Когда к раствору сульфата меди (II) (CuSO4) добавляют аммиак (NH3) в присутствии воды (H2O), происходит несколько интересных химических реакций. Давайте рассмотрим их поэтапно.
Растворение CuSO4 в воде:
CuSO4 диссоциирует в воде на ионы:
[ \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{Cu}^{2+} + \text{SO}_4^{2-} ]
Взаимодействие Cu2+ с NH3:
При добавлении аммиака в раствор с Cu2+ происходит комплексообразование. Сначала образуется осадок гидроксида меди (II):
[ \text{Cu}^{2+} + 2\text{NH}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + 2\text{NH}_4^+ ]
Гидроксид меди (II) ((\text{Cu(OH)}_2)) выпадает в осадок, имеющий голубой цвет. Но если добавить больше аммиака, осадок растворяется, образуя комплексное соединение.
Образование комплексного иона:
При добавлении избытка аммиака происходит образование комплексного иона тетраамминмеди (II):
[ \text{Cu(OH)}_2 + 4\text{NH}_3 \rightarrow [\text{Cu(NH}_3\text{)}_4]^{2+} + 2\text{OH}^- ]
Или можно записать это уравнение непосредственно через ионы меди:
[ \text{Cu}^{2+} + 4\text{NH}_3 \rightarrow [\text{Cu(NH}_3\text{)}_4]^{2+} ]
Суммарное уравнение реакции:
С учетом всех стадий, можно записать суммарное уравнение реакции:
[ \text{CuSO}_4 + 4\text{NH}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow [\text{Cu(NH}_3\text{)}_4]^{2+} + \text{SO}_4^{2-} + 2\text{OH}^- ]
Краткое ионное уравнение:
Основное ионное уравнение, отражающее образование комплексного иона, можно записать так:
[ \text{Cu}^{2+} + 4\text{NH}_3 \rightarrow [\text{Cu(NH}_3\text{)}_4]^{2+} ]
Таким образом, в результате реакции сульфата меди (II) с аммиаком в водном растворе сначала образуется осадок гидроксида меди (II), который затем растворяется в избытке аммиака с образованием комплексного иона тетраамминмеди (II).