Bài 35. Đồng và hợp chất của đồng
I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
Đồng (Cu) ở ô số 29, thuộc nhóm IB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.
Nguyên tử Cu có cấu hình electron bất thường: 1s22s2 2p63s23p63d104s1. Viết gọn là [Ar]3d104s1.
Trong các hợp chất Cu có số oxi hóa +1 hoặc +2.
Đồng là kim loại màu đỏ, có khối lượng riêng lớn (D = 8,98 g/cm3), nóng chảy ở 1083oC. 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.
Đồng là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu.
- Ở nhiệt độ thường, đồng có thể tác dụng với clo, brom nhưng tác dụng rất yếu với oxi tạo thành màng oxit.
- 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.
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 $\mathop S\limits^{ + 6}$ xuống $\mathop S\limits^{ + 4}$ và $\mathop N\limits^{ + 5}$ xuống $\mathop N\limits^{ + 4}$ hoặc $\mathop N\limits^{ + 2}$.
1. Đồng(II) oxit (CuO)
- Là chất rắn màu đen, không tan trong nước.
- Là oxit bazơ, tác dụng dễ dàng với axit và oxit axit.
- Khi đun nóng, CuO dễ bị H2, CO, C khử thành đồng kim loại.
2. Đồng(II) hiđroxit (Cu(OH)2)
- Là chất rắn màu xanh, không tan trong nước.
- Có tính bazơ, dễ dàng tan trong các dung dịch axit.
- Dễ bị nhiệt phân.
- 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.
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.
