Tính chất vật lý của Đồng (Cu), tính chất hóa học của Đồng, hợp chất của Đồng và ứng dụng - Hóa 12 bài 35

Bài viết này sẽ giúp các em biết vị trí của đồng (Cu) trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của đồng. Tính chất vật lý, tính chất hóa học của đồng và một số hợp chất quan trọng của đồng như CuO, Cu(OH)₂ và muối đồng.

I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

- Đồng (Cu) ở ô số 29, thuộc nhóm IB, có chu kì 4 trong bảng tuần hoàn.

- Nguyên tử Cu có cấu hình electron bất thường: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹.

 Viết gọn là [Ar]3d¹⁰4s¹.

- Trong các hợp chất Cu có số oxi hóa +1 hoặc +2.

 Cu⁺: [Ar] 3d¹⁰;  Cu²⁺: [Ar] 3d⁹;

II. Tính chất vật lý của đồng

- Đồng là kim loại màu đỏ, có khối lượng riêng lớn (D = 8,98 g/cm³), nóng chảy ở 1083^oC.

- Đồng tinh khiết tương đối mềm, dễ kéo dài và dát mỏng.

- Đồng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và hơn hẳn các kim loại khác.

III. Tính chất hóa học của đồng

1. Tác dụng với phi kim
2. Tác dụng với axit

Đồng là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu.

1. Đồng tác dụng với phi kim

- Ở nhiệt độ thường, đồng có thể tác dụng với clo, brom nhưng tác dụng rất yếu với oxi tạo thành màng oxit.

 Cu + Cl₂ → CuCl₂ 

- Khi đun nóng, đồng tác dụng được với một số phi kim như oxi, lưu huỳnh nhưng không tác dụng được với hiđro, nitơ và cacbon.

 2Cu + O₂   2CuO

2. Đồng tác dụng với axit

- Trong dãy điện hóa của kim loại, Cu đứng sau H và trước Ag. Đồng không khử được nước và ion H⁺ trong các dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng.

- Với các dung dịch H₂SO₄ đặc, nóng và HNO₃, đồng khử S⁺⁶ xuống S⁺⁴ và N⁺⁵ xuống N⁺⁴ hoặc N⁺².

 Cu + H₂SO_{4 (đặc)}  CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

 Cu + 4HNO_3 (đặc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

 3Cu + 8HNO_3 (loãng) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

IV. Hợp chất của đồng

1. Đồng(II) oxit CuO

• Tính chất vật lý của CuO

- Là chất rắn màu đen, không tan trong nước.

• Tính chất hóa học của CuO

- Là oxit bazơ, tác dụng dễ dàng với axit và oxit axit.

 CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

- Khi đun nóng, CuO dễ bị H₂, CO, C khử thành đồng kim loại.

 CuO + H₂  Cu + H₂O

2. Đồng(II) hiđroxit Cu(OH)₂

• Tính chất vật lý của Cu(OH)₂ 

- Là chất rắn màu xanh, không tan trong nước.

• Tính chất hóa học của Cu(OH)₂

 - Có tính bazơ, dễ dàng tan trong các dung dịch axit.

 Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

 - Dễ bị nhiệt phân.

 Cu(OH)₂  CuO + H₂O

3. Muối đồng(II)

- Có màu xanh, thường gặp là muối đồng(II), như CuCl₂, CuSO₄, Cu(NO₃)₂,...

- Muối đồng(II) sunfat kết tinh ở dạng ngậm nước CuSO₄.5H₂O có màu xanh, dạng khan có màu trắng.

CuSO₄.5H₂O   CuSO₄ + 5H₂O

(màu xanh)       (màu trắng)

4. Ứng dụng của đồng và hợp chất của đồng

- Dựa vào tính dẻo, tính dẫn điện, tính bền và khả năng tạo ra nhiều hợp kim mà đồng được ứng dụng rộng rãi. Đồng là kim loại màu quan trọng nhất đối với công nghiệp và kĩ thuật. Trên 50% sản lượng đồng dùng làm dây dẫn điện và trên 30% làm hợp kim. Hợp kim đồng có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống như dùng để chế tạo các chi tiết máy, chế tạo các thiết bị dùng trong công nghiệp đóng tàu biển.

- Hợp chất của đồng cũng có nhiều ứng dụng. Dung dịch CuSO₄ dùng trong nông nghiệp để chữa bệnh mốc sương cho cà chua, khoai tây. CuSO₄ khan dùng để phát hiện dấu vết của nước trong các chất lỏng. Đồng cacbonat bazơ CuCO₃.Cu(OH)₂ được dùng để pha chế sơn vô cơ màu xanh, màu lục.