Генетический ряд меди (Cu) представляет собой цепочку химических превращений, в которой медь проходит через различные степени окисления и возвращается в своё первоначальное состояние. Рассмотрим следующий генетический ряд меди:
- Медь (Cu) -> Оксид меди(II) (CuO) -> Гидроксид меди(II) (Cu(OH)_2) -> Сульфат меди(II) (CuSO_4) -> Металлическая медь (Cu).
Теперь запишем уравнения химических реакций для каждого этапа этого ряда.
Окисление металлической меди до оксида меди(II):
[ 2 Cu + O_2 \rightarrow 2 CuO ]
Взаимодействие оксида меди(II) с водой с образованием гидроксида меди(II):
[ CuO + H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 ]
Растворение гидроксида меди(II) в серной кислоте с образованием сульфата меди(II):
[ Cu(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + 2 H_2O ]
Восстановление сульфата меди(II) до металлической меди:
[ CuSO_4 + Zn \rightarrow Cu + ZnSO_4 ]
Теперь запишем ионные уравнения для реакций с участием электролитов.
Полная ионная форма реакции растворения гидроксида меди(II) в серной кислоте:
[ Cu(OH)_2 (s) + 2 H^+ (aq) + SO_4^{2-} (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) + 2 H_2O (l) ]
Сокращенная ионная форма:
[ Cu(OH)_2 (s) + 2 H^+ (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + 2 H_2O (l) ]
Полная ионная форма реакции восстановления сульфата меди(II) цинком:
[ Cu^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) + Zn (s) \rightarrow Cu (s) + Zn^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) ]
Сокращенная ионная форма:
[ Cu^{2+} (aq) + Zn (s) \rightarrow Cu (s) + Zn^{2+} (aq) ]
Таким образом, генетический ряд меди включает в себя последовательность реакций, в которых медь проходит через различные химические формы и возвращается в исходное состояние.