銅と酢の反応の産物は何ですか？

この質問は関連していると思いますルシャトリエの原則に従って：\ begin {align} \ ce {2Cu + O2 & \; < = > 2CuO} \\ \ ce {CuO + 2HOAc &-> Cu（OAc）2 + H2O} \ end {align}銅線の半分が酢酸の下にあるので、酸素と接触していなかったとおっしゃいました。したがって、下部は酸化されませんでした。線の上部は酸素と接触し、反応しました。 $ \ ce {Cu（II）} $酸化物を形成します。密閉ボトルの雰囲気に酢酸蒸気があったため、酸は$ \ ce {Cu（II）} $酸化物とさらに反応し、$ \ ce {を作成しました。 Cu（II）} $アセテートとワットえー。したがって、$ \ ce {CuO} $を除去すると、酸化反応が進行し、さらに$ \ ce {CuO} $が生成され、次に$ \ ce {Cu（II）} $アセテートが生成されます。その結果、銅線の上部は$ \ ce {Cu（OAc）2} $の色のため、一晩で濃い青/緑になりました。

紙の上で緑/青に見える場合は、酢酸銅（II）を使用している可能性があります。無水バージョン$ \ ce {Cu（OAc）2} $があり、含水$ \ ce {Cu（OAc）4（H2O）2} $

ウィキペディアの画像には次のものが含まれます。

形成速度は、反応物と生成物に固有の特性ですが、温度にも依存します。

実際には、銅金属に対する酢の反応はほとんどまたはまったくありません（したがって、溶液中の銅線は透明です）。既存の $ \ ce {Cu2O} $ コーティングはゆっくりと攻撃され、空気/酸素中で可溶性酢酸銅を生成する酢酸第一銅を形成します。後者は、開始期間の遅延を条件として、 $ \ ce {O2} $ で銅金属をさらに電気化学的攻撃するための弱電解質として機能します。

空気を溶液に通す、またははるかに効果的に、 $ \ ce {H2O2} $ を追加すると、少量を追加する場合と同様に電気化学反応が促進されます。優れた電解質（ $ \ ce {NaCl} $ のように、不溶性の銅と複合体を形成して可溶性の銅化合物を形成します）。 Wikipedia $ \ ce {^ {[1]}} $ で引用されている電気化学の商用アプリケーションがあります。これは、銅以外の多くの遷移金属でより一般的に発生します。

$$ \ ce {4Cu ^ + / Fe ^ {2 +} / Co ^ {2 +}（aq）+ O2 + 2 H +-> 4Cu ^ + / Fe ^ {3+} / Co ^ {3+} + 2OH-} $$

また：

$$ \ ce {Cu + Cu ^ {2+} < = > 2 Cu ^ +} $$ （銅は可溶性/錯化すると想定されます）

これは、最初の反応をアクティブに保つために銅をリサイクルします。興味深いことに、お急ぎの方は、 $ \ ce {Cu} $ / vinegar / 3％ $ \ ce {H2O2}電解質としての$ と $ \ ce {NaCl} $ は、マイクロ波でのクイックジャンプスタートで活発な反応を示す可能性があります。関連して、 $ \ ce {Cu / NH3（aq）/ O2} $ （または3％ $ \ ce {H2O2} $ ）/ $ \ ce {NaCl} $ は、商業的な銅鉱石の浸出の基礎となるのに十分なエネルギーを備えています（水性の $ \ ce {NH3} $ と空気および炭酸アンモニウム、 $ \ ce {NH3} $ は錯化剤として機能します。<を参照してください。 span class = "math-container"> $ \ ce {^ {[2]}} $ $ \ ce {^ {[3]}} $ （両方の情報源が反応の電気化学的側面に注目しています。）

では、なぜ黒い $ \ ce {CuO} $ （および基本的な銅）銅線の空気、酸性ガス、水蒸気、ほこりの粒子にさらされる部分のコーティング？上記の反応によると、 $ \ ce {CuO} $ および塩基性酢酸銅は、酸素/空気の存在下での低水条件で期待される製品です。およびH +。ほこりは、おそらく電解質や鉄のような他の金属の源であると私はさらに推測します。これにより、反応ごとに銅イオンのリサイクルも促進する、いわゆるレドックスカップルが発生する可能性があります。

$$ \ ce {Fe ^ {2+} + Cu ^ {2+} < = > Fe ^ {3+} + Cu ^ +} $$

今、炎の中で銅金属を加熱したことのある人なら誰でも、高温でも $ \ ce {Cu / Cu2O} $ 空気中の酸素と簡単に反応して黒い $ \ ce {CuO} $ を作成することはありません（また、メタン炎の使用は $ \ ce {CH4} $ は、作成された $ \ ce {CuO} $ を $に戻すことができます。 \ ce {Cu} $ なので、酸化第二銅への道は明らかに貧弱です。

多くの人は、金属鉄の場合、上記の重要な電気化学反応に精通している可能性が高くなります。 RUSTの制作として。興味深いことに、Feは冷たい鉱酸の攻撃を受けにくいですが、 $ \ ce {HNO3} $ や弱いのように酸化性の酸を含んでいます。 “> $ \ ce {HOCl} $ （次亜塩素酸）。 $ \ ce {NaCl}の存在下で、酸素と弱い $ \ ce {H2CO3} $ （炭酸）を追加します。 $ は電気化学的に鉄金属（そしてよりゆっくりと銅金属も）を攻撃します。

上記の重要な反応の（元の）導出は、明らかに正味の反応は引用されたラジカルに基づいています化学（H. Liang、ZM Chen、D。Huang、Y。Zhao、ZY Liによる） $ \ ce {^ {[4]}} $ 。

理論への信頼が低く、実験結果を望む人は、 $ \ ce {CuO} $ への私の実証済みの電気化学セル準備パスを参照してください（写真付き）ここにある私のスレッドの1つ $ \ ce {^ {[5]}} $ 。

参照

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Dicopper_chloride_trihydroxide
2. https://www.researchgate.net/publication/259637387_Ammonia_Leaching_A_New_Approach_of_Copper_Industry_in_Hydrometallurgical_Processes
3. 「水性アンモニアにおける銅溶解の速度論とメカニズム」、 https://www.academia.edu/292096/Kinetics_and_Mechanism_of_Copper_Dissolution_In_Aqueous_Ammonia
4. https://www.sciencemadness.org/whisper/viewthread.php?tid=154275#pid625574
5. https://www.sciencemadness.org/whisper/viewthread.php?tid=84047#pid521659

Verdigrisに関するWikipediaの記事をもう一度読んでください。上記のNuygenが説明した準備パスから、この製品はクラシックであることが明らかです（銅板の代わりに銅線を使用し、高さが異なることを除く）。 5％酢からの分離）、およびWikipediaの https://en.wikipedia.org/wiki/Verdigris で正確に詳しく説明されています。引用すると、部分的に：

「緑青は、銅板[2]に酢酸を塗布することによって得られる緑色の顔料、または銅、真ちゅう、または青銅が風化したときに形成される天然の緑青の一般名です。空気や海水に長時間さらされます。通常は塩基性の炭酸銅（Cu2CO3（OH）2）ですが、海の近くにあります。風化時に酢酸が存在する場合は、銅（II）で構成されている可能性があります。酢酸。 “

そして：

“緑青は、化合物、複合体、水のさまざまな化学混合物です。…すべての成分は絶えず変化する複雑な電気化学反応平衡状態にあります。それは周囲の環境に依存します。」

これらすべてが上記の私の答えを確認し、製品が単に酢酸銅（II）であり、私の意見ではあまりありそうにないという引用された「正しい」答えに異議を唱えます。 3文の「正しい」答えで主張されたように、ただ乾燥した（無水）酢酸第二銅である。

実際、私は、彼の観察に直接基づいている可能性が高いいくつかの主張（つまり、CuOの明らかな存在を伴う複雑な混合、光（Wikiによる基本的な酢酸銅）からより着色されたものへのシフト）についてNuygenに同意します塩、おそらく酢酸銅（ウィキペディアでも言及されています）。

これは、 https://www.youtube.com/watch?v=jq5MB1H_hVc 。製品の色に注意し、Nuygenの説明と比較してください。

補足として、酢は純粋な希酢酸ではありません。原料と処理方法によって異なります。 、不純物が存在する可能性があります。

コメント

• ネクロ、申し訳ありませんが、努力のために10 /10。0/ 10はすでに回答済みです。