Πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο σιδήρου για να πάρει χαλκό από θειικό διάλυμα;
1. Η αντίδραση: Ο σίδηρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό. Αυτό σημαίνει ότι ο σίδηρος έχει ισχυρότερη τάση να χάνει ηλεκτρόνια και να σχηματίζει θετικά ιόντα. Όταν ο σίδηρος προστίθεται σε διάλυμα θειικού χαλκού, μετατοπίζει τα ιόντα χαλκού από το διάλυμα.
* Χημική εξίσωση: Fe (s) + cuso₄ (aq) → feso₄ (aq) + cu (s)
2. Η διαδικασία:
* Τοποθετήστε ένα κομμάτι σιδήρου (π.χ. νύχι σιδήρου) σε ένα διάλυμα θειικού χαλκού.
* Με την πάροδο του χρόνου, θα παρατηρήσετε μερικά πράγματα:
* Το μπλε χρώμα του διαλύματος θειικού χαλκού θα αρχίσει να ξεθωριάζει καθώς αντικαθίστανται τα ιόντα χαλκού.
* Μια κόκκινη-καφέ επικάλυψη του στερεού χαλκού θα σχηματιστεί στην επιφάνεια του σιδήρου.
* Ο σίδηρος θα αρχίσει να διαλύεται, σχηματίζοντας θειικό σίδηρο (II).
3. Η εξήγηση:
* Τα άτομα σιδήρου χάνουν ηλεκτρόνια (οξείδωση) και γίνονται ιόντα σιδήρου (II) (Fe2⁺).
* Τα ιόντα χαλκού (Cu²) στα ηλεκτρόνια κέρδους διαλύματος (μείωση) και γίνονται συμπαγή άτομα χαλκού (Cu).
* Τα ιόντα σιδήρου (II) στη συνέχεια συνδυάζονται με τα θειικά ιόντα (SO₄2⁻) στο διάλυμα για να σχηματίσουν θειικό σίδηρο (II) (Feso₄).
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η αντίδραση συμβαίνει επειδή ο σίδηρος έχει υψηλότερο πρότυπο δυναμικό μείωσης από το χαλκό, που σημαίνει ότι ο σίδηρος είναι πιο πιθανό να χάσει ηλεκτρόνια και να οξειδωθεί.
* Αυτή η μέθοδος είναι ένας απλός και αποτελεσματικός τρόπος λήψης χαλκού από διάλυμα θειικού χαλκού, αλλά μπορεί να μην αποφέρει καθαρό χαλκό. Μπορεί να απαιτείται περαιτέρω καθαρισμός.
* Η αντίδραση μπορεί να επιταχυνθεί χρησιμοποιώντας μια πιο αντιδραστική μορφή σιδήρου, όπως αρχειοθέτηση σιδήρου.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις αντιδράσεις εκτοπισμού ή τη χημεία του χαλκού!
