Мел, известь и медный купорос.

[Ruslan_Sharipov]

На форуме имеется тема Синтез основного карбоната меди а-ля малахит, направленная на получение материала, в той или иной степени имитирующего природный камень малахит, из пищевой соды и медного купороса. Решил немного отклониться от этой темы и исходить из следующей гипотетической реакции:

 

CaCO₃ + Ca(OH)₂ + 2 CuSO₄·5H₂O = (CuOH)₂CO₃ + 2 CaSO₄ + 10 H₂O.

 

По стехиометрии этой реакции на 4 грамма мела CaCO₃ приходится примерно 3 грамма извести и 20 граммов сульфата меди пятиводного. Все реагенты были куплены в хозяйственном магазине. Мел строительный и известь в виде сухих порошков, медный купорос в виде мелких кристалликов ярко-голубого цвета. Перехожу к описанию самого эксперимента.

 

Сначала смешал 4 грамма мела и 3 грамма извести в пластиковом стаканчике и добавил несколько граммов воды на глаз. Получилось по виду нечто похожее на жидкое тесто для выпекания блинов. В него я стал добавлять медный купорос. Его по массе (и по объёму тоже) заметно больше, чем мела и извести, даже с учётом добавленной воды. В процессе добавления и перемешивания смесь загустела и пришлось добавить ещё немного воды. После перемешивания получилась слегка зернистая мягкая масса голубого цвета с консистенцией мягкого, но не жидкого теста. Самым удивительным оказалось то,  что из этой массы выделялся газ - она шипела. Когда я заполнил этой массой одно из гнёзд в резиновой формочке для изготовления льда, она стала подниматься подобно дрожжевому тесту. Данное обстоятельство означает, что концентрированная смесь медного купороса с водой ведёт себя подобно кислоте по отношению к мелу. Наличие эквимолярного количества гидроксида кальция в смеси с мелом не нейтрализует это кислотное поведение.

 

Написанная выше реакция является гипотетической. Возможно, реально идут какие-то другие процессы, объясняющие увиденное. Хотелось бы услышать Ваши соображения.

Изменено 23 Января, 2020 в 18:54 пользователем Ruslan_Sharipov

[Лавров]

Опыт показал, что в н.у. реакция всётаки гипотетическая.

[aversun]

1 час назад, Ruslan_Sharipov сказал:

CaCO₃ + Ca(OH)₂ + 2 CuSO₄·5H₂O = (CuOH)₂CO₃ + 2 CaSO₄ + 10 H₂O.

Маловероятно, учитывая сравнительно высокую растворимость CaSO4 и гораздо более низкую CaCO3

[Ruslan_Sharipov]

CaCO₃ + Ca(OH)₂ + 2 CuSO₄·5H₂O = (CuOH)₂CO₃ + 2 CaSO₄ + 10 H₂O.

 

38 минут назад, aversun сказал:

Маловероятно, учитывая сравнительно высокую растворимость CaSO₄ и гораздо более низкую CaCO₃.

Я не настаиваю на этой реакции, хотя стоило бы сравнить растворимости CaCO₃ и основного карбоната меди (CuOH)₂CO₃.

[aversun]

5 минут назад, Ruslan_Sharipov сказал:

CaCO₃ + Ca(OH)₂ + 2 CuSO₄·5H₂O = (CuOH)₂CO₃ + 2 CaSO₄ + 10 H₂O.

Я не настаиваю на этой реакции, хотя стоило бы сравнить растворимости CaCO₃ и основного карбоната меди (CuOH)₂CO₃.

Да у основного карбоната меди растворимость значительно меньше, но в природных условиях нет Ca(OH)2, а вот сульфат меди в зонах окисления руд вполне может образовываться. Я бы подобную реакцию написал так

2CaCO3 + 2CuSO4 + H2O = Cu2(OH)2CO3 + 2CaSO4 + CO2

[avg]

В продажной извести, кстати, может быть более менее большая примесь СаСО3.

[dmr]

4 часа назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Самым удивительным оказалось то,  что из этой массы выделялся газ - она шипела

Медь слабое основание, серка-сильная кислота. Очевидно, что среда кислая, очевидно, что будет вытеснять  CO2 

4 часа назад, Ruslan_Sharipov сказал:

Наличие эквимолярного количества гидроксида кальция в смеси с мелом не нейтрализует это кислотное поведение.

Ca(OH)2 эквимолярен не в растворе же, он же плохо растворим. 

Да и сколько его там в реальной покупной извести - хз. Вы же ещё и дышите над ним

[Leha787]

Так малахит не получится. Мел с известью естественно - это взвесь. Когда стали вливать медный купорос - все правильно зашипело, выделился CO2 который должен быть по идее в малахите. Голубая масса это Cu(OH)2. Она обычно в течении нескольких дней чернеет полностью и переходит в CuO. Потом плохо от стенок колбы оттирается...  Гипс еще получился в перемешку.

Изменено 24 Января, 2020 в 08:52 пользователем Leha787

[aversun]

1 час назад, Leha787 сказал:

Так малахит не получится. 

Получение основного карбоната меди описано у Карякина.

Получение же данного карбоната с помощью карбоната кальция должно делаться без извести и путем очень медленного взаимодействия.

[Leha787]

1 час назад, aversun сказал:

Получение же данного карбоната с помощью карбоната кальция должно делаться без извести и путем очень медленного взаимодействия

А я согласен)) Там подбирать условия надо, чтобы газ не выделялся, часть в малахитом не станет, у меня получалось зеленый порошок с темными прослойками (в пробирке оседал). Ну порошок-то на кой нужен? Кристаллы поди сделай))