Соединения меди

Соединения со степенью окисления +1. У меди данная степень окисления проявляется редко. Бинарные соединения меди(I) (оксиды, сульфиды, галогениды) - кристаллические вещества, малорастворимые в воде. Оксид меди(I) - Cu₂О - оранжевого цвета, амфотерен, его кислотные свойства проявляются при растворении в концентрированных растворах щелочей:

Cu₂О + 2NаОH + Н₂О = 2Na[Cu(OH)₂]

Гидроксид – Cu(OH) – малорастворимое соединение желтого цвета. Неустойчив, при попытке его получения обменной реакцией выделяется оксид Cu₂О:

2Cu⁺ + 2ОH^- = Cu₂О + H₂O

Медь(I) образует устойчивые комплексные ионы как катионного, так и анионного типа, в которых обычно проявляет координационное число 2:

CuCl + 2NH₃ = [Cu(NH₃)₂]Cl; CuCN + KCN = K[Cu(CN)₂]

Образованием координационных соединений объясняется тот факт, что нерастворимые в воде галогениды, цианиды или сульфиды обычно растворяются в концентрированных растворах кислот или соответствующих основных соединений. Например:

CuCl + HCl = H[CuCl₂]

Соединения меди в степени окисления +1 - сильные восстановители и легко окисляются уже кислородом воздуха:

4CuCl + O₂ + 4HCl = 4CuCl₂ + 2H₂O

Для соединений меди(I) также характерны реакции диспропорционирования, поэтому при действии света или тепла они легко распадаются:

2Cu⁺¹Cl = Cu⁺²Cl₂ + Cu⁰

Соединения со степенью окисления +2. Степень окисления +2 характерна для меди, которая образует бинарные соединения (оксид, галогениды и пр.), гидроксид, разнообразные соли и координационные соединения.

Оксид меди(II) образуется при прокаливании меди на воздухе, это порошок черного цвета, нерастворим в воде. Гидроксид меди(II) – осадок голубого цвета – получают обменным взаимодействием растворов солей меди(II) со щелочами.

Оксид и гидроксид меди(II) амфотерны и растворяются как в кислотах, так и в концентрированных растворах щелочей:

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O; Cu(OН)₂ + 2KOH = K₂[Cu(OH)₄]

Из солей меди(II) хорошо растворимы в воде хлорид, нитрат, сульфат. Гидратированный катион меди(II) имеет голубую окраску. Иодид, тиоцианат и цианид меди(II) нестабильны. При попытке получения этих солей по обменной реакции протекает окислительно-восстановительный процесс:

2Cu²⁺ + 4I^- = 2CuI + I₂;

2СuSO₄ + 4KCN = 2CuCN + (CN)₂ + 2K₂SO₄

Наиболее широко из солей меди применяется медный купорос - CuSO₄5H₂O. В основном он используется для производства минеральных красок и для борьбы с вредителями и заболеваниями растений.

Координационные соединения меди(II) весьма разнообразны, характерные координационные числа – 4, 5 и 6. Из катионных известны аквакомплексы и аммиакаты: [Cu(OH₂)₆]²⁺, [Cu(NH₃)₄]²⁺, точнее [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂]²⁺. Из анионных координационных соединений наиболее устойчивы цианидные, например К₂[Cu(СN)₄]. Известны координационные соединения с карбонат-, сульфат- и другими анионами в качестве лигандов, например, выделено темно-синее соединение состава К₂[Cu(СО₃)₂].