Masz do dyspozycji: siarkę, miedź, wodorotlenek sodu, powietrze, odpowiednie katalizatory i wodę jako rozpuszczalnik. Zaproponuj, ilustrując równaniami reakcji, cykl przemian prowadzących do otrzymania wodorotlenku miedzi (II).

[Wakacyjna lista wyzwań (2021) ; 144]


Odpowiedź :

Witaj :)

Zadanie rozwiążemy w sześciu etapach. Z treści zadania wynika, że dysponujemy następującymi odczynnikami: siarką, miedzią, wodorotlenkiem sodu, wodą oraz odpowiednim katalizatorem, co w tym przypadku jest bardzo przydatne.

ETAP I - Utlenianie siarki w powietrzu do tlenku siarki(IV).

                            [tex]\huge \boxed {S+O_2\rightarrow SO_2}[/tex]

ETAP II - Katalityczne utlenianie tlenku siarki(IV) do tlenku siarki(VI) na katalizatorze wanadowym.

                     [tex]\huge \boxed {2SO_2+O_2\xrightarrow {V_2O_5} 2SO_3}[/tex]

ETAP III - Reakcja powstałego tlenku siarki(VI) z wodą. Otrzymanie kwasu siarkowego(VI).

                       [tex]\huge \boxed {SO_3+H_2O\rightarrow H_2SO_4}[/tex]

ETAP IV - Utlenianie miedzi tlenem zawartym w powietrzu do tlenku miedzi(II).

                       [tex]\huge \boxed {2Cu+O_2\xrightarrow { \Delta t} 2CuO}[/tex]

ETAP V - Reakcja otrzymanego tlenku miedzi(II) z kwasem siarkowym(VI). Otrzymywanie rozpuszczalnej soli miedzi(II), siarczanu(VI) miedzi (II).

         [tex]\huge \boxed{CuO+H_2SO_4\rightarrow CuSO_4+ H_2O}[/tex]

ETAP VI - Reakcja wodnego roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) z wodnym roztworem wodorotlenku sodu. Otrzymywanie wodorotlenku miedzi(II) w postaci lazurowego, galaretowatego osadu.

          [tex]\Large \boxed {CuSO_4+2NaOH\rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}[/tex]