Для осуществления последовательного превращения меди (Cu) в различные соединения, рассмотрим каждую стадию этого процесса:
Превращение Cu в CuO (окись меди):
[ 2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO ]
Условия: нагревание на воздухе.
Превращение CuO в CuSO4 (сульфат меди (II)):
[ CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O ]
Условия: реакция с разбавленной серной кислотой.
Превращение CuSO4 в Cu(OH)2 (гидроксид меди (II)):
[ CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 + Na_2SO_4 ]
Условия: реакция с раствором гидроксида натрия.
Превращение Cu(OH)2 в Cu(NO3)2 (нитрат меди (II)):
[ Cu(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O ]
Условия: реакция с разбавленной азотной кислотой.
Теперь составим уравнения в ионном виде для этих реакций:
Превращение Cu в CuO:
[ 2Cu (s) + O_2 (g) \rightarrow 2CuO (s) ]
Ионное уравнение здесь не требуется, так как это реакция между простыми веществами.
Превращение CuO в CuSO4:
[ CuO (s) + 2H^+ (aq) + SO_4^{2-} (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) + H_2O (l) ]
После упрощения (убираем одинаковые ионы):
[ CuO (s) + 2H^+ (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + H_2O (l) ]
Превращение CuSO4 в Cu(OH)2:
[ Cu^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) + 2Na^+ (aq) + 2OH^- (aq) \rightarrow Cu(OH)_2 (s) + 2Na^+ (aq) + SO_4^{2-} (aq) ]
После упрощения (убираем одинаковые ионы):
[ Cu^{2+} (aq) + 2OH^- (aq) \rightarrow Cu(OH)_2 (s) ]
Превращение Cu(OH)2 в Cu(NO3)2:
[ Cu(OH)_2 (s) + 2H^+ (aq) + 2NO_3^- (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + 2NO_3^- (aq) + 2H_2O (l) ]
После упрощения (убираем одинаковые ионы):
[ Cu(OH)_2 (s) + 2H^+ (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + 2H_2O (l) ]
Таким образом, мы получили все необходимые уравнения реакций как в молекулярной, так и в ионной форме.