دورة النحاس The Copper Cycle:

يدخل النحاس في سلسلة من التفاعلات، تعطي الوان مختلفة.

الطريقة :

• البس القفازات الواقية، استخدم قناع الوجه عند التعامل مع الأحماض المركزة.

1. استخدم لهب بنزن الخطوة رقم 7 القادمة.
2. ضع حوالي 1.5 غم من سلك في شيء رفيع او صوف النحاس في كاس متوسط السعة.
3. اضف 20 مل من حمض نيتريك المخفف، اعمل هذه الخطوة في خزانة المختبر الزجاجية.
4. لاحظ الغاز البني في المحلول الأزرق. ضع ورقة مبلولة او بشكير وغطاء زجاجي فوق سطح الكاس لاذابة غاز NO₂ المتصاعد وامتصاصه.
5. عندما يتم التفاعل الأول، ببطء أضف 20 مل من 6 معياري NaOH.
6. لاحظ الراسب الأزرق الغامق وانطلاق الحرارة.
7. ضع الكاس فوق الحرارة حتى يتحول الراسب الى لون أكسيد النحاس الأسود.
8. صب بعض من المحلول في وعاء آخر.
9. أضف 50 مل من حمض HCl المخفف وحرك جيداً.
10. اضف 20 غم من سلك الألمنيوم السميك.
11. راقب تكون النحاس فوق سطح الألمنيوم.

التفاعلات :

1. يتأكسد النحاس الى نحاس ثنائي الذي يظهر باللون الأزرق في المحلول.
   Cu + 4HNO₃ → Cu⁺² +2NO₃^- + 2NO₂ + 2H₂O
2. تترسب أيونات النحاس على شكل هيدروكسيد النحاس غير الذائب.
    Cu⁺² + 2OH → Cu(OH)₂
3. يتحلل هيدروكسيد النحاس الى أكسيد النحاس الأسود وماء.
   Cu(OH)₂ → CuO + +H2O
4. يتفاعل أكسيد النحاس مع HCl مكوناً كلوريد النحاس الأخضر كمحلول مع ماء.
   CuO +2HCl → Cu⁺² + H₂O +2Cl^-
5. ينتج النحاس الصلب في تفاعل كلوريد النحاس مع الألومنيوم.
   3Cu⁺²+ 2Al → 3Cu +2Al⁺³
6. يتفاعل الألومنيوم أيضا مع الحمض ليكون غاز الهيدروجين.

2Al + 6HCl → 3H₂ + 2Al⁺³ + 6Cl^-

المواد والمحاليل :

1. صوف النحاس او سلك نحاس رفيع.
2. الألومنيوم الصلب يقطع الى أشرطة رفيعة او سلك ألومنيوم.
3. حمض النيتريك تركيزه 6 معياري.
4. كحامض تركيزه 6 معياري.
5. هيدروكسيد الصوديوم NaOH تركيزه 6 معياري أضف 120 غم منه الى الماء ليعمل 500 مل كمحلول.

أفكار تعليمية :

1. ان التفاعل الثاني "Ira RemsensInve'stigioin"
   يمكن ان يكون طريقة دراماتيكية لتقديم فكرة عن تفاعل النحاس.
2. الصوف النحاسي او السلك النحاسي ليها أسطح كافية للتفاعل بسرعة.
3. غاز NO₂ في التفاعل الأول سام عندما يشاهده الطلبة يجب ان يكون في الكاس في ال Hood (الخزانة الزجاجية)
4. كل تفاعل يتم يجب ان يترك وقت للطلبة لكتابة المعادلات على السبورة.
5. يمكن ان يشاهد تفاعلات النحاس كلها في الخطوة النهائية اذا كان المحلول عديم اللون.
6. عند إجراء أي خطوة تتبع بالمناقشة.
7. اذا وزنت كمية النحاس التي بدأت بها جفف النحاس الناتج واترك لهم فرصة لحساب ومقارنة الأوزان.
8. النحاس في الاستخدام منذ حوالي 5000 سنة.