dạng heptahydrat, khoáng vật boothit). Tùy thuộc vào số lượng nước ngậm, màu sắc của các dạng ngậm nước sẽ khác nhau.

Đồng(II) sunfat CuSO4 là một chất bột màu trắng, nhưng có thể hút ẩm và hình thành hydrat CuSO4·5H2O màu lam. Tuy nhiên, tính chất này lại được tận dụng để xác định sự có mặt của nước trong các hợp chất hữu cơ.

Ngoài ra, Đồng(II) sunfat còn có nhiều ứng dụng khác trong lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và y học. Ví dụ, nó được sử dụng để trị liệu cho một số bệnh như bệnh gan, nhiễm độc kim loại nặng và cảm lạnh. Ngoài ra, Đồng(II) sunfat còn có thể được sử dụng để xử lý nước, phân tích hóa học và làm thuốc trừ sâu. Các ứng dụng này đều phụ thuộc vào tính chất vật lý và hóa học của hợp chất này.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng Đồng(II) sunfat cũng có thể gây ra tác hại đối với sức khỏe con người và môi trường nếu không được sử dụng đúng cách. Vì vậy, việc sử dụng và xử lý hợp chất này phải tuân thủ các quy định và quy trình an toàn liên quan.

3. Câu hỏi vận dụng liên quan: 

Câu 1. Nguyên tố nào có công thức hydroxide (với hóa trị cao nhất) là R(OH)3?

A. Aluminium(Al);

B. Sodium (Na);

C. Sulfur (S);

D. Nitrogen (N).

Đáp án đúng là: A

Câu 2. Nguyên tử X có 17 proton. Hóa trị cao nhất của X trong hợp chất với oxygen là?

A. V;

B. VI;

C. VII;

D. VIII.

Đáp án đúng là: C

Câu 3. Nguyên tố X thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn. Oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là XO2. Số electron hóa trị của X là?

A. 3;

B. 4;

C. 5;

D. 6.

Đáp án đúng là: B

Câu 4. Nguyên tố X thuộc chu kì 3 nhóm VIIA. Công thức hóa học của hydroxide (ứng với hóa trị cao nhất) của X là?

A. H2XO3;

B. HX;

C. H2XO4;

D. HXO4.

Đáp án đúng là: D

Câu 5. Nguyên tố X thuộc chu kì 3 nhóm VA. Cho các phát biểu sau:

(1) X là phosphorus

(2) Oxide ứng với hóa trị cao nhất là X2O7

(3) Hydroxide ứng với hóa trị cao nhất là H3XO4

(4) Hydroxide của X có tính base mạnh

Số các phát biểu đúng là?

A. 1;

B. 2;

C. 3;

D. 4.

Đáp án đúng là: B

Câu 6. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Hydroxide của các nguyên tố nhóm IA thể hiện tính base mạnh;

B. Hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của các nguyên tố nhóm VIIA (trừ fluorine) thể hiện tính acid mạnh;

C. Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần;

D. Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần.

Đáp án đúng là: C

Câu 7. Trong các acid sau, acid nào mạnh nhất?

A. HF;

B. HCl;

C. HBr;

D. HI.

Đáp án đúng là: D

Câu 8. Trong các chất dưới đây, chất nào có tính base mạnh nhất?

A. Mg(OH)2;

B. NaOH;

C. Al(OH)3;

D. Fe(OH)3.

Đáp án đúng là: B

Câu 9. Trong các chất dưới đây, chất nào có tính acid mạnh nhất?

A. HClO4;

B. H2SiO3;

C. H3PO4;

D. H2SO4.

Đáp án đúng là: A

Câu 10. Dãy gồm các chất có tính base giảm dần là?

A. NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3;

B. NaOH, Al(OH)3, Mg(OH)2;

C. Mg(OH)2, Al(OH)3, NaOH;

D. Al(OH)3, Mg(OH)2, NaOH.

Đáp án đúng là: A

Câu 11. Dãy gồm các chất có tính acid tăng dần là?

A. H2SiO3, H3PO4, HClO4, H2SO4;

B. H2SO4, HClO4, H2SiO3, H3PO4;

C. H2SiO3, H3PO4, H2SO4, HClO4;

D. H2SO4, HClO4, H3PO4, H2SiO3.

Đáp án đúng là: C

Câu 12. Dãy gồm các chất có tính acid tăng dần là?

A. Al(OH)3; H2SiO3; H3PO4; H2SO4;

B. H2SiO3; Al(OH)3; Mg(OH)2; H2SO4;

C. NaOH; Al(OH)3; Mg(OH)2; H2SiO3;

D. H2SiO3; Al(OH)3; H3PO4; H2SO4.

Đáp án đúng là: A

Câu 13. Cho công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là XO3, trong đó X chiếm 40% về khối lượng. Xác định nguyên tố X.

A. Sulfur (S);

B. Phosphorus (P);

C. Carbon (C);

D. Nitrogen (N).

Đáp án đúng là: A

Câu 14. Cho công thức hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của X là H3XO4, trong đó X chiếm 31,63% về khối lượng. Xác định nguyên tố X.

A. Sulfur (S);

B. Phosphorus (P);

C. Carbon (C);

D. Nitrogen (N).

Đáp án đúng là: B