Предложите способы получения соли хлорид меди(II), используя медь и необходимые реактивы, с объяснением.

Получить хлорид меди(II) CuCl₂ из металлической меди можно несколькими способами. Главное помнить: медь сама по себе с соляной кислотой почти не реагирует, потому что стоит в ряду активности после водорода и не вытесняет его из кислот. Поэтому нужен либо окислитель, либо предварительное превращение меди в оксид.

1. Прямое взаимодействие меди с хлором

Самый прямой способ:

Медь при нагревании реагирует с хлором, образуя хлорид меди(II). В этой реакции хлор является окислителем: он переводит медь из степени окисления 0 в +2.

Степени окисления:

Этот способ теоретически простой, но практически хлор — ядовитый газ, поэтому в школьной лаборатории такой способ обычно не используют.

2. Окисление меди кислородом воздуха, затем растворение оксида в соляной кислоте

Сначала медь нагревают на воздухе:

Образуется чёрный оксид меди(II). Затем его растворяют в соляной кислоте:

Итог: из меди через оксид получают раствор хлорида меди(II).

Этот способ удобен тем, что медь сначала переводится в соединение меди(II), а затем оксид как основной оксид реагирует с кислотой с образованием соли и воды.

3. Растворение меди в соляной кислоте в присутствии окислителя

Поскольку одна соляная кислота медь не растворяет, к ней добавляют окислитель, например перекись водорода. Тогда реакция идёт так:

Здесь перекись водорода окисляет медь:

А хлорид-ионы из HCl образуют соль CuCl₂.

Можно также записать процесс с кислородом воздуха:

Но с кислородом воздуха реакция обычно идёт медленнее, чем с перекисью водорода.

4. Через нитрат меди(II), затем получение хлорида меди(II)

Медь можно сначала растворить в азотной кислоте, так как азотная кислота является окислителем.

Например, с концентрированной азотной кислотой:

Получается нитрат меди(II). Затем его можно обработать соляной кислотой:

Однако этот способ менее удобен для получения чистой соли, потому что в растворе остаются кислоты и другие растворимые вещества. Кроме того, при реакции меди с азотной кислотой выделяются токсичные оксиды азота.

5. Через сульфат меди(II) и хлорид бария

Можно получить из меди сульфат меди(II), а затем обменной реакцией перевести его в хлорид меди(II).

Сначала медь растворяют в горячей концентрированной серной кислоте:

Затем добавляют хлорид бария:

Сульфат бария выпадает в осадок, а хлорид меди(II) остаётся в растворе.

Этот способ основан на реакции обмена: образование нерастворимого осадка BaSO₄ сдвигает реакцию в сторону продуктов.

Вывод: наиболее удобные способы получения CuCl₂ из меди — это либо сначала окислить медь до CuO и растворить оксид в HCl, либо растворить медь в соляной кислоте в присутствии окислителя, например H₂O₂. Прямая реакция с хлором тоже возможна, но она менее безопасна из-за токсичности хлора.