Малахіт - Властивості міді

Малахіт - є з'єднанням міді, склад природного малахіту нескладний: це основний карбонат міді (СuОН) 2 СО 3 або СuСО 3 - Сu (ОН) 2. Це з'єднання термічно нестійке і легко розкладається при нагріванні, навіть не дуже сильному. Якщо нагріти малахіт вище 200 О С, він почорніє і перетвориться на чорний порошок оксиду міді, одночасно виділяться пари води і вуглекислий газ: (СuОН) 2 СО 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O.

Однак отримати знову малахіт - дуже важке завдання: це не могли зробити протягом багатьох десятиліть, навіть після успішного синтезу алмазу. Непросто отримати навіть з'єднання того ж складу, що і малахіт. Якщо злити розчини сульфату міді і карбонату натрію, то вийде пухкий об'ємистий блакитний осад, дуже схожий на гідроксид міді Сu (OH)2; одночасно виділиться вуглекислий газ. Але приблизно через тиждень пухкий блакитний осад сильно ущільниться і прийме зелений колір.

Повторення досвіду з гарячими розчинами реагентів призведе до того, що ті ж зміни з осадом відбудуться вже через годину. Реакцію солей міді з карбонатами лужних металів вивчали багато хіміки різних країн, проте результати аналізу отриманих опадів у різних дослідників розрізнялися і іноді істотно. Якщо взяти занадто багато карбонату, осад взагалі не випаде, а вийде розчин красивого синього кольору, у якому мідь у вигляді комплексних аніонів, наприклад, [Cu (CO 3) 2] 2 -.

Якщо карбонату взяти менше, випадає об'ємистий желеподібний осад світло-синього кольору, спінений бульбашками вуглекислого газу. Подальші перетворення залежать від співвідношення реагентів. При надлишку СuSО 4, навіть невеликому, осад з часом не змінюється. При надлишку ж карбонату натрію синій осад через 4 дні різко (в 6 разів) зменшується в об'ємі і перетворюється на кристали зеленого кольору, які можна відфільтрувати, висушити і розтерти в тонкий порошок, який за складом близький до малахіту. Якщо збільшити концентрацію СuSO 4 від 0,067 до 1,073 моль / л (при невеликому надлишку Nа 2 СО 3), то час переходу синього осаду в зелені кристали зменшується від 6 днів до 18 годин. Очевидно, в блакитному студне з часом утворюються зародки кристалічної фази, які поступово зростають.

Таким чином, щоб отримати осад певного складу, відповідного малахіту, треба взяти 10%-ний надлишок Nа 2 СО 3, високу концентрацію реагентів (близько 1 моль / л) і витримувати синій осад під розчином до його переходу в зелені кристали. До речі, суміш, що отримується додаванням соди до мідного купоросу, здавна використовували проти шкідливих комах у сільському господарстві під назвою "бургундська суміш". Відомо, що розчинні сполуки міді отруйні. Основний карбонат міді розчинимо, але в шлунку під дією соляної кислоти він легко переходить у розчинний хлорид:

(СuОН) 2 СО 3 + 2HCl = 2CuCl 2 + CO 2 + H 2 O.

Чи небезпечний в такому випадку малахіт? Колись вважалося дуже небезпечним вколотися мідної шпилькою або шпилькою, кінчик якої позеленів, що вказувало на освіту солей міді - головним чином основного карбонату під дією вуглекислого газу, кисню і вологи повітря. У дійсності токсичність основного карбонату міді, в тому числі і того, який у вигляді зеленої патини утворюється на поверхні мідних і бронзових виробів, дещо перебільшена. Як показали спеціальні дослідження, смертельна для половини піддослідних щурів доза основного карбонату міді становить 1,35 г на 1 кг маси для самця і 1,5 г - для самок.

Максимальна безпечна одноразова доза складає 0,67 г на 1 кг. Звичайно, людина - не щур, але і малахіт - явно не ціаністий калій. І важко уявити, щоб хто-небудь з'їв півсклянки розтертого в порошок малахіту. Те ж можна сказати про основний ацетат міді (історична назва - ярь-мідянка), який виходить при обробці основного карбонату оцтовою кислотою і використовується, зокрема, як пестицид.

Значно небезпечніше інший пестицид, відомий під назвою "паризька зелень", який являє собою суміш основного ацетату міді з її арсенатів Cu (AsO 2) 2. Хіміків давно цікавило питання - існує чи не основною, а простий карбонат міді СuСО 3. У таблиці розчинності солей на місці СuCO 3 коштує прочерк, що означає одне з двох: або ця речовина повністю розкладається водою, або його зовсім не існує. Дійсно, протягом цілого століття нікому не вдавалося отримати це речовина, і у всіх підручниках писали, що карбонат міді не існує. Проте в 1959 ця речовина було отримано, хоча й за особливих умовах: при 150 °С в атмосфері вуглекислого газу під тиском 60-80 атм.

Похожие статьи




Малахіт - Властивості міді

Предыдущая | Следующая