Опыты с сульфатом меди

Необходимые реактивы:

сульфат меди (CuSO4) - магазин садоводческих товаров.
Хлорид натрия (NaCl) - поваренная соль.
Бикарбонат натрия (NaHCO3) - питьевая вода.
Аммиак раствор водный (NH3) - аптека.
Алюминий (Al) - фольга.
Железо (Fe) - гвозди.

Ход работы:

Перед началом проведения опытов необходимо приготовить Растворы хлорижа натрия, сульфата меди, и гидроксида натрия. Для этого растворите в 100 мл воды половину чайной ложки соли без горки. Осторожно! При растворении щелочи раствор разогревается практически до кипения. Теперь можно непосредственно приступать к опытам.

Эксперимент 1. Растворение алюминия в воде.

В пробирке смешать растворы хлорида натрия и сульфата меди. Раствор окраситься в салатаво-зеленый цвет вследствие протекании реакции:
4NaCl+CuSO4=Na2[CuCl4]+Na2SO4
При погружении в полученный раствор кусочка алиминиевой фольги происходит ее растворение и активное выделение водорода. При обычных условиях алюминий покрыт плотной оксидной пленкой, которая препятствует его растворению в воде. Комплекс разрушает эту пленку и алюминий начинает разлагать воду, растворяясь в ней. Параллельно протекает реакция с сульфатом меди с выделением металлической меди, благодаря которой образуется гальваническая пара медь-алюминий. Это ускоряет процесс. Реакции можно выраззить следующими уравнениями:
Na2[CuCl4]+Al2O3=
3CuSO4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu
Al+3H2O=Al(OH)3+H2
Если зажать отверстие пробирки пальцем, немного подождать, а затем поднести горящую спичку к открытому горлышку пробирки, можно услыщать характерный свистящий чпок. Так взрывается гремучий газ, смесь водорода с кислородом. Эта реакция применяется в аналитической химии для обнаружения водорода.
4H2+O2=2H2O
После завершения реакции остается прозрачный раствор, содержащий сульфат алюминия и грязно-красный осадок меди. Раствор отстоять и слить с осадка в другую пробирку. Если прилить туда едкий натр выпадет белый осадок гидроксида алюминия.
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4

Эксперимент 2. Получение комплексного соединения меди с аммиаком.

К раствору сульфата меди прилить раствор аммиака. Наблюдать изменение окраски на темно-фиолетовую.
CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4

Эксперимент 3. Получение малахита.

Малахит или основный карбонат меди имеет формулу Cu2(OH)2CO3. В природе он образуется в местах большого скопления медных руд вследствие их взаимодействия с атмосферным кислородом и углекислым газом. Налет из малахита так же можно увидеть на старых медных памятниках. Получить это вещество в порошкообразном состоянии можно приливая по каплям раствор медного купороса к раствору карбоната натрия (кальценированной соды). Раствор кальценированной соды можно получить,, прокипятив небольшое количество питьевой соды в воде  до полного растворения.
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O
CuSO4+Na2CO3+2H2O=Cu(OH)2CO3+Na2SO4
 При большом избытке карбоната натрия часть малахита растворяется и раствор приобретает синюю окраску из-за образования комплекса.
Cu(OH)2CO3+Na2CO3=Na2[Cu(CO3)2]+2H2O

Эксперимент 4. Выращивание кристаллов меди.

В ёмкость на дно насыпать четыре части поваренной соли и одну часть сульфата меди. Сверху положить кусочек фильтровальной бумаги и насыпать на нее железных гвоздей. Залить ёмкость водой, прикрыть листком бумаги и оставить на две недели в дали от батарей центрального отопления. Через две недели можно увидеть красивые розоватые кристаллы чистой меди. Основная реакция:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu