Cu hóa trị mấy? Các tính chất của đồng

Cu hóa trị mấy? Các tính chất của đồng

Đồng (Cu) có hai hóa trị là 1 và 2.

Tuy nhiên, chúng ta thường gặp đồng có hóa trị 2 trong chương trình hóa học phổ thông.

Vì sao đồng có 2 hóa trị?

Bây giờ, nhìn vào cấu hình electron của đồng.

Đồng có số hiệu nguyên tử là 29 với cấu hình electron như sau: 1s22s22p63s23p63d104s1. Có thể thấy được [Ar]3d10 có một electron ở lớp ngoài cùng tức là Cu có hóa trị 1.

Tiếp theo có thể thấy [Ar] 4s2 3d9 có năng lượng rất gần với trạng thái 1 và có 2 electron ở lớp vỏ ngoài cùng tức là khi đó Cu có hóa trị 2.

Các electron lớp d liên kết chặt chẽ và không tham gia phản ứng. Chính vì thế hóa trị của đồng có thể thay đổi.

Ví dụ hợp chất đồng có hóa trị 1:

CuCl là chất rắn có màu xanh lục và tan ít trong nước.

Ví dụ hợp chất đồng có hóa trị 2:

CuCl2 là chất rắn màu nâu khi khô và có màu xanh lam nếu ngậm nước, tan mạnh trong nước.

Tính chất vật lý của đồng

Các tính chất vật lý của đồng:

• Đồng là kim loại màu đỏ, có tính dẻo, dễ kéo sợi và dát mỏng.
• Đồng có độ dẫn nhiệt và dẫn điện rất cao (chỉ thấp hơn bạc). Nếu bị lẫn tạp chất thì độ dẫn điện của đồng giảm nhanh.
• Khối lượng riêng của đồng là 8,98 g/cm3
• Nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C

Tính chất hóa học của đồng

Đồng có tính khử yếu và là kim loại kém hoạt động. Các tính chất hóa học của đồng như sau:

Tác dụng với phi kim

Cu phản ứng với oxi ở nhiệt độ cao tạo CuO. Lớp đồng oxit bảo vệ bên ngoài nên Cu không bị oxi hoá tiếp tục.

2Cu + O2 → CuO

Khi tiếp tục đun nóng tới nhiệt độ từ 800 - 1000 độ C.

CuO + Cu → Cu2O (đỏ)

Cu tác dụng trực tiếp với Cl2, Br2, S…

Phương trình hóa học:

Cu + Cl2 → CuCl2

Cu + S → CuS

Tác dụng với axit

Cu không tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng.

Khi có mặt oxi, Cu tác dụng với dung dịch HCl.

Phương trình hóa học:

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O

Cu tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc.

Phương trình hóa học:

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + H2O

Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Tác dụng với dung dịch muối

Đồng có thể khử được ion kim loại đứng sau nó trong dung dịch muối.

Phương trình hóa học:

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Cách điều chế đồng

Đồng được sản xuất từ quặng thương mại là đồng sunfua, đặc biệt là chalcopyrit (CuFeS2) và ít hơn là chalcocit (Cu2S). Các khoáng này được tách ra từ các quặng được nghiền để nâng hàm lượng lên 10 - 15% đồng bằng froth flotation hay bioleaching. Nung vật liệu này với silica trong flash smelting để loại sắt ở dạng xỉ. Sản phẩm tạo ra copper matte chứa Cu2S sau đó được roasted để chuyển tất cả các sunfua thành oxit.

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

Oxit đồng được chuyển thành đồng theo phản ứng nung:

2Cu2O → 4Cu + O2

Các ứng dụng của đồng

Đồng là một kim loại dẻo, dễ dát mỏng hay kéo sợi. Chúng ta có thể thấy rất nhiều ứng dụng của đồng trong đời sống hàng ngày.

• Ứng dụng trong ngành điện: Đồng được dùng làm dây dẫn điện, sản xuất bo mạch điện tử, ống chân không, vật liệu tản nhiệt, kết nối mạch điện tử, máy tuabin điện, máy biến áp…
• Ứng dụng trong xây dựng: Đồng có đặc tính chống ăn mòn cao kết hợp với khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn, vi rút trong nước nên đồng được dùng để vận chuyển nước uống.
• Ứng dụng trong ngành máy bay, ô tô, tàu thủy máy công trình: Đồng là một thành phần quan trọng trong các thiết bị trong máy bay, tàu hỏa, thuyền, ô tô.
• Ứng dụng làm đồ gia dụng: Đồng được sử dụng trong các đồ gia dụng quen thuộc hàng ngày như: nồi, chảo, ống dẫn gas, điều hòa,…
• Ứng dụng trong sản xuất đồ thủ công, mỹ nghệ: Đồng còn được sử dụng trong các tác phẩm nghệ thuật như trống đồng, tranh và tượng đồng,… Các nhạc cụ như còi, kèn,… cũng được làm bằng đồng thau.
• Hầu như mọi vật dụng trong đời sống hiện nay đều có sự hiện diện của đồng.
• Đồng cũng là một chất vi lượng trong phân bón hóa học
• ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực về bảo vệ môi trường.