Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
தாமிரச் சேர்மங்கள்: திருத்த வழிகாட்டி
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Copper - Compounds - Chemistry - Revision - CBSE - ICSE - JEE - NEET
தாமிரச் சேர்மங்கள்: திருத்த வழிகாட்டி
தாமிரத்தின் முக்கிய சேர்மங்களுக்கான அறிமுகம்
தாமிரம் (Cu) ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இது பொதுவாக +1 (குப்ரஸ்) மற்றும் +2 (குப்ரிக்) ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் காணப்படுகிறது. உயர்நிலைப் பள்ளி வேதியியலில், தாமிரத்தின் பெரும்பாலான முக்கியமான சேர்மங்கள் அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையிலிருந்து பெறப்படுகின்றன. இந்தச் சேர்மங்கள் பல்வேறு தொழில்துறை, விவசாய மற்றும் பகுப்பாய்வுப் பயன்பாடுகளில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன.
தாமிர(II) ஆக்சைடு (CuO)
- வேதியியல் சூத்திரம்: CuO
- பொதுவான பெயர்: குப்ரிக் ஆக்சைடு, கருப்பு தாமிர ஆக்சைடு
- ஆய்வகத் தயாரிப்பு:
- தாமிர உலோகத்திலிருந்து: தாமிர உலோகத்தை காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜன் முன்னிலையில் சூடுபடுத்துவதன் மூலம்.
2Cu (s) + O₂ (g) → 2CuO (s) - தாமிர(II) நைட்ரேட்டிலிருந்து: தாமிர(II) நைட்ரேட்டை வெப்பச் சிதைவு அடையச் செய்வதன் மூலம்.
2Cu(NO₃)₂ (s) → 2CuO (s) + 4NO₂ (g) + O₂ (g) - தாமிர(II) ஹைட்ராக்சைடு அல்லது கார்பனேட்டிலிருந்து: தாமிர(II) ஹைட்ராக்சைடு அல்லது தாமிர(II) கார்பனேட்டை வெப்பச் சிதைவு அடையச் செய்வதன் மூலம்.
Cu(OH)₂ (s) → CuO (s) + H₂O (g) CuCO₃ (s) → CuO (s) + CO₂ (g)
- தாமிர உலோகத்திலிருந்து: தாமிர உலோகத்தை காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜன் முன்னிலையில் சூடுபடுத்துவதன் மூலம்.
- பண்புகள் மற்றும் தேர்வு தொடர்பான வினைகள்:
- இயற்பியல்: கருப்பு திடப்பொருள், நீரில் கரையாதது.
- தன்மையா: கார ஆக்சைடு, ஆனால் செறிவூட்டப்பட்ட வலிமையான காரங்களுடன் சற்று ஈரியல்புத் தன்மையைக் காட்டுகிறது.
- அமிலங்களுடன் வினை: அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து தொடர்புடைய தாமிர(II) உப்புகள் மற்றும் நீரை உருவாக்குகிறது.
CuO (s) + H₂SO₄ (aq) → CuSO₄ (aq) + H₂O (l) CuO (s) + 2HCl (aq) → CuCl₂ (aq) + H₂O (l) - செறிவூட்டப்பட்ட காரங்களுடன் வினை:
CuO (s) + 2NaOH (aq) + H₂O (l) → Na₂[Cu(OH)₄] (aq) (சோடியம் டெட்ராஹைட்ராக்சோகுப்ரேட்(II)) - ஒடுக்கம்: ஹைட்ரஜன், கார்பன் அல்லது கார்பன் மோனாக்சைடு போன்ற ஒடுக்கும் காரணிகளால் உயர் வெப்பநிலையில் உலோகத் தாமிரமாக ஒடுக்கப்படுகிறது.
CuO (s) + H₂ (g) → Cu (s) + H₂O (g) CuO (s) + C (s) → Cu (s) + CO (g) CuO (s) + CO (g) → Cu (s) + CO₂ (g)
தாமிர(II) சல்பேட் பென்டாஹைட்ரேட் (CuSO₄·5H₂O)
- வேதியியல் சூத்திரம்: CuSO₄·5H₂O (நீரேற்றப்பட்ட வடிவம்), CuSO₄ (நீரற்ற வடிவம்)
- பொதுவான பெயர்: நீல விட்ரியால் (பென்டாஹைட்ரேட்டிற்கு)
- தயாரிப்பு முறை:
- தாமிர உலோகத்திலிருந்து: தாமிரத்தை சூடான, அடர் சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைப்படுத்துவதன் மூலம்.
Cu (s) + 2H₂SO₄ (conc.) → CuSO₄ (aq) + SO₂ (g) + 2H₂O (l) - தாமிர(II) ஆக்சைடு/ஹைட்ராக்சைடு/கார்பனேட்டிலிருந்து: நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைப்படுத்துவதன் மூலம்.
CuO (s) + H₂SO₄ (dil.) → CuSO₄ (aq) + H₂O (l) Cu(OH)₂ (s) + H₂SO₄ (dil.) → CuSO₄ (aq) + 2H₂O (l) CuCO₃ (s) + H₂SO₄ (dil.) → CuSO₄ (aq) + H₂O (l) + CO₂ (g)
- தாமிர உலோகத்திலிருந்து: தாமிரத்தை சூடான, அடர் சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைப்படுத்துவதன் மூலம்.
- பண்புகள் மற்றும் தேர்வு தொடர்பான வினைகள்:
- இயற்பியல்: நீல நிறப் படிகத் திண்மம் (பென்டாஹைட்ரேட்), நீரில் எளிதில் கரையக்கூடியது. நீரற்ற CuSO₄ வெள்ளை நிறமானது.
- நீரிழப்பு/பூசலடைதல்: சூடுபடுத்தும்போது படிக நீரை இழந்து, நீல நிறத்திலிருந்து வெள்ளை நிறமாக மாறுகிறது.
CuSO₄·5H₂O (s) <div className="text-sm"><sup>100°C</sup></div> → CuSO₄·H₂O (s) + 4H₂O (g) CuSO₄·H₂O (s) <div className="text-sm"><sup>200°C</sup></div> → CuSO₄ (s) + H₂O (g) - நீராற்பகுப்பு: Cu²⁺ அயனியின் நீராற்பகுப்பு காரணமாக கரைசல்கள் அமிலத்தன்மை கொண்டவை.
Cu²⁺ (aq) + 2H₂O (l) ⇌ Cu(OH)₂ (s) + 2H⁺ (aq) - காரங்களுடன் வினை: தாமிர(II) ஹைட்ராக்சைடின் வெளிறிய நீல நிற வீழ்படிவை உருவாக்குகிறது.
CuSO₄ (aq) + 2NaOH (aq) → Cu(OH)₂ (s) ↓ + Na₂SO₄ (aq) CuSO₄ (aq) + 2NH₄OH (aq) → Cu(OH)₂ (s) ↓ + (NH₄)₂SO₄ (aq) - அதிகப்படியான அம்மோனியா கரைசலுடன் வினை: ஆரம்பத்தில் உருவான Cu(OH)₂ கரைந்து, அடர் நீல நிற கரையக்கூடிய அணைவுச் சேர்மமான டெட்ராஅம்மீன் தாமிர(II) அயனியை உருவாக்குகிறது.
அல்லது CuSO₄ கரைசலிலிருந்து அதிகப்படியான அம்மோனியாவுடன் நேரடியாக:Cu(OH)₂ (s) + 4NH₃ (aq) → [Cu(NH₃)₄]²⁺ (aq) + 2OH⁻ (aq)CuSO₄ (aq) + 4NH₃ (aq) → [Cu(NH₃)₄]SO₄ (aq) - இடப்பெயர்ச்சி வினைகள்: அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகங்கள் (எ.கா., Fe, Zn) தாமிரத்தை அதன் கரைசலிலிருந்து இடப்பெயர்ச்சி செய்கின்றன.
Fe (s) + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ (aq) + Cu (s) Zn (s) + CuSO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + Cu (s)
தாமிர(II) ஹைட்ராக்சைடு (Cu(OH)₂)
- வேதியியல் சூத்திரம்: Cu(OH)₂
- பொதுவான பெயர்: குப்ரிக் ஹைட்ராக்சைடு
- தயாரிப்பு முறை:
- தாமிர(II) உப்பு கரைசலிலிருந்து: தாமிர(II) உப்பின் நீர்க் கரைசலுடன் கரையக்கூடிய காரத்தை (எ.கா., சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு) சேர்ப்பதன் மூலம் வீழ்படிவாக்கல்.
CuSO₄ (aq) + 2NaOH (aq) → Cu(OH)₂ (s) ↓ + Na₂SO₄ (aq) CuCl₂ (aq) + 2NH₄OH (aq) → Cu(OH)₂ (s) ↓ + 2NH₄Cl (aq)
- தாமிர(II) உப்பு கரைசலிலிருந்து: தாமிர(II) உப்பின் நீர்க் கரைசலுடன் கரையக்கூடிய காரத்தை (எ.கா., சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு) சேர்ப்பதன் மூலம் வீழ்படிவாக்கல்.
- பண்புகள் மற்றும் தேர்வு தொடர்பான வினைகள்:
- இயற்பியல்: வெளிறிய நீல நிற, ஜெல்லி போன்ற வீழ்படிவு, நீரில் கரையாதது.
- வெப்பச் சிதைவு: மெதுவாக சூடுபடுத்தும்போது எளிதாக சிதைந்து கருப்பு தாமிர(II) ஆக்சைடு மற்றும் நீராக மாறுகிறது.
Cu(OH)₂ (s) → CuO (s) + H₂O (g) - ஈரியல்புத் தன்மை:
- அமிலங்களுடன் வினை (காரப்பண்பு):
Cu(OH)₂ (s) + H₂SO₄ (aq) → CuSO₄ (aq) + 2H₂O (l) Cu(OH)₂ (s) + 2HCl (aq) → CuCl₂ (aq) + 2H₂O (l) - செறிவூட்டப்பட்ட வலிமையான காரங்களுடன் வினை (அமிலப்பண்பு): கரையக்கூடிய அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது.
Cu(OH)₂ (s) + 2NaOH (aq) → Na₂[Cu(OH)₄] (aq)
- அமிலங்களுடன் வினை (காரப்பண்பு):
- அதிகப்படியான அம்மோனியா கரைசலுடன் வினை: அடர் நீல நிற கரையக்கூடிய டெட்ராஅம்மீன் தாமிர(II) அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது.
Cu(OH)₂ (s) + 4NH₃ (aq) → [Cu(NH₃)₄]²⁺ (aq) + 2OH⁻ (aq)
தாமிர(II) கார்பனேட் (CuCO₃)
- வேதியியல் சூத்திரம்: CuCO₃ (குறிப்பு: தூய CuCO₃ நிலையற்றது. பெரும்பாலும் கார தாமிர கார்பனேட்டாக, எ.கா., மாலகைட் Cu₂(OH)₂CO₃, காணப்படுகிறது)
- பொதுவான பெயர்: குப்ரிக் கார்பனேட்
- சுருக்கமான வழிகாட்டி:
- தயாரிப்பு: தூய CuCO₃ இன் நேரடி வீழ்படிவாக்கம் சவாலானது என்றாலும், தாமிர(II) உப்பு கரைசலுடன் கரையக்கூடிய கார்பனேட்டை சேர்ப்பதன் மூலம் கருத்தியலாக இதை உருவாக்கலாம். நடைமுறையில், கார தாமிர கார்பனேட்டுகள் பொதுவாக உருவாகின்றன.
CuSO₄ (aq) + Na₂CO₃ (aq) → CuCO₃ (s) ↓ + Na₂SO₄ (aq) - பண்புகள்: பச்சை நிற திண்மம், நீரில் கரையாதது.
- வெப்பச் சிதைவு: சூடுபடுத்தும்போது கருப்பு தாமிர(II) ஆக்சைடு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுவாக சிதைகிறது.
CuCO₃ (s) → CuO (s) + CO₂ (g) - அமிலங்களுடன் வினை: அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து தாமிர(II) உப்பு, நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுவை (நுரைத்தல்) உருவாக்குகிறது.
CuCO₃ (s) + H₂SO₄ (aq) → CuSO₄ (aq) + H₂O (l) + CO₂ (g)
- தயாரிப்பு: தூய CuCO₃ இன் நேரடி வீழ்படிவாக்கம் சவாலானது என்றாலும், தாமிர(II) உப்பு கரைசலுடன் கரையக்கூடிய கார்பனேட்டை சேர்ப்பதன் மூலம் கருத்தியலாக இதை உருவாக்கலாம். நடைமுறையில், கார தாமிர கார்பனேட்டுகள் பொதுவாக உருவாகின்றன.
முக்கிய தாமிர(II) சேர்மங்களின் ஒப்பீட்டுப் பண்புகள்
| பண்பு | தாமிர(II) ஆக்சைடு (CuO) | தாமிர(II) சல்பேட் (CuSO₄·5H₂O) | தாமிர(II) ஹைட்ராக்சைடு (Cu(OH)₂) | தாமிர(II) கார்பனேட் (CuCO₃) |
|---|---|---|---|---|
| நிறம் | கருப்பு | நீலம் (நீரேற்றப்பட்டது), வெள்ளை (நீரற்றது) | வெளிறிய நீல வீழ்படிவு | பச்சை |
| நீரில் கரைதிறன் | கரையாதது | கரையக்கூடியது | கரையாதது | கரையாதது |
| தன்மை (அமிலம்/காரம்) | காரம் (ஈரியல்பு) | உப்பு (கரைசல் அமிலத்தன்மை கொண்டது) | காரம் (ஈரியல்பு) | காரம் |
| வெப்பத்தின் விளைவு | நிலைப்பானது (ஒடுக்கமடைகிறது) | நீரிழப்பு, பின்னர் சிதைவடைகிறது | CuO + H₂O ஆக சிதைவடைகிறது | CuO + CO₂ ஆக சிதைவடைகிறது |
| நீர்த்த அமிலங்களுடன் வினை | Cu(II) உப்புகளை உருவாக்குகிறது | வினை இல்லை (ஒரு உப்பு) | Cu(II) உப்புகளை உருவாக்குகிறது | Cu(II) உப்புகள், CO₂ ஐ உருவாக்குகிறது |
| அதிகப்படியான நீர்த்த NH₃ உடன் வினை | வினை இல்லை | அடர் நீல அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது | அடர் நீல அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது | வினை இல்லை |