Nhiều bạn thắc mắc liệu đồng (Cu) có phản ứng với axit sunfuric loãng (H2SO4) hay không. Bài viết này sẽ đi sâu vào vấn đề này, cung cấp thông tin chi tiết, dễ hiểu và các bài tập vận dụng để bạn nắm vững kiến thức.
Đồng (Cu) Có Tác Dụng Với H2SO4 Loãng Không?
Câu trả lời ngắn gọn là không. Đồng là một kim loại kém hoạt động và không phản ứng trực tiếp với axit sunfuric loãng trong điều kiện thông thường.
Giải thích:
- Axit sunfuric loãng chỉ thể hiện tính axit thông thường, tức là khả năng tác dụng với kim loại đứng trước hydro (H) trong dãy điện hóa.
- Đồng đứng sau hydro trong dãy điện hóa, do đó không thể khử ion H+ trong dung dịch axit loãng thành khí hydro (H2).
Tuy nhiên, có một số trường hợp đặc biệt mà phản ứng có thể xảy ra, chúng ta sẽ tìm hiểu ở phần sau.
Khi Nào Cu Có Thể Phản Ứng Với H2SO4?
Mặc dù không phản ứng với H2SO4 loãng trong điều kiện thường, đồng vẫn có thể phản ứng trong một số điều kiện nhất định:
-
Khi có mặt chất oxi hóa: Nếu có mặt oxi (O2) trong không khí, đồng có thể phản ứng chậm với axit sunfuric loãng. Oxi đóng vai trò là chất oxi hóa, giúp đồng bị oxi hóa thành ion Cu2+.
Phương trình phản ứng:
2Cu + O2 + 4HCl → 2CuCl2 + 2H2O
(Lưu ý: Phản ứng trên minh họa với HCl, tương tự với H2SO4 loãng cần có mặt O2) -
Axit sunfuric đặc, nóng: Khi axit sunfuric ở dạng đặc và đun nóng, nó thể hiện tính oxi hóa mạnh mẽ, đủ sức oxi hóa đồng.
Phương trình phản ứng:
Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
Phản ứng giữa đồng và axit sunfuric đặc nóng tạo ra dung dịch màu xanh lam và khí sulfur dioxide (SO2) có mùi hắc đặc trưng.
Phản Ứng Cu + H2SO4 Đặc Nóng: Chi Tiết và Điều Kiện
Phản ứng giữa đồng và axit sunfuric đặc nóng là một phản ứng oxi hóa khử quan trọng.
1. Phương trình phản ứng:
Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
2. Điều kiện phản ứng:
- Axit sunfuric phải ở dạng đặc.
- Cần đun nóng để tăng tốc độ phản ứng.
3. Hiện tượng:
- Lá đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit.
- Dung dịch chuyển sang màu xanh lam do sự tạo thành của ion Cu2+ (CuSO4).
- Có khí sulfur dioxide (SO2) thoát ra, khí này có mùi hắc đặc trưng.
4. Cơ chế phản ứng:
Cu0 + H2S+6O4→ Cu+2SO4+ S+4O2↑ + H2O
Quá trình oxi hóa: Cu0 → Cu+2 + 2e
Quá trình khử: S+6 + 2e → S+4
Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử giữa đồng và axit sunfuric đặc nóng, sản phẩm là khí SO2.
Bài Tập Vận Dụng
Câu 1: Cho 6.4 gam đồng tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư. Thể tích khí SO2 (đktc) thu được là bao nhiêu?
Giải:
- Số mol Cu = 6.4 / 64 = 0.1 mol
- Theo phương trình phản ứng: Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
- Số mol SO2 = số mol Cu = 0.1 mol
- Thể tích SO2 (đktc) = 0.1 * 22.4 = 2.24 lít
Câu 2: Cho m gam Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được 3.36 lít khí SO2 (đktc). Giá trị của m là bao nhiêu?
Giải:
- Số mol SO2 = 3.36 / 22.4 = 0.15 mol
- Theo phương trình phản ứng: Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
- Số mol Cu = số mol SO2 = 0.15 mol
- Khối lượng Cu = 0.15 * 64 = 9.6 gam
Câu 3: Để nhận biết dung dịch H2SO4 đặc nguội và dung dịch HCl, người ta dùng kim loại nào?
A. Fe
B. Al
C. Cu
D. Ag
Đáp án: C. Cu
Giải thích:
- Fe và Al bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội.
- Ag không phản ứng với cả hai dung dịch.
- Cu không phản ứng với HCl, nhưng phản ứng với H2SO4 đặc nóng tạo khí SO2 có mùi hắc.
Lưu Ý Quan Trọng
- Axit sunfuric đặc là một chất ăn mòn mạnh. Khi làm việc với nó, cần đeo kính bảo hộ, găng tay và thực hiện trong tủ hút để tránh hít phải khí SO2 độc hại.
- Phản ứng giữa Cu và H2SO4 đặc, nóng tạo ra khí SO2, là một chất gây ô nhiễm không khí và có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe.
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng giữa đồng và axit sunfuric, cũng như giải đáp thắc mắc liệu “Cu + H2so4 Loãng được Không?”. Chúc bạn học tốt!
