Мыстың суда және қышқылдарда ерігіштігі

Көптеген элементтердің химиялық қасиеттері олардың сулы орталарда және қышқылдарда еру қабілетіне негізделген. Мыстың сипаттамаларын зерттеу қалыпты жағдайдағы төмен белсенділікке байланысты. Оның химиялық процестерінің ерекшелігі аммиак, сынап, азот және күкірт қышқылдары бар қосылыстардың қалыптасуы болып табылады. Судағы төмен мыс ерігіштігі коррозия процестерін тудыруы мүмкін емес. Ол әр түрлі салаларда қосылысты пайдалануға мүмкіндік беретін арнайы химиялық қасиеттерге ие.

Элемент Сипаттама

Мыс біздің дәуірімізге дейін үйренген ең көне метал деп саналады. Бұл зат руда түрінде табиғи көздерден алынған. Мыс Химиялық үстелдің элементі деп аталады, оның реттік нөмірі 29-ға тең. Мерзімді жүйеде ол төртінші кезеңде орналасқан және бірінші топқа жатады.

Табиғи зат - жұмсақ және соғылған құрылымы бар қызғылт-қызыл ауыр метал. Оның қайнау және балқу температурасы 1000 ° С. Бұл жақсы дирижер саналады.

Химиялық құрылымы және қасиеттері

Мыс атомының электронды формуласын зерттесеңіз, онда оның 4 деңгей бар екенін білуге болады. Валенттілігі 4с-орбитальда бір электрон бар. Химиялық реакциялар кезінде 1-ден 3-ке дейін теріс зарядталған бөлшектер атомнан бөлінуі мүмкін, содан кейін +3, +2, +1 тотығу күйіндегі мыс қосылыстары алынады. Оның бивальды туындылары ең үлкен тұрақтылыққа ие.

Химиялық реакцияларда ол төмен белсенділік металл ретінде әрекет етеді. Қалыпты жағдайда судағы мысның ерігіштігі жоқ. Құрғақ ауада коррозия сақталмайды, бірақ қызған кезде металл беті бивалентті оксидтің қара жабындымен жабылады. Мыстың химиялық тұрақтылығы сусыз газдар, көміртек, органикалық қосылыстардың, фенолдық шайырлар мен спирттердің әсерімен көрінеді. Түсті қосылыстар шығарумен комплекстік реакциялармен сипатталады. Мыстың моновалент серияларының туындыларының қалыптасуымен байланысты сілтілік топтағы металдармен ұқсастық бар.

Еріткіш дегеніміз не?

Бұл бір компоненттің басқа заттармен өзара әрекеттесуінде ерітінді түрінде біртекті жүйелерді қалыптастыру үдерісі. Олардың құрамдас бөліктері - жеке молекулалар, атомдар, иондар және басқа бөлшектер. Еріту дәрежесі қаныққан ерітіндіні дайындауға ерітілген заттың шоғырлануымен анықталады.

Өлшеу бірлігі жиі пайыздық, көлемдік немесе салмақтық фракциялар. Мыстың ерігіштігі суда, сондай-ақ қатты түрдегі басқа қосылыстарда тек температураның өзгеруіне ғана байланысты болады. Бұл тәуелділік қисықтар арқылы анықталады. Егер көрсеткіш өте аз болса, онда зат ерімейтін болып есептеледі.

Мыс судың ерігіштігі су ортасында

Металл теңіз суының әсерінен коррозияға төзімділік көрсетеді. Бұл қарапайым жағдайда инерттілігін дәлелдейді. Мыстың суда (жаңадан) ерігіштігі іс жүзінде байқалмайды. Бірақ дымқыл ортада және көміртегі диоксиді метал бетіндегі әсерінен жасыл пленка пайда болады, ол негізгі карбонат болып табылады:

Cu + Cu + O ₂ + H ₂ O + CO ₂ → Cu (OH) ₂ · CuCO ₂ .

Егер оның моновалентные қосылыстарын тұз түрінде қарастырсақ, онда олардың шамалы еруі байқалады. Мұндай заттар тез тотығуға ұшырайды. Нәтижесінде мыс қосылыстары дважды. Бұл тұздардың сулы ортада жақсы ерігіштігі бар. Иондарға толық диссоциация бар.

Қышқылдардағы ерігіштігі

Әлсіз немесе сұйылтылған қышқылдары бар мыс реакцияларының әдеттегі шарттары олардың өзара әрекеттесуіне ықпал етпейді. Сілті бар металды химиялық процесс жоқ. Қышқылдардағы мысның ерігіштігі олар күшті оксиданттар болған жағдайда мүмкін болады. Тек бұл жағдайда өзара әрекеттесу бар.

Азот қышқылындағы мысның ерігіштігі

Мұндай реакция күшті реагент бар металлдың тотығу процесі жүріп жатқандығына байланысты мүмкін. Сұйық және концентрацияланған натрий қышқылы мыс ерітіндісімен тотығу қасиеттерін көрсетеді.

Бірінші нұсқада реакция кезінде мыс нитраты мен азот бивалды тотығы 75% -дан 25% -ға дейін алынған. Сұйық азот қышқылы бар процесс келесі теңдеумен сипатталуы мүмкін:

8HNO ₃ + 3Cu → 3Cu (NO ₃ ) ₂ + NO + NO + 4H ₂ O.

Екінші жағдайда мыс нитратының және азоттың двухвалентная және тетравалентальды оксидтері алынады, олардың қатынасы 1-ден 1-ге дейін. Бұл үрдісінде 1 мол металдан және 3 моллюс қышқылынан тұрады. Мыстың еруі кезінде ерітінді қатты қызады, нәтижесінде тотықтырғыштың жылу ыдырауы және азот оксидтерінің қосымша көлемін шығару байқалады:

4HNO ₃ + Cu → Cu (NO ₃ ) ₂ + NO ₂ + NO ₂ + 2H ₂ O.

Реакция сынықтарды өңдеуге немесе қалдықтардан жабуды жоюға байланысты аз тоннаж өндірісінде қолданылады. Дегенмен, мысның еру әдісі азот оксидтерінің көп мөлшерін шығарумен байланысты бірқатар кемшіліктерге ие. Оларды басып алу немесе бейтараптандыру үшін арнайы жабдық қажет. Бұл процестер өте қымбат.

Ұзартқыш азот оксидтерінің өндірісі толық тоқтаған кезде мысды еріту толық деп саналады. Реакция температурасы 60-тан 70 ° C-ге дейін жетеді. Келесі қадам химиялық реактордан шешім шығару болып табылады . Оның түбінде металл емес, реакцияға ұшыраған кішкене бөліктер бар. Суға сұйықтық қосылып, сүзгіден өткізілді.

Күкірт қышқылындағы ерігіштігі

Қалыпты жағдайда бұл реакция орын алмайды. Мыстың күкірт қышқылында ерігенін анықтайтын фактор оның күшті концентрациясы болып табылады. Сұйылтылған бұқаралық ақпарат құралдары металды тотықтыра алмайды. Мыстың шоғырланған күкірт қышқылындағы ерітіндісі сульфаттың босатылуымен байланысты.

Процесс келесі теңдеумен анықталады:

Cu + H ₂ SO ₄ + H ₂ SO ₄ → CuSO ₄ + 2H ₂ O + SO ₂ .

Мыс сульфатының қасиеттері

Тұзды дибазик күкірт қышқылы деп те аталады, ол CuSO ₄ деп аталады. Бұл құбылмалылықты көрсетпей, тән иісі жоқ зат. Сусыз түрінде тұз түсі жоқ, ол ашық емес және жоғары гигроскопиялық сипатқа ие. Мыс (сульфат) жақсы ерігіштігі бар. Судың молекулалары тұзды қосып, кристалды гидрат қосылыстарын құра алады. Мысал ретінде мыс сульфаты болып табылады, бұл көк пентагадрат. Оның формуласы: CuSO ₄ · 5H ₂ O.

Кристалды гидраттар ашық көк түстің мөлдір құрылымына ие, олар ащы, металл дәмі бар. Олардың молекулалары уақытша суды жоғалтып алады. Табиғатта олар калкалит пен бутилді қамтитын минералдар түрінде кездеседі.

Мыс сульфаты мысға ұшырайды. Ерімдік экзотермиялық реакция. Тұзды гидратация кезінде жылудың айтарлықтай көлемі босатылады.

Темірдегі мысның ерігіштігі

Осы процестің нәтижесінде Fe және Cu псевдозонытпалары пайда болады. Металл темір мен мыс үшін, өзара ерігіштігі шектеулі. Оның максималды мәндері 1099,85 ° С температурада байқалады. Мыстың ерігіштігі темірдің қатты түрінде 8,5% құрайды. Бұл шағын көрсеткіштер. Металды темірдің мыстың қатты түріндегі ерітіндісі шамамен 4,2% құрайды.

Температураны бөлмедегі мәндерге дейін азайту өзара процестерді шамалы етеді. Металл балқытылған кезде, ол темірді қатты күйде ерітуге қабілетті. Fe және Cu псевдоэлолиттерін дайындау кезінде арнайы бланкілер қолданылады. Олар темір ұнтағын таза немесе легирленген түрде пісіру немесе пісіру арқылы жасалады. Мұндай бланкілер сұйық мысмен сіңдіріледі, жалған жалған пішінді құрайды.

Аммиак ерітіндісі

Бұл процесс көбінесе NH ₃ балқытылған металдан газ тәріздес түрінде өткізілген кезде пайда болады. Нәтижесінде аммиактың мысын еріту, Cu ₃ N шығарылымы. Бұл қосылыс моноваленттік нитрид деп аталады.

Оның тұздары аммиак ерітіндісіне ұшырайды. Мұндай реагентті мыс хлоридіне қосу гидроксид түрінде тұнба тұндыруына әкеледі:

CuCl ₂ + NH ₃ + NH ₃ + 2H ₂ O → 2NH ₄ Cl + Cu (OH) ₂ ↓.

Аммоний артықшылығы күрделі көгілдір түсі бар күрделі түрдегі құрамның пайда болуына ықпал етеді:

Cu (OH) ₂ ↓ + 4NH ₃ → [Cu (NH ₃ ) ₄ ] (OH) ₂ .

Бұл процесс бивалентті мыс иондарын анықтау үшін қолданылады.

Шойынның ерігіштігі

Бұрылмайтын алюминий темір құрылымында негізгі компоненттерге қосымша қарапайым мыс түріндегі қосымша элемент бар. Көміртекті атомдардың графитизациясын көбейтеді, қорытпалардың сұйықтықты, күші мен қаттылығын жоғарылатуға ықпал етеді. Металл соңғы өнімдегі перлит деңгейіне оң әсер етеді. Шойындағы мысның ерігіштігі түпнұсқа композицияны емдеу үшін пайдаланылады. Бұл үрдістің негізгі мақсаты - қаттылығын қамтамасыз ету. Ол механикалық және коррозиялық қасиеттерін жоғарылатады, бірақ эмбриттеу азаяды.

Егер шойындағы мыс мөлшері шамамен 1% болса, созылу күшін 40% құрайды, ал кірістілік 50% -ға дейін артады. Бұл қорытпаның сипаттамаларын едәуір өзгертеді. Металл қорытпасының 2% -ға дейін ұлғаюы күштің өзгеруіне 65% мәнге, ал кірістің құны 70% құрайды. Шойынның құрамында мыс құрамының жоғарылауы сфералық графитті қалыптастырудың қиындығы. Легирленген элемент құрылымына кіріспе тұтқыр және жұмсақ қорытпаны қалыптастыру технологиясын өзгертпейді. Жуындыру үшін бөлінген уақыт, мыс қоспасы жоқ шойын өндірісінде осындай реакцияның ұзақтығына сәйкес келеді. Бұл шамамен 10 сағат.

Күкірт қышқылын жоғары концентрациясы бар шойын жасау үшін мысды қолдану, күйдіру кезінде қоспаның ферровинизациясын толықтай жоюға қабілетсіз. Нәтижесінде төмен икемділігі бар өнім алынады.

Сынаптағы ерігіштігі

Сынапты басқа элементтердің металдарымен араластыру кезінде амальгамалар алынады. Бұл процесс бөлме температурасында болуы мүмкін, себебі мұндай жағдайларда Pb сұйықтық болып табылады. Сынаптағы ерігіштігі тек қыздыру кезінде өтеді. Металл алдын ала ыстық болуы керек. Мыс сынапты дымқыл мыс сулаңыз болған кезде, бір заттың біріне басқа ену немесе диффузия процесі бар. Еріткіштің мәні 7,4 * 10 ^{-3 құрайды} . Реакция кезінде цементпен ұқсас қатты, қарапайым амфам алынған. Егер ол сәл қызады, онда ол жұмсартады. Нәтижесінде, бұл қоспасы фарфордан жасалған бұйымдарды жөндеу үшін пайдаланылады. Мұнда металдардың оңтайлы мазмұны бар күрделі амфемиялар бар. Мысалы, стоматологиялық қорытпада күміс, қалайы, мыс және мырыш элементтері бар. Олардың пайыздық үлесі 65: 27: 6: 2 деп аталады. Бұл композициямен амалгам күміс деп аталады. Легірлеудің әр компоненті белгілі бір функцияны орындайды, бұл жоғары сапалы мөр алуға мүмкіндік береді.

Тағы бір мысал - мыс құрамының жоғары болуы байқалатын амальг қорытпасы. Ол сондай-ақ мыс қорытпасы деп аталады. Амальгам құрамында 10-30% Cu бар. Мыстың жоғары мөлшері құрамның сынаппен өзара әрекеттесуіне жол бермейді, ол қорытпаның өте әлсіз және коррозиялық фазасын құруға мүмкіндік бермейді. Бұдан басқа, күміс толтыру көлемінің төмендеуі бағаның төмендеуіне әкеледі. Амальгамдарды дайындау үшін инертті атмосфераны немесе пленкаға айналатын қорғаныш сұйықтықты қолдану қажет. Қорытпаны құрайтын металдар ауамен тез тотықтырылуы мүмкін. Кубоктың амальгумын сутегінің қатысуымен қыздыру процесі қарапайым мысды бөлуге мүмкіндік беретін сынаптың дистилденуіне әкеледі. Көріп отырғаныңыздай, бұл тақырыпты үйрену оңай. Енді мысты тек сумен ғана емес, қышқылдармен және басқа да элементтермен өзара әрекеттесетінін білесіз.