Đồng và hợp chất của đồng đang là một chủ đề rất phổ biến và quan trọng. Bạn đã bao giờ tự hỏi đồng là gì không? Công thức của các hợp chất của đồng ra sao? Bài toán liên quan đến đồng và hợp chất của đồng được đặt ra như thế nào? Tất cả những câu hỏi này sẽ được giải đáp một cách rõ ràng và chi tiết thông qua bài viết dưới đây tại Laginhi.com.

Có thể bạn quan tâm

Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá lý thuyết về đồng và hợp chất của đồng cũng như những kiến thức liên quan để hiểu rõ hơn về chủ đề này. Hãy cùng Laginhi.com đi sâu vào bài viết ngay bây giờ!

Bạn đang xem: Lý thuyết và ứng dụng: Đồng và Hợp chất của Đồng

Đồng: Ý nghĩa và Đặc điểm

Vị trí và cấu tạo của đồng

Đồng là một kim loại chuyển tiếp, nằm trong nhóm IB với số nguyên tử là 29 và chu kỳ 4. Kí hiệu đồng là Cu.

Cấu hình electron của đồng: 3d10 4s1

Trong các hợp chất, đồng thường xuất hiện với các số oxi hóa phổ biến là: +1 và +2.

  • Cấu hình electron của:
  • Ion Cu+: 3d10
  • Ion Cu2+: 3d9
Đồng là một kim loại chuyển tiếp, nằm trong nhóm IB

Cấu tạo của đơn chất đồng

  • Đơn chất đồng có bán kính nguyên tử nhỏ hơn so với kim loại nhóm IA và Ion đồng có điện tích lớn hơn so với kim loại nhóm IA.
  • Liên kết trong đơn chất đồng là vững chắc hơn do kim loại đồng có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện, tạo nên tinh thể đặc chắc.
Đơn chất đồng có bán kính nguyên tử nhỏ hơn kim loại nhóm IA

Tính chất vật lí

Đồng có tính chất vật lý giống như kim loại mềm, có màu đỏ đặc trưng, dễ dàng kéo dãn thành sợi và mạ vàng. Không chỉ vậy, đồng cũng có khả năng dẫn điện và nhiệt cao đáng kinh ngạc, chỉ đứng sau bạc. Bán kính nguyên tử của đồng là 0,128nm và độ âm điện là 1,9.

Đồng có tính chất vật lý của kim loại dẻo, có màu đỏ
Đồng có tính chất vật lý của kim loại dẻo, có màu đỏ

Đặc tính hóa học

Tương tác với phi kim

Đồng được xem là kim loại ít hoạt động và có khả năng khử yếu. Khi tiếp xúc với phi kim và nhiệt độ cao, sẽ xảy ra các phản ứng sau:

  • Khi nung chảy: 2Cu + O2 → 2CuO
  • Tác động với Cl2, Br2, S,… ở nhiệt độ phòng hoặc đun nóng: Cu + Cl2 → CuCl2 (đồng clorua).

Tương tác với axit

  • Tác động với HCl, H2SO4 loãng: Không phản ứng, nhưng nếu có O2 thì Cu sẽ bị oxi hóa thành Cu2+
Đọc thêm:  Cali là gì? Ý nghĩa của cali trên facebook và tiktok?

2Cu + 4HCl +O2 → 2CuCl2 + 2H2O

Đồng được xem là kim loại ít hoạt động và có khả năng khử yếu

Đồng (I) oxit

Đồng (I) oxit là một hợp chất có màu đỏ gạch, không hòa tan trong nước. Hợp chất này dễ phản ứng với axit và dễ bị khử. Phương trình hóa học cụ thể được mô tả như sau:

  • Tác dụng với axit: Cu2O + 2HCl → CuCl2 + Cu + H2O
  • Khi bị khử: Cu2O + H2 → 2Cu + H2O
Đồng (I) oxit là hợp chất có màu đỏ gạch, không tan trong nước
Đồng (I) oxit là hợp chất có màu đỏ gạch, không tan trong nước

Đồng (I) Hiđroxit

Xem thêm : Script là gì? Script và ngôn ngữ lập trình có điểm gì khác biệt?

Đồng (I) hiđroxit tạo ra chất kết tủa màu vàng và dễ bị phân hủy.

  • Phương Trình: 2CuOH → Cu2O + H2O
Hợp chất này tạo ra chất kết tủa màu vàng và dễ bị phân hủy
Hợp chất này tạo ra chất kết tủa màu vàng và dễ bị phân hủy

Đồng (II) oxit

Như bạn đã biết, Đồng (II) oxit là một chất rắn có màu đen đặc trưng không thể hòa tan. Được biết đến với tính chất của một oxit bazơ và dễ bị oxi hóa. Dưới đây là phương trình thể hiện các quá trình liên quan:

  • Oxit bazơ: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
  • Khi bị oxi hóa: CuO + H2 → Cu + H2O; CuO + C2H5OH → CH3CHO + Cu + H2O; 3 CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O
Đồng (II) oxit không thể hòa tan có màu đen đặc trưng
Đồng (II) oxit không thể hòa tan có màu đen đặc trưng

Đồng (II) hiđroxit

Đồng (II) hidroxit là một bazo không tan, tạo thành chất kết tủa màu xanh. Điều này dễ nhiệt phân và tạo phức, cũng có thể bị oxi hóa đồng thời tương tác với axit. Phản ứng:

  • Tương tác với axit: Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
  • Dễ nhiệt phân: Cu(OH)2 → CuO + H2O
Đồng (II) hidroxit là một bazo không tan, tạo thành chất kết tủa màu xanh

Muối Đồng (II)

Các dung dịch muối đồng (II) được nhận biết bởi màu xanh đặc trưng, và có tính chất hóa học tương tác với kiềm và dung dịch NH3. Phản ứng:

  • Tương tác với kiềm: CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
  • Tương tác với dung dịch NH3: CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + NH42SO4; Cu(OH)2 + 4NH3 → CuNH34OH2
  • Ngoài ra, CuSO4 cũng được sử dụng để phát hiện vết nước trong chất lỏng: CuSO4 + 5H2O → CuSO45H2O (màu xanh).
Đặc điểm của các dung dịch muối đồng (II) có màu xanh

Ứng Dụng Của Đồng và Hợp Chất Của Đồng

Với những đặc tính vật lý như tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và độ bền, đồng cùng các hợp chất của nó đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.

Dẫn điện và dẫn nhiệt: Đồng là một trong những kim loại dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhất, vì vậy, nó thường được sử dụng để sản xuất dây điện và dây nhiệt.

Điện tử: Đồng là một thành phần quan trọng trong việc chế tạo linh kiện điện tử, từ vi mạch in cho đến các thành phần khác của thiết bị điện tử.

Dụng cụ y tế: Với khả năng diệt vi khuẩn tự nhiên, đồng được sử dụng rộng rãi trong dụng cụ y tế như các bộ khám bệnh, gia vị nấu ăn và các vật dụng khác.

Xây dựng: Hợp kim đồng thường được dùng để sản xuất ống nước và vật liệu xây dựng khác nhờ khả năng chống ăn mòn và độ bền cao.

Nghệ thuật và trang trí: Đồng được ưa chuộng trong việc chế tác nghệ thuật và trang trí như tượng, đồ đồng và đồ trang sức nhờ sự sang trọng và bền bỉ của nó.

Nhờ vào những ứng dụng đa dạng và tính chất đặc biệt, đồng và hợp chất của nó đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày và các lĩnh vực công nghiệp khác.

Đồng và Ứng Dụng Trong Ngành Điện

Đồng, với tính dẫn điện tuyệt vời, chiếm tỷ lệ lớn trong ngành điện với khoảng 65% sản lượng. Đặc biệt, với giá thành hợp lý, đồng được sử dụng rộng rãi để sản xuất dây điện, mạch điện và dây dẫn trong ngành điện tử.

Đọc thêm:  Điềm đạm là gì? Cách nhận biết tướng người điềm đạm
Ví dụ về ứng dụng của đồng trong ngành điện

Lợi Ích của Đồng trong Ngành Điện

  • Hiệu Suất: Đồng thường được ưa chuộng vì khả năng dẫn điện tốt, giúp tối ưu hiệu suất hệ thống điện.
  • Chi phí: Với giá cả phải chăng, đồng là vật liệu lý tưởng cho việc chế tạo linh kiện điện tử.
  • Độ bền: Đồng có khả năng chịu đựng áp lực điện và nhiệt độ cao một cách ổn định.

Ứng Dụng Cụ Thể

Đồng không chỉ giúp truyền dẫn điện mà còn được sử dụng để tạo ra các mạch in phức tạp cho các thiết bị điện tử hiện đại như vi xử lý, điện thoại di động, hoặc máy tính cá nhân.

Phát Triển Tiềm Năng

Xem thêm : SCP là gì? SCP có thật không? Tìm hiểu SCP 500, 3008, 166

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, đồng dường như sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cấp và mở rộng hệ thống điện hiện đại.

Ngành xây dựng

Không chỉ riêng ngành điện, mà cả ngành xây dựng cũng phụ thuộc vào đồng nhờ tính mềm dẻo và độ bền của nó. Với tỷ lệ sản lượng lên đến 25% trên toàn thế giới, đồng được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng, đặc biệt là trong việc xây dựng các hệ thống ống dẫn, cống thoát nước,…

Nhờ tính mềm dẻo và bền mà đồng cũng góp phần nhiều trong ngành xây dựng

Ngành giao thông, vận tải

Nhờ vào khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt, đồng được sử dụng rộng rãi trong ngành giao thông vận tải. Vật liệu này thường xuất hiện trong các bộ phận cấu thành của các thiết bị như đinh ốc, chân vịt xe, linh kiện của tàu hoả, cũng như các hệ thống ghế ngồi trên các phương tiện công cộng…

Nhờ vào khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt, đồng được sử dụng rộng rãi trong ngành giao thông vận tải

Ngành khác

Ngoài những lĩnh vực đã nêu trên, đồng còn có nhiều ứng dụng khác trong cuộc sống hàng ngày như trong các thiết bị nhà bếp: ống dẫn gas, bộ tản nhiệt cho máy lạnh, các loại nhạc cụ, nồi, chảo,…

Đồng còn được ứng dụng nhiều trong đời sống

Dòng và hợp chất của đồng là gì? Công thức hợp chất của đồng? Các dạng bài tập điển hình về đồng và hợp chất của đồng? Để giúp giải đáp những thắc mắc này của các bạn liên quan đến lý thuyết của đồng. Hãy cùng khám phá chuyên đề lý thuyết về đồng và hợp chất của đồng cũng như những nội dung liên quan qua bài viết dưới đây nhé!

Đồng là gì?

Vị trí và cấu tạo của đồng
Đồng là một kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, có chu kỳ 4 và số hiệu nguyên tử là 29. Kí hiệu của đồng là Cu.
Cấu hình e của đồng: 3d10 4s1
Trong các hợp chất đồng có số oxi hóa phổ biến là: +1; +2.
Cấu hình e của:
Ion Cu+: 3d10
Ion Cu2+: 3d9

Một số tính chất của đồng

Tính chất vật lí

Đồng có tính chất vật lý của kim loại dẻo, có màu đỏ, dễ kéo sợi và tráng mỏng. Ngoài ra, nó còn dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kém hơn bạc). Bán kính nguyên tử của nó là 0,128nm và độ âm điện là 1,9.

Tính chất hóa học

Tác dụng với phi kim
Đồng là kim loại kém hoạt động và có tính khử yếu, khi phản ứng với phi kim đốt nóng và nhiệt độ thường sẽ có phản ứng sau:
Khi đốt nóng: 2Cu + O2 → 2CuO
Tác dụng với Cl2, Br2, S,… ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng: Cu + Cl2 → CuCl2 (đồng clorua).

Tác dụng với axit
Tác dụng với HCl, H2SO4 loãng: Không phản ứng nhưng nếu có mặt O2 thì Cu bị oxi hóa thành Cu2+
2Cu + 4HCl +O2 → 2CuCl2 + 2H2O

Một số hợp chất của đồng

Đồng (I) oxit

Đây là một hợp chất có màu đỏ gạch, không tan trong nước. Nó có thể tác dụng với axit và dễ bị khử. Phương trình hóa học:
Tác dụng với axit: Cu2O + 2HCl → CuCl2+ Cu + H2O

Đọc thêm:  Định kiến là gì? Nguyên nhân, tác hại và cho ví dụ về định kiến

Đồng (I) hiđroxit

Hợp chất này tạo ra chất kết tủa màu vàng và dễ bị phân hủy.
Phương trình: 2CuOH → Cu2O + H2O

Đồng (II) oxit

Nó là một chất rắn, không thể hòa tan có màu đen đặc trưng. Có tính chất của một oxit bazơ và dễ bị oxi hóa. Phương trình:
Oxit bazơ: CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O

Đồng (II) hiđroxit

Đồng (II) hidroxit là một bazo không tan, là một chất kết tủa màu xanh. Nó dễ bị nhiệt phân và tạo phức, có thể bị oxi hóa đồng thời có thể tác dụng với axit. Phương trình:
Tác dụng với axit: Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
Dễ bị nhiệt phân: Cu(OH)2 → CuO + H2O

Muối đồng (II)

Đặc điểm của các dung dịch muối đồng (II) có màu xanh, có tính chất hóa học là tác dụng được với kiềm cũng như dung dịch NH3. Phương trình:
Tác dụng với kiềm: CuSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
Tác dụng với dung dịch NH3: CuSO4 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + NH42SO4; Cu(OH)2 + 4NH3 → CuNH34OH2
Bên cạnh đó, CuSO4 hấp thụ nước thường dùng phát hiện vết nước trong chất lỏng: CuSO4 + 5H2O → CuSO45H2O (màu xanh)

Ứng dụng của đồng và hợp chất của đồng

Do có các tính chất vật lý như dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và tính bền mà đồng và hợp kim của nó được ứng dụng rất nhiều trong đời sống.

Ngành điện

Nhờ vào tính dẫn điện tốt, đồng chủ yếu được ứng dụng nhiều trong ngành điện với sản lượng lên đến 65%. Bên cạnh đó, giá thành của đồng còn rất rẻ, bởi vậy nó được sử dụng để làm dây điện, các mạch hay dây dẫn, mạch điện tử,…

Ngành xây dựng

Không riêng gì ngành điện, nhờ tính mềm dẻo và bền mà đồng cũng góp phần nhiều trong ngành xây dựng. Sản lượng của nó trong ngành này lên đến 25% trên toàn cầu, ta sẽ dễ dàng bắt gặp đồng trong các công trình, đặc biệt là các hệ thống ống dẫn, cống thoát nước,…

Ngành giao thông, vận tải

Nhờ vào tính chất dẫn điện và dẫn nhiệt, đồng góp mặt nhiều trong các ứng dụng của ngành giao thông vận tải. Nó thường thấy trong các bộ phận cấu tạo của máy móc như đinh ốc, chân vịt xe, linh kiện của tàu hỏa, các hệ thống ghế ngồi trên các phương tiện công cộng,…

Ngành khác

Ngoài các ngành nghề trên, đồng còn được ứng dụng nhiều trong đời sống như các vật dụng nhà bếp: Ống dẫn gas, tản nhiệt điều hòa, nhạc cụ, nồi, chảo,…

Một số dạng bài tập về đồng và hợp chất của đồng

Bài 1

Cho kim loại M tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư thu được 4,48 lít khí duy nhất NO (đktc). Tìm kim loại M biết khối lượng nó khi tác dụng là 19,2g.
Đáp án:
Số mol NO:
nNO = 4,48 / 22,4 = 0,2, (mol))
Ta có:
3M + 4HNO3 → 3M(NO3)n + nNO + 2H2O
nM = 0,6 / n => n = 2
Vậy M là Cu

Bài 2

Hòa tan 58g muối CuSO4.5H2O vào nước được 500ml dung dịch A.
Xác định nồng độ mol của dung dịch A.
Cho dần dần bột sắt vào 50ml dung dịch A, khuấy nhẹ cho tới khi dung dịch hết màu xanh. Tính lượng sắt đã tham gia phản ứng.
Đáp án:
Ta có:
nCuSO4 = nCuSO4.5H2O = 0,232 (mol)
CMCuSO4 = 0,464M
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
nFe = nCuSO4 = 0,232, (mol)
mFe = 0,232.56 = 12,992 (gam)

Bài 3

Có 100ml HNO3 0,8M và 100ml H2SO4 0,2M tác dụng với 3,2g Cu cho ra NO. Tính thể tích NO (điều kiện tiêu chuẩn)
Đáp án:
Ta có: 3Cu + 8H(+) + 2NO3(-) → 3Cu(2+) + 2NO + 4H2O
0,05 → 0,12 (mol)
Sau phản ứng: nNO = 2nH(+) / 8 = 0,03
Suy ra: VNO = 0,03 * 22,4 = 0,672 lít

Xem thêm:

  • Công thức hóa học là gì? Ý nghĩa và Bài tập về công thức hóa học
  • Kim loại nhóm B là gì? Vị trí, Cấu tạo, Đặc điểm và Tính chất hóa học
  • Đơn chất là gì, hợp chất là gì và phân tử là gì?

Trên đây là những kiến thức hữu ích về đồng và hợp chất của đồng cũng như các dạng bài tập điển hình. Mong rằng bài viết đã cung cấp những thông tin cần thiết cho các bạn trong quá trình học tập.

Nguồn: https://laginhi.com
Danh mục: News