Задача 1
Условие (кратко)
Медь на воздухе темнеет — покрывается плёнкой оксида меди(II). Запишите уравнение реакции и предложите способ химической очистки меди от этой плёнки без повреждения металла.
Решение
Образование плёнки — окисление меди кислородом воздуха:
\[\mathrm{2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO}\]
Для очистки подойдёт разбавленная кислота-неокислитель — соляная или разбавленная серная (в быту — лимонная кислота или уксус). Основный оксид меди(II) с ней реагирует и переходит в раствор:
\[\mathrm{CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O}\]
\[\mathrm{CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O}\]
Сама медь стоит в ряду напряжений после водорода и не вытесняет его из таких кислот, поэтому металл не повреждается. Азотную и концентрированную серную кислоты брать нельзя — они окисляют и растворяют медь.
После обработки изделие промывают водой и вытирают насухо.
Ответ
2Cu + O₂ → 2CuO; очистка разбавленной HCl или H₂SO₄ (CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O), медь с ними не реагирует
Почему так
Оксид меди(II) — основный оксид и растворяется в кислотах, а медь правее водорода в ряду напряжений и с кислотами-неокислителями не реагирует.
Подробнее — в теме «Коррозия металлов и способы защиты от неё».