Oxid de cupru (I).

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 1 mai 2020; verificările necesită 35 de modificări .

Oxid de cupru (I).

General
Nume tradiționale	Oxid cupros, hemoxid de cupru, oxid dimediu
Chim. formulă	Cu2O _ _
Şobolan. formulă	Cu2O _ _
Aspect	Cristale maro-rosu
Proprietăți fizice
Masă molară	143,09 g/ mol
Densitate	6,1 g/cm³
Duritate	3,5 - 4
Proprietati termice
Entalpie
• topirea	+64,22 kJ/mol
Proprietăți chimice
Solubilitate
• in apa	2,4⋅10 −7 g/100 ml
Proprietati optice
Indicele de refracție	2,85
Structura
Structură cristalină	cub
Clasificare
Reg. numar CAS	1317-39-1
PubChem	10313194
Reg. numărul EINECS	215-270-7
ZÂMBETE	[Cu]O[Cu]
InChI	InChl=1S/2Cu.O/q2*+1;-2KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GL8050000
CHEBI	81908
ChemSpider	8488659
Siguranță
LD 50	470 mg/kg
Toxicitate	in medie
Fraze de risc (R)	R22 ; R50/53
Expresii de securitate (S)	S22 ; S60 ; S61
Personaj scurt. pericol (H)	H302 , H410
masuri de precautie. (P)	P273 , P501
Pictograme GHS
NFPA 704	0 2 unu
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
Fișiere media la Wikimedia Commons

Oxidul de cupru (I) (hemioxid de cupru, oxid de dicupru, oxid de cupru învechit , cuprită ) este un compus chimic binar al cuprului monovalent cu oxigen, oxid amfoter (are proprietăți acide slabe)

Fiind în natură

Oxidul de cupru (I) apare în mod natural ca mineral cuprită (denumiri învechite: minereu de cupru roșu, minereu de cupru sticlos, cupru rubin). Culoarea mineralului este roșu, maro-roșu, violet-roșu sau negru. Duritate Mohs 3,5 - 4. [1]

O varietate de cuprită cu mustăți alungite se numește chalcotrichit (nume învechit: minereu de cupru de pluș). Amestecul roșu cărămidă de cuprită și limonit se numește „minereu de țiglă”. [2]

Proprietăți fizice

Oxidul de cupru (I) în condiții normale este un solid brun-roșu, insolubil în apă și etanol . Se topește fără descompunere la 1242 °C. [2] [3]

Oxidul de cupru (I) are o rețea cristalină cubică , grup spațial P n3m, a = 0,4270 nm, Z = 2.

Proprietăți chimice

Reacții în soluții apoase

Oxidul de cupru (I) nu reacționează cu apa. Într-o măsură foarte mică ( PR = 1,2⋅10 −15 ) disociază:

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ 2Cu^{+}+\ 2OH^{-)))

Echilibrul de disproporție:

{\mathsf {2Cu^{+}\ \rightleftarrows \ Cu^{2+}\ +\ Cu\ +\mathbb {Q} ))

Oxidul de cupru (I) este transferat în soluție:

acid clorhidric concentrat

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4HCl\ \longrightarrow \ 2H[CuCl_{2}]\ +\ H_{2}O))

alcali concentrat (parțial)

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2OH^{-}\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ 2[Cu(OH)_{2}]^{-)))

hidrat de amoniac concentrat și soluții concentrate de săruri de amoniu

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ \longrightarrow \ 2[Cu(NH_{3})_{2}]OH\ + \ 3H_{2}O}}

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2NH_{4}^{+}\ \longrightarrow \ 2[Cu(H_{2}O)(NH_{3})]^{+))}

prin oxidare la săruri de cupru (II) cu diverși agenți de oxidare (de exemplu, acizi azotic și sulfuric concentrați , oxigen în acid clorhidric diluat)

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 6HNO_{3}\ \longrightarrow \ 2Cu(NO_{3})_{2}\ +\ 2NO_{2}\uparrow +\ 3H_{2}O }}

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 3H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 2CuSO_{4}\ +\ SO_{2}\uparrow +\ 3H_{2}O))

{\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 8HCl\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 4CuCl_{2}\ +\ 4H_{2}O))

De asemenea, oxidul de cupru (I) intră în următoarele reacții în soluții apoase:

lent oxidat de oxigen la hidroxid de cupru (II).

{\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 4H_{2}O\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 4Cu(OH)_{2}\downarrow ))

reacționează cu acizii halogenați diluați pentru a forma halogenurile de cupru (I) corespunzătoare:

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2HHal\ \longrightarrow \ 2CuHal\downarrow +\ H_{2}O\ \ (Hal\ =\ Cl,\ Br,\ I)))

în acid sulfuric diluat , se dismută în sulfat de cupru (II) și cupru metalic

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ CuSO_{4}\ +\ Cu\downarrow +\ H_{2}O))

redus la cupru metalic prin agenți reducători tipici, cum ar fi hidrosulfitul de sodiu în soluție concentrată

{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 2NaHSO_{3}\ \longrightarrow \ 4Cu\downarrow +\ Na_{2}SO_{4}\ +\ H_{2}SO_{4))))

Reacții la temperaturi ridicate

Oxidul de cupru (I) este redus la cupru metalic în următoarele reacții:

când este încălzit până la 1800 °C (descompunere)

{\mathsf {2Cu_{2}O\ {\xrightarrow {1800\ ^{\circ }C))\ 4Cu\ +\ O_{2)))

când este încălzit într-un curent de hidrogen , monoxid de carbon , cu aluminiu

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}\ {\xrightarrow {>250\ ^{\circ }C))\ 2Cu\ +\ H_{2}O))

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ CO\ {\xrightarrow {250-300\ ^{\circ }C))\ 2Cu\ +\ CO_{2)))

{\mathsf {3Cu_{2}O\ +\ 2Al\ {\xrightarrow {1000\ ^{\circ }C))\ 6Cu\ +\ Al_{2}O_{3)))

când este încălzită cu sulf

{\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 3S\ {\xrightarrow {>600\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{2}S\ +\ SO_{2)))

{\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ Cu_{2}S\ {\xrightarrow {1200-1300\ ^{\circ }C))\ 6Cu\ +\ SO_{2)))

Oxidul de cupru (I) poate fi oxidat la compuși de cupru (II) într-un curent de oxigen sau clor :

{\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ O_{2}\ {\xrightarrow {500\ ^{\circ }C))\ 4CuO))

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ Cl_{2}\ {\xrightarrow {250\ ^{\circ }C))\ Cu_{2}Cl_{2}O))

De asemenea, la temperaturi ridicate, oxidul de cupru (I) reacţionează:

cu amoniac (se formează nitrură de cupru(I) )

{\mathsf {3Cu_{2}O\ +\ 2NH_{3}\ {\xrightarrow {250\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{3}N\ +\ 3H_{2}O))

cu oxizi de metale alcaline și bariu (se formează oxizi dubli)

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ M_{2}O\ {\xrightarrow {600-800\ ^{\circ }C))\ 2MCuO))

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ BaO\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C))\ BaCu_{2}O_{2)))

Alte reacții

Oxidul de cupru (I) reacţionează cu azida de hidrogen :

la răcire , azidă de cupru (II) precipită

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 5HN_{3}\ {\xrightarrow {10-15\ ^{\circ }C))\ 2Cu(N_{3})_{2}\downarrow +\ H_{2}O\ +\ NH_{3}\uparrow +\ N_{2}\uparrow }}

la temperatura camerei, un precipitat de azidă de cupru (I) precipită într-un curent de acid hidroazid

{\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2HN_{3}\ {\xrightarrow {20-25\ ^{\circ }C))\ 2CuN_{3}\downarrow +\ H_{2}O }}

Obținerea

Oxidul de cupru(I) poate fi obținut:

încălzirea cuprului metalic în absența oxigenului

{\mathsf {4Cu\ +\ O_{2}\ {\xrightarrow {>200\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{2}O))

încălzirea cuprului metalic într-un curent de oxid nitric (I) sau oxid nitric (II)

{\mathsf {2Cu\ +\ N_{2}O\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C))\ Cu_{2}O\ +\ N_{2)))

{\mathsf {4Cu\ +\ 2NO\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{2}O\ +\ N_{2)))

încălzirea cuprului metalic cu oxid de cupru(II).

{\mathsf {Cu\ +\ CuO\ {\xrightarrow {1000-1200\ ^{\circ }C))\ Cu_{2}O))

descompunerea termică a oxidului de cupru(II).

{\mathsf {4CuO\ {\xrightarrow {1026-1100\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{2}O\ +\ O_{2)))

prin încălzirea sulfurei de cupru(I) într-un curent de oxigen

{\mathsf {2Cu_{2}S\ +\ 3O_{2}\ {\xrightarrow {1200-1300\ ^{\circ }C))\ 2Cu_{2}O\ +\ 2SO_{2)} }

În condiții de laborator, oxidul de cupru (I) poate fi obținut prin reducerea hidroxidului de cupru (II) (de exemplu, hidrazină ):

{\mathsf {4Cu(OH)_{2}\ +\ N_{2}H_{4}\cdot H_{2}O\ {\xrightarrow {100\ ^{\circ }C))\ 2Cu_ {2}O\downarrow +\ N_{2}\uparrow +\ 7H_{2}O}}

De asemenea, oxidul de cupru (I) se formează în reacțiile de schimb ionic ale sărurilor de cupru (I) cu alcalii , de exemplu:

în reacția iodurii de cupru(I) cu o soluție concentrată fierbinte de hidroxid de potasiu

{\mathsf {2CuI\ +\ 2KOH\ \longrightarrow \ Cu_{2}O\downarrow +\ 2KI\ +\ H_{2}O))

în reacția diclorocupratului de hidrogen (I) cu o soluție diluată de hidroxid de sodiu

{\mathsf {2H[CuCl_{2}]\ +\ 4NaOH\ \longrightarrow \ Cu_{2}O\downarrow +\ 4NaCl\ +\ 3H_{2}O))

În ultimele două reacții, nu se formează niciun compus cu o compoziție corespunzătoare formulei (hidroxid de cupru (I). Formarea oxidului de cupru(I) are loc printr-o formă intermediară de hidrat de compoziție variabilă . ${\mathsf {CuOH)}$ ${\mathsf {Cu_{2}O\cdot xH_{2}O)}$

Oxidarea aldehidelor cu hidroxid de cupru (II) . Dacă la precipitatul albastru de hidroxid de cupru (II) se adaugă o soluție de aldehidă și amestecul este încălzit, atunci apare mai întâi un precipitat galben de hidroxid de cupru (I):

{\mathsf {R-CHO+2Cu(OH)_{2}\ {\xrightarrow[{}]{t))\ R-COOH+2CuOH\downarrow +H_{2}O))

la încălzire suplimentară, precipitatul galben de hidroxid de cupru (I) se transformă în oxid de cupru (I) roșu :

{\mathsf {2CuOH\ {\xrightarrow[{}]{t))\ Cu_{2}O+H_{2}O))

De asemenea, pentru a obține Cu 2 O în cantități mici, puteți folosi tehnica:

1) Pregătiți 2 soluții. O soluție de CuSO4 cu fracția sa de masă de 10 % și o soluție de NaOH cu fracția sa de masă de 20%. De asemenea, este necesar să se ia glucoză solidă (C 6 H 12 O 6 ). 2) Punem pe faianta un pahar cu o solutie de CuSO 4 si adaugam glucoza. 3) Se toarnă soluția de NaOH în amestecul rezultat și se amestecă cu o baghetă de sticlă sau cu un agitator magnetic. 4) Lăsați soluția să se depună astfel încât particulele de precipitat de Cu 2 O să se depună complet. Precipitarea Cu 2 O are loc în funcție de reacția:

{\mathsf {2CuSO_{4}\ +\ 4NaOH\ +C_{6}H_{12}O_{6}\xrightarrow {80-90\ ^{\circ }C} \ Cu_{2}O\ în jos +\ 2Na_{2}SO_{4}\ +C_{6}H_{12}O_{7}+\ 2H_{2}O}}

După reacție, soluția trebuie filtrată printr-o pâlnie cu hârtie de filtru sau printr-un balon Bunsen cu o pâlnie Buchner, uscată și precipitatul de Cu20 rezultat a fost colectat .

Aplicație

Oxidul de cupru (I) este folosit ca pigment pentru colorarea sticlei , ceramicii , glazurilor ; ca componentă a vopselelor care protejează partea subacvatică a navei de murdărie; ca fungicid .

Are proprietăți semiconductoare și este utilizat în supapele cu oxid de cupru .

Toxicitate

Oxidul de cupru(I) este o substanță moderat toxică: DL 50 470 mg/kg (pe cale orală pentru șobolani). Provoacă iritarea ochilor, poate provoca iritarea pielii și a căilor respiratorii.

Foarte toxic pentru mediul acvatic: CL 50 pentru Daphnia magna este de 0,5 mg/l timp de 48 de ore.

Note

↑ Cuprite pe webmineral.com . Preluat la 7 iulie 2011. Arhivat din original la 29 iunie 2017. (nedefinit)
↑ 1 2 Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Constantes ale substanțelor anorganice: o carte de referință / Ed. R. A. Lidina. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare — M .: Drofa, 2006. — S. 104, 226, 464, 532, 604. — 685 p. — ISBN 5-7107-8085-5 .
↑ Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reacții ale substanțelor anorganice: o carte de referință / Ed. R. A. Lidina. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - M . : Butard, 2007. - S. 148 -149. — 637 p. - ISBN 978-5-358-01303-2 .

Link -uri

Utilizarea vopselei antifouling pe bază de cupru: o actualizare a reglementărilor din SUA arhivată 30 august 2021 la Wayback Machine
Antifouling Arhivat 30 august 2021 la Wayback Machine

oxizi
H2O _ _
Li 2 O LiCoO 2 Li 3 PaO 4 Li 5 PuO 6 Ba 2 LiNpO 6 LiAlO 2 Li 3 NpO 4 Li 2 NpO 4 Li 5 NpO 6 LiNbO 3	BeO											B2O3 _ _ _	C 3 O 2 C 12 O 9 CO C 12 O 12 C 4 O 6 CO 2	N 2 O NU N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na2O NaPaO3NaAlO2Na2PtO3 _ _ _ _ _ _ _ _ _	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO2 _	P 4 O P 4 O 2 P 2 O 3 P 4 O 8 P 2 O 5	S 2 O SO SO 2 SO 3	Cl2OClO2Cl2O6Cl2O7 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
K 2 O K 2 PtO 3 KPaO 3	CaO Ca 3 OSiO 4 CaTiO 3	Sc2O3 _ _ _	TiO Ti 2 O 3 TiO 2 TiOSO 4 CaTiO 3 BaTiO 3	VO V 2 O 3 V 3 O 5 VO 2 V 2 O 5	FeCr 2 O 4 CrO Cr 2 O 3 CrO 2 CrO 3 MgCr 2 O 4	MnO Mn 3 O 4 Mn 2 O 3 MnO(OH) Mn 5 O 8 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7	FeCr 2 O 4 FeO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3	CoFe 2 O 4 CoO Co 3 O 4 CoO(OH) Co 2 O 3 CoO 2	NiO NiFe 2 O 4 Ni 3 O 4 NiO (OH) Ni 2 O 3	Cu 2 O CuO CuFe 2 O 4 Cu 2 O 3 CuO 2	ZnO	Ga 2 O Ga 2 O 3	GeO GeO 2	Ca 2 O 3 Ca 2 O 4 Ca 2 O 5	SeOCl 2 SeOBr 2 SeO 2 Se 2 O 5 SeO 3	Br 2 O Br 2 O 3 BrO 2
Rb 2 O RbPaO 3 Rb 4 O 6	SrO	Y 2 O 3 YOF YOCl	ZrO ( OH ) 2ZrO2ZrOS Zr2O3Cl2 _ _ _ _ _	NbO Nb 2 O 3 NbO 2 Nb 2 O 5 Nb 2 O 3 (SO 4 ) 2 LiNbO 3	Mo 2 O 3 Mo 4 O 11 MoO 2 Mo 2 O 5 MoO 3	TcO 2 Tc 2 O 7	Ru 2 O 3 RuO 2 Ru 2 O 5 RuO 4	RhO Rh 2 O 3 RhO 2	PdO Pd 2 O 3 PdO 2	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	În 2 O InO În 2 O 3	SnO SnO 2	Sb 2 O 3 Sb 2 O 4 Hg 2 Sb 2 O 7 Sb 2 O 5	TeO 2 TeO 3	I 2 O 4 I 4 O 9 I 2 O 5
Cs 2 O Cs 2 ReCl 5 O	BaO BaPaO 3 BaTiO 3 BaPtO 3		HfO (OH ) 2HfO2	Ta 2 O TaO TaO 2 Ta 2 O 5	WO 2 Br 2 WO 2 WO 2 Cl 2 WOBr 4 WOF 4 WOCl 4 WO 3	Re 2 O ReO Re 2 O 3 ReO 2 Re 2 O 5 ReO 3 Re 2 O 7	OsO Os 2 O 3 OsO 2 OsO 4	Ir2O3 IrO2 _ _ _ _	PtO Pt 3 O 4 Pt 2 O 3 PtO 2 K 2 PtO 3 Na 2 PtO 3 PtO 3	Au 2 O AuO Au 2 O 3	Hg 2 O HgO (Hg 3 O 2 )SO 4 Hg 2 O (CN) 2 Hg 2 Sb 2 O 7 Hg 3 O 2 Cl 2 Hg 5 O 4 Cl 2	Tl 2 O Tl 2 O 3	Pb 2 O PbO Pb 3 O 4 Pb 2 O 3 PbO 2	BiO Bi 2 O 3 Bi 2 O 4 Bi 2 O 5	PoO PoO 2 PoO 3	La
pr	Ra		RF	Db	Sg	bh	hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La 2 O 2 S La 2 O 3	Ce 2 O 3 CeO 2	PrO Pr 2 O 2 S Pr 2 O 3 Pr 6 O 11 PrO 2	NdO Nd 2 O 2 S Nd 2 O 3 NdHO	Pm 2 O 3	SmO Sm 2 O 3	EuO Eu 3 O 4 Eu 2 O 3 EuO(OH) Eu 2 O 2 S	Gd 2 O 3	Tb	Dy2O3 _ _ _	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er2O3 _ _ _	Tm2O3 _ _ _	YbO Yb2O3 _ _ _	Lu 2 O 2 S Lu 2 O 3 LuO(OH)
		Ac2O3 _ _ _	UO 2 UO 3 U 3 O 8	PaO PaO 2 Pa 2 O 5 PaOS	TH 2	NpO NpO 2 Np 2 O 5 Np 3 O 8 NpO 3	PuO Pu 2 O 3 PuO 2 PuO 3 PuO 2 F 2	AmO2 _	Cm2O3 CmO2 _ _ _ _	Bk 2 O 3	Cf 2 O 3	Es	fm	md	Nu	lr