Хлорид меди(II) CuCl2: свойства, получение, применение
Хлорид меди(II) CuCl2 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 135 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- CuCl2
- Класс
- соль (средняя, растворимая)
- Молярная масса
- 135 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 134,45 г/моль
- Состояние
- твёрдое кристаллическое вещество
- Степени окисления
- Cu +2, Cl −1
- Связь
- ионная с заметной долей ковалентности
- Цвет раствора
- голубой в разбавленном, зелёный в концентрированном
Что такое хлорид меди(II)?
Хлорид меди(II) — кристаллическая соль, у которой особенно наглядно меняется цвет: безводная жёлто-бурая, кристаллогидрат голубовато-зелёный, а раствор в зависимости от концентрации то голубой, то зелёный. Цвет зависит от того, какие частицы окружают ион меди — молекулы воды или хлорид-ионы.
В химии эта соль — удобный пример для электролиза раствора на инертных электродах: на катоде выделяется медь, на аноде хлор. Она также хорошо иллюстрирует вытеснение меди более активными металлами и осаждение сульфида меди.
Какие физические свойства у хлорида меди(II)?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое кристаллическое вещество |
| Цвет и запах | безводная соль жёлто-коричневая, кристаллогидрат голубовато-зелёный; запаха нет |
| Растворимость в воде | хорошая: около 70 г в 100 г воды при 20 °C |
| Температура плавления | около 498 °C у безводной соли |
| Среда раствора | кислая из-за гидролиза по катиону меди |
Какие химические свойства у хлорида меди(II)?
Хлорид меди(II) образует цветные осадки со щёлочью и сероводородом, вытесняется более активными металлами и подвергается электролизу. Его реакции хорошо знакомы по заданиям на осадки и электролиз.
- Со щёлочью: голубой осадок гидроксида меди(II)CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl
- С сероводородом: чёрный осадок сульфида меди(II)CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl
- С железом: вытеснение медиCuCl2 + Fe → FeCl2 + Cu
- С нитратом серебра: белый осадок хлорида серебраCuCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Cu(NO3)2
- Электролиз раствора на инертных электродахCuCl2 → Cu + Cl2↑Условия: электролиз раствора
Сульфид меди(II) не растворяется даже в соляной кислоте, поэтому реакция с сероводородом идёт, несмотря на то что в ходе неё образуется сильная кислота. Это пример реакции, которая протекает за счёт крайне малорастворимого продукта.
Как получают хлорида меди(II)?
Из оксида и гидроксида меди
Оксид или гидроксид меди(II) растворяют в соляной кислоте. Медь же с соляной кислотой не реагирует, так как стоит правее водорода.
- CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
- Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
Из простых веществ
Нагретая медь горит в хлоре, образуя хлорид меди(II) в виде бурого дыма.
- Cu + Cl2 → CuCl2
Как распознать хлорид меди(II)? Качественная реакция
Ион меди(II) определяют щёлочью: образуется голубой студенистый осадок гидроксида, который при нагревании чернеет. Хлорид-ион подтверждают нитратом серебра: выпадает белый творожистый осадок.
- Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2↓
Где применяют хлорида меди(II)?
- катализатор в органическом синтезе и в хлорировании;
- травление медных слоёв печатных плат;
- производство пигментов и красителей;
- пиротехника: окрашивание огня в сине-зелёный цвет.
Меры предосторожности. Вредна при попадании внутрь, раздражает кожу и глаза, токсична для водных организмов. Работать нужно в перчатках, а растворы собирать в отдельную ёмкость, не выливая в раковину.
Чему равна молярная масса хлорида меди(II)?
M(CuCl2) = 64 + 2·35,5 = 135 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 134,45 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где хлорид меди(II) встречается на ЕГЭ?
- Задание 3: степень окисления и валентностьСтепень окисления: медь +2, хлор −1.
- Задание 5: классы неорганических веществКлассификация: средняя соль слабого основания и сильной кислоты.
- Задание 20: электролиз растворов и расплавовЭлектролиз раствора хлорида меди(II): медь на катоде, хлор на аноде.
- Задание 21: гидролиз солей и средаГидролиз по катиону меди, кислая среда.
- Задание 24: качественные реакцииКачественная реакция на ион меди(II): голубой осадок со щёлочью.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса хлорида меди(II)?
M(CuCl2) = 64 + 2·35,5 = 135 г/моль. Для меди в расчётах ЕГЭ берут 64.
Почему раствор хлорида меди(II) бывает то голубым, то зелёным?
В разбавленном растворе ион меди окружён молекулами воды и выглядит голубым. С ростом концентрации к нему присоединяются хлорид-ионы, и оттенок смещается к зелёному.
Что выделится на электродах при электролизе раствора хлорида меди(II)?
На катоде осядет красноватая медь, на аноде выделится жёлто-зелёный хлор с резким запахом. Раствор постепенно обесцвечивается.
Чем хлорид меди(II) отличается от нитрата меди(II) в реакциях?
Катион один и тот же, поэтому осадки со щёлочью и сульфидами совпадают. Разница в анионе: хлорид даёт осадок с серебром, а нитрат при прокаливании разлагается на оксид меди и газы.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: медь Cu, хлор Cl.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ