Miedź i amoniak

[chemik10]

Kiedyś jak chodziłem na kółko chemiczne, dowiedziałem się, że jony miedzi tworzą kompleksy z amoniakiem. Zaciekawiło mnie to, więc zacząłem się zastanawiać czy amoniak jest wstanie zareagować z tlenkiem miedzi lub też samą miedzą - okazało się że tak - w moim "doświadczeniu" miedź roztwarzała się, powstawała granatowa ciecz, która po jakimś czasie przechodziła w "morską" (powstawał wtedy zielony osad), po odparowaniu zostawały niebieskie lub zielone kryształy.

Niestety nie dysponując wodą amoniakalną przygotowywałem następujący roztwór NH4HCO3 i NaHCO3 w wodzie, lub też podgrzewałem roztwór NH4HCO3 z zanurzonym kawałeczkiem miedzi.

Oczywiście obydwa roztwory zawierały pewne ilości amoniaku.

No i właśnie... domyślam się, że granatowy roztwór i kryształy to była mieszanina kompleksów miedzi z amoniakiem oraz węglanu / wodorowęglanu sodu, ale czym był zielony osad (węglan miedzi ?) ?

Jakie reakcje mogły zajść w takim środowisku, że miedź uległa roztworzeniu?

Miedź wyjęta bezpośrednio po roztworzeniu patyny wyglądała "chorobliwie" to jest była pokryta niejednolicie jasno-czerwono-pomarańczowym nalotem - czym był nalot?


P.S. wykorzystałem już wyszukiwarkę z forum - szukałem ' "miedź" AND "amoniak" ' - niestety niczego nie znalazłem. Google też nie odpowiedziało na moje pytanie. :-)

[Orion]

osad to CuCO3 * Cu(OH)2(w tej postacie występuje węglan miedzi).
podgrzej wstępnie tę mieszaninę do ok 60C, a potem ochładzaj jak najbardziej, bo wtedy rozpuszcza się w wodzie więcej tlenu, który naprawdę utlenia miedź.
Reakcja miedzi w wodzie(równowaga jest silnie przesunięta w prawo)
2Cu + O2+2H2O <2Cu>[Cu(NH3)4]2+
Przepraszam za nieco chaotyczny post;]
pozdro Orion

[Kryształoman]

A ten osad jest taki czysto zielony, czy niebiesko-zielony Bo jak czysto zielony, to jest to CuCO3*Cu(OH)2, a jak niebiesko-zielony, to 2CuCO3*Cu(OH)2

[chemik10]

ale czym był zielony osad (węglan miedzi ?) ?

OSAD jest nie jest czysto zielony - podobny do malachitu ale ma trochę więcej niebieskiego w sobie - może to mieszanina obydwu soli?:)
Mogę zrobić temu usadowi zdjęcie, sami ocenicie - bo ja niestety jestem daltonistą (nie odróżniam czerwonego od zielonego) i być może to jest czysta zieleń :-)

Miedź wyjęta bezpośrednio po roztworzeniu patyny wyglądała "chorobliwie" to jest była pokryta niejednolicie jasno-czerwono-pomarańczowym nalotem - czym był nalot?

NALOT jest ma kolor pomiędzy jasnoczerwonym i pomarańczowym

[Sulik]

ten nalot to najprawdopodobniej odrobine podtrawiona miedz - troche oderwana od powierzchni, utleniona etc.

[Vikuserro]

Tylko nie myślcie o grzaniu amoniaku w garnku bez wentylacji.

[Sulik]

troszke wiecej wiedzy teoretyczno praktycznej nt. trawienia miedzy w srodowisku amoniakalnym
1. roztwor nie zawierajacy jonow miedzi trawi slabo
2. dopiero roztwor NH3 + NH4Cl + jony miedzi zaczyna trawic wydajnie, to znaczy... musisz miec roztwor NH3+NH4Cl + Cu aby wystartowac proces trawienia, aby redukowac gestosc, a tym samym zawartosc miedzi (zawartosc miedzi to 140-160 g/l - tyle mozna wytrawic na spokojnie bez obawy o zamulanie) obnizyc nalezy dozowac gotowy roztwor NH3+NH4Cl
dopiero wtedy przy odpowiedniej temperaturze zachodzi dosc szybki i sprawny proces trawienia zgodnie z rownaniem reakcji:
2Cu^0 + 2Cu(NH3)4Cl2 -> 4Cu(NH3)2Cl

a dzieki temu ze proces odbywa sie natryskowo zachodzi reakcja regeneracji:
4Cu(NH3)2Cl + 4NH3 + 4NH4Cl + O2 -> 4Cu(NH3)4Cl2 + 2H2O

ogolnie caly proces jest ciekawy ale dosc skomplikowany - poniewarz trzeba kontrolowac wiele parametrow takich jak zawartosc miedzi (ktorej odwzorowanie ma gestosc roztworu), zawartosc chlorkow pochodzacych od chlorku amonu - od ktorych zalezy predkosc trawienia oraz wartosc pH ktora zalezy od zawartosci amoniaku i oczywiscie dochodzi do tego jeszcze temperatura od ktorej zalezy i predkosc trawienia i pH oraz jak by nie bylo "zapaszek"

do domowego uzytko raczej malo przydane, ale jako ciekawostke czemu nie, oplacalnosc amoniakalnego trawienia zacyna sie dopiero przy masowym trawieniu miedzi, przy ktorym musimy trawic dokladnie, a na domiar mamy maski przeciwtrawienne poddatne na kwasne srodowisko rekacji takie jak cyna, cyna/olow, nikiel etc.


polecam do poczytania dla osob zadnych wiedzy jedena z wilu opracowan nt. trawienia alkalicznego obwodow drukowanych firmy chemcut dostepnego pod tym linkiem:
http://www.chemcut.net/downloads/alkali ... rocess.pdf
sa to co prawda rozwiazania juz przemyslowe - ale, poczytac warto

[ powoli korci mnie coraz bariej do napisania czegos obszerniejszego na temat trawienia miedzi w kilku srodowiskach rekacji - ale caly czas czasu brak ]

[someone]

"Kiedyś jak chodziłem na kółko chemiczne, dowiedziałem się, że jony miedzi tworzą kompleksy z amoniakiem. Zaciekawiło mnie to, więc zacząłem się zastanawiać czy amoniak jest wstanie zareagować z tlenkiem miedzi lub też samą miedzą "
można i tak ;] ale spróbuj też tak, jeśli masz możliwość ;]
NaOH + CuSO4 + NH3aq = przepiękny szafirowy roztwór wodorotlenku diaminomiedzi (oczywiście wszystko w odpowiednich ilościach, ale to najlepiej sprawdzić praktyznie ;] )
A w ramach ścisłościi za zabarwienie Twojego roztworu odpowiadają jony [Cu(NH3)4]2+ .

// uprasza się o stosowanie tagów [ quote ] / szalony

[jaskolka]

Cześć, jestem zupełną dyletantką w dziedzinie chemii, ale trochę pamiętam jeszcze z liceum, że miedź wchodzi łatwo w reakcje chemiczne. Otóż, trochę się zajmuję wyrobem biżuterii miedzianej (wirewrapping) i ostatnio pomyślałam, że warto by było poeksperymentować z zielononiebieska patyną. Najpierw jednak zrobiłam coś na próbę. Kawałek grubego rozbrojonego druta poskręcałam w esy- floresy i zawiesiłam w pojemniku, w którym były opary wodnego roztworu amoniaku i soli kuchennej. Zostawiłam to na miesiąc w zamkniętym szczelnie pojemniku i wyszło mi coś takiego, jak na zdjęciu.
Kryształy (no, właśnie - czego?) są dość spore. Próbowałam je trochę zeszlifować, ale wtedy całkiem odpadają. Nie wiem, co zrobić, żeby łatwym sposobem uzyskać łatwą patynę, która by nie odpadała. A swoją drogą, co ja uzyskałam pod wpływem tej reakcji? Chciałam zaznaczyć, że sproszkowany kryształ po wysuszeniu nie rozpuszcza się w wodzie, więc wnioskuję, że to na pewno nie jest ani azotan, ani chlorek miedzi.
Z góry dziękuje za odpowiedź

[jaskolka]

chciałam napisać: ładną patynę

[jaskolka]

Mi to wygląda na kryształki chryzokoli...

[jaskolka]

...albo chryzoprazu

[jaskolka]

I jeszcze jedno pytanko: dlaczego nie rozpuszcza się ten sproszkowany kryształ w wodzie? W czym zaś można go rozpuścić, żeby nie zmienił koloru?

[MacHalski]

Obstawiałbym zasadowy węglan miedzi (stąd brak rozpuszczalności), z domieszką anionów chlorkowych i kationów tetraaminamiedzi (II), takie mieszanki nie mają stałego składu.
Co rozumiesz przez "W czym zaś można go rozpuścić, żeby nie zmienił koloru?"? Chcesz go przekrystalizować? Obawiam się, że tak się nie da. Ten osad da się roztworzyć, np. w roztworze amoniaku, albo w kwasie, to i jedno i drugie spowoduje utratę barwy i niemożność wykrystalizowania tego związku ponownie. Chyba, żeby sprowadzić pH w okolice obojętnego i dodać sody... Ale wtedy i tak dostaniesz tylko proszek, nie kryształy.

Żeby uzyskać ładną patynę, robisz dokładnie to, co zrobiłaś, tylko nie trzyma się tego miesiąc, a najwyżej parę dni, kontrolując wygląd przedmiotu. Delikatne przetarcie dla wyrównania powierzchni i koniec. W tak grubej warstwie żadna patyna nie będzie się trwale trzymać.
Na brązowo możesz zabarwić zamykając w pudełku z ugotowanym żółtkiem jaja. przedmiot trzeba (oczywiście!) dokładnie odtłuścić, bo zostaną brzydkie ślady paluchów. Miedź ładnie też się patynuje ogniowo. No i nie wyobrażam sobie zostawić patynę niezabezpieczoną lakierem - inaczej kolory się ścierają lub związki zawarte w powietrzu powodują zmianę barwy.

[jaskolka]

Dziękuję Ci bardzo za odpowiedź Czekałam na nią z niecierpliwością. Próbowałam napisać równanie do tego eksperymentu, ale zdołałam jedynie tyle :
Cu + NH3+ H20 + NaCl = ?
A skąd się wziął węglan miedzi, skoro w reakcji brak węgla?
Sama próbowałam zgadnąć, co to za związek, ale nie brałam w ogóle pod uwagę węglanów, bo z tego, co pamiętam węglany powstają w reakcji metali z kwasami węglowymi lub dwutlenkiem węgla i wody. Reakcja zachodziła bez dostępu powietrza, w zamkniętym szczelnie pojemniku
Dziękuję za cierpliwość, jeśli plotę bzdury
A chodziło mi o to rozpuszczanie, bo pomyślałam, że nadmiar tych kryształków po prostu rozpuszczę, zamiast je próbować szlifować...
Ja trzymałam tak długo to wszystko, bo po pierwsze - po dwóch dniach, jak zaglądnęłam - patyna się ścierała pod wpływem dotyku; postanowiłam więc zostawić trochę dłużej, a później, to po prostu zapomniałam. Zależy mi tylko na patynie w odcieniach zielono-niebieskich; ta brązowa i czarniawa mi się nie podoba .

[jaskolka]

A jaka patyna wyszłaby z działania samym amoniakiem z wodą na miedź (bez soli kuchennej)? Po co w ogóle ta sól? Czy to katalizator?

[MacHalski]

Węglan przyszedł mi na myśl z tego względu, że pisałaś, że jest nierozpuszczalny. Skąd węgiel? Z CO2 z powietrza na przykład. Choć po namyśle nie jestem pewien, czy byłaby go wystarczająca ilość, do utworzenia takiej ilości węglanu. Pisanie równania nie ma o tyle sensu, że, jak pisałem wcześniej, tam jest miks różnych związków bez stałej stechiometrii, więc ujęcie tego jednym równaniem będzie miało bardziej charakter życzeniowy, niż faktyczny.
Co do soli, to podejrzewam faktycznie rolę katalizatora - chlorki mocno przyspieszają korozję metali. Żeby nie było - chlorek sodu nie "paruje" taka jak amoniak, bardziej chodzi o to, że w przestrzeni nad roztworem znajduje się jego aerozol. Jak będzie bez niej nie umiem powiedzieć, ale warto spróbować.
W ogóle otwiera się tu pole dla najdziwniejszych "mieszanek Panoramiksa" i eksperymentów własnych ze stężeniami, różnymi dodatkami, czasem, etc. i ich wpływem na właściwości patyny. Np. zamiast roztworu NH3 można użyć tzw amoniaku do ciasta (NH4HCO3, wodorowęglan amonu) i kilku (dosłownie) granulek "Kreta" do rur (NaOH, uwaga, żrące). Albo pójść w zupełnie drugą stronę i użyć mieszanki octu i kredy. Albo zamiast zawieszać "w oparach" spróbować delikatnego zraszania, takim psikaczem jak do kwiatów... Opcji jest sporo generalnie.
Co do rozpuszczania nadmiaru patyny, to ostrożnie rozcieńczonym roztworem amoniaku, albo octu lub kwasu cytrynowego. Trzeba z kolei uważać, żeby nie odsłonić znowu "gołego" metalu pod spodem.

[MacHalski]

Aj, a miało nie być posta pod postem, trudno. Może jak ładnie się uśmiechniemy do moda, to uporządkuje trochę bałagan w tym temacie
Co do jeszcze patynowania ogniowego, mi osobiście przypadły do gustu te czerwono-niebieskie odcienie; ale gust, jak wiadomo, rzecz względna. Poniżej liść mojej roboty, docelowo znalazł się w wisiorku.

[jaskolka]

Panie MaChalski, serdeczne dzięki! Liść wyszedł przepięknie! Mi się nie udało uzyskać takiego efektu - wyszedł mi czarny proszek na wierzchu, czyli zapewne tlenek miedzi. Dziękuję za nowe przepisy ( z tą kredą, Kretem). Ja użyłam właśnie amoniaku do ciast, bo nawet nie wiedziałam, że istnieje jakiś inny
A efekt unerwienia w liściu, jak uzyskałeś?

[jaskolka]

Dwutlenku węgla na pewno byłoby za mało. Jak wspomniałam, reakcja zachodziła w szczelnie zamkniętym pojemniku.

[MacHalski]

Barwienie warto poćwiczyć na jakiejś blaszce, której nie będzie szkoda. Jak się nie uda, można zdjąć zabarwienie w roztworze kwasu cytrynowego, albo przepolerować i można próbować dalej.
W ogóle odnośnie patyn polecam Stefana Sękowskiego (wiecznie żywy) "Chemia na co dzień", rozdział "CHEMIK BARWI METALE"; powinno dać się niedrogo kupić albo pobrać pdf z neta.
Unerwienie liścia jest odwzorowaniem prawdziwego, to metalowa "odbitka" powstała przez elektrolityczne nałożenie miedzi na prawdziwy liść (pozostałości liścia zostały później usunięte).

[jaskolka]

Bardzo Ci dziękuję za wszystkie rady
Ja też chcę takiego liścia! Podałbyś linka, jak go zrobić?

[MacHalski]

Podstawy, teoria i przepisy do znalezienia ponownie u Sękowskiego (wiecznie żywy) "Galwanotechnika domowa", na poziomie bardziej zaawansowanym w "Poradniku galwanotechnika". Hasła do przeszukania w Google: "leaf electroplating", "copper-plated leaves" i podobne. Tak na szybko dwa przyzwoite filmiki opisujące proces: https://www.youtube.com/watch?v=c9R8t9IVb4M i https://www.youtube.com/watch?v=QjfNrZigqL0 (tutaj z niklem).

[jaskolka]

Bardzo Ci dziękuję!