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硫酸四氨合铜中加入酸后的现象解释
时间:2024-12-23 19:36:12
答案

硫酸四氨合铜是一种活性络合物,其配离子[Cu(NH3)4]2+容易发生解离。加入酸后,平衡会向生成Cu2+的方向移动,因为NH3可以与酸反应生成NH4+,从而促使络合物的解离。这种解离过程使溶液中Cu2+的浓度增加,Cu2+的水解会生成酸性物质,同时[Cu(NH3)3]2+也会发生解离产生碱性物质。由于Cu2+和[Cu(NH3)3]2+不能大量共存,这导致了氢氧化铜沉淀的生成。

具体来说,当硫酸四氨合铜溶液中加入酸时,络合物[Cu(NH3)4]2+会解离出Cu2+和NH3。NH3与酸反应生成NH4+,使得平衡向右移动,Cu2+的浓度增加。Cu2+与水中的OH-结合生成Cu(OH)2沉淀,这是氢氧化铜的沉淀现象。同时,部分NH3会与Cu2+结合形成[Cu(NH3)3]2+,该络合物同样可以进一步解离出NH3,增加溶液中的碱性,这也促进了Cu2+的水解。因此,最终可以看到溶液中有氢氧化铜沉淀生成,而溶液的pH值会有所下降。

需要注意的是,这个过程中Cu2+的解离和水解是相互促进的,形成了一个动态平衡。加入酸会打破原有的平衡,促使Cu2+的浓度增大,进而生成更多的氢氧化铜沉淀。这种现象不仅体现了络合物的稳定性与解离之间的关系,还展示了酸碱平衡在化学反应中的重要作用。

此外,这种现象也与铝离子和铝氧根离子不能大量共存的情况类似。当铝离子遇到碱性环境时,会发生水解反应生成氢氧化铝沉淀,同样是因为铝离子与OH-结合生成了不溶于水的氢氧化铝。这与Cu2+生成氢氧化铜沉淀的现象有着相似之处,都是由于溶液中某些离子的解离和水解导致的沉淀生成。

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