Reacții chimice I: Ecuații ionice nete

4.2 Solubilitatea compușilor de cupru

Subiecte: Reacții chimice, solubilitate Ksp, ecuații ionice nete

Descriere: Această reacție demonstrează diferența de solubilitate a clorurii de cupru în apă și apoi cu adaos de hidroxid de sodiu.

Materiale:

• Clorură de cupru (s), CuCl2‡
• 1 pahar de 100 ml
• 1 pahar de 400 ml
• pahar de ceas
• spatulă
• placă de agitat*
• bară de agitat
• 1M NaOH‡
• biberon de spălat cu apă

*Elemente comune. Acest articol se află în sertarul de sus, vizavi de dulapurile de depozitare a produselor chimice. Există, de asemenea, plăci de agitare mai mari pe masa de lucru.

‡ Clorura de cupru se află în dulapurile generale de depozitare a produselor chimice. Hidroxidul de sodiu se află în dulapul de sub hotă.

Procedură:

1. Adaugați puțină apă în paharul de 300 ml și puneți-l pe o placă de agitare cu o bară de agitare.
2. Puneți puțină clorură de cupru pe un pahar de ceas.
3. Adaugați suficientă apă pentru a dizolva solidul.
4. Transferați soluția în paharul cu apă pe o placă de agitare. Agitați folosind o bară de agitare.
5. Adaugați NaOH pentru a obține un precipitat de hidroxid de cupru.

Discuție:

Clorura de cupru este solubilă în apă. Se disociază după cum urmează:

CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)

Adăugând hidroxid de sodiu se obține un precipitat de hidroxid de cupru.

CuCl2(aq) + 2NaOH (aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaCl(aq)

Ecuația ionică netă:

Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)

Pe baza regulilor de solubilitate, hidroxidul de cupru nu este solubil în apă, în timp ce clorura de cupru este solubilă.

Constanta produsului de solubilitate (Ksp) este o constantă de echilibru care relaționează produsele de ionizare ale unei substanțe dizolvate și ne permite să înțelegem de ce hidroxidul de cupru este aparent insolubil în apă. Ksp se determină experimental prin măsurarea concentrațiilor de ioni în soluție. Hidroxidul de cupru se dizolvă într-adevăr într-o cantitate infimă în apă pură și se stabilește un echilibru. Ecuația pentru echilibrul hidroxidului de cupru în apă este prezentată mai jos:

Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)

Constanta produsului de solubilitate, care este produsul concentrațiilor ionilor și care a fost determinată experimental, este dată mai jos:

Constanta produsului de solubilitate, care este produsul concentrațiilor ionilor și a fost determinată experimental:

Ksp = 2 = 2,2 x 10-20

Ksp este foarte mică, ceea ce înseamnă că hidroxidul de cupru se disociază foarte puțin în apă, în timp ce marea majoritate rămâne un solid.

Siguranță: Clorura de cupru este corozivă. Hidroxidul de sodiu este extrem de coroziv și poate provoca arsuri grave. Purtați echipament de protecție adecvat, inclusiv mănuși și ochelari de protecție.

Eliminare: Hidroxidul de cupru în soluție poate fi păstrat pentru demonstrația 4.10 Curățarea hidroxidului. Pentru eliminare, adăugați puțin acid clorhidric pentru a dizolva hidroxidul și aruncați-l în containerul corespunzător pentru deșeuri apoase.