Kupari(I)oksidi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 1.5.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 35 muokkausta .

Kuparioksidi (I).

Kenraali
Perinteiset nimet	Kuparioksidi, kuparihemoksidi, dimediumoksidi
Chem. kaava	Cu2O _ _
Rotta. kaava	Cu2O _ _
Ulkomuoto	Ruskeanpunaiset kiteet
Fyysiset ominaisuudet
Moolimassa	143,09 g/ mol
Tiheys	6,1 g/cm³
Kovuus	3,5-4
Lämpöominaisuudet
Entalpia
• sulaminen	+64,22 kJ/mol
Kemiallisia ominaisuuksia
Liukoisuus
• vedessä	2,4⋅10 -7 g/100 ml
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin	2.85
Rakenne
Kristallirakenne	kuutio
Luokitus
Reg. CAS-numero	1317-39-1
PubChem	10313194
Reg. EINECS-numero	215-270-7
Hymyilee	[Cu]O[Cu]
InChI	InChI = 1S/2Cu.O/q2*+1;-2KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GL8050000
CHEBI	81908
ChemSpider	8488659
Turvallisuus
LD 50	470 mg/kg
Myrkyllisyys	keskiverto
Riskilausekkeet (R)	R22 ; R50/53
Turvalausekkeet (S)	S22 ; S60 ; S61
Lyhyt hahmo. vaara (H)	H302 , H410
varotoimenpiteitä. (P)	P273 , P501
GHS-piktogrammit
NFPA 704	0 2 yksi
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kupari(I) oksidi (kuparihemioksidi, dikuparioksidi, vanhentunut kuparioksidi, kupriitti ) on yksiarvoisen kuparin binaarinen kemiallinen yhdiste hapen kanssa, amfoteerinen oksidi (osoittaa heikkoja happamia ominaisuuksia)

Luonnossa oleminen

Kupari(I)oksidia esiintyy luonnossa kupriittina ( vanhentuneet nimet: punainen kuparimalmi, lasimainen kuparimalmi, rubiinikupari). Mineraalin väri on punainen, ruskea-punainen, violetti-punainen tai musta. Mohsin kovuus 3,5 - 4. [1]

Erilaista kupriittia, jossa on pitkänomaiset viikset, kutsutaan kalkotrikiittiksi (vanhentunut nimi: muhkea kuparimalmi). Tiilenpunaista kupriitin ja limoniitin seosta kutsutaan "laattamalmiksi". [2]

Fysikaaliset ominaisuudet

Kupari(I)oksidi on normaaleissa olosuhteissa ruskeanpunainen kiinteä aine, joka ei liukene veteen ja etanoliin . Sulaa hajoamatta 1242 °C:ssa. [2] [3]

Kupari(I)oksidilla on kuutiokidehila , avaruusryhmä P n3m , a = 0,4270 nm, Z = 2.

Kemialliset ominaisuudet

Reaktiot vesiliuoksissa

Kupari(I)oksidi ei reagoi veden kanssa. Hyvin pienessä määrin ( PR = 1,2⋅10 -15 ) dissosioituu:

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

Epäsuhtaisuustasapaino:

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

Kupari(I)oksidi siirretään liuokseen:

väkevää suolahappoa

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

väkevä alkali (osittain)

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

väkevää ammoniakkihydraattia ja väkeviä ammoniumsuolojen liuoksia

{\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})]^{+))}

hapettamalla kupari(II)-suoloiksi erilaisilla hapettimilla (esim. väkevä typpi- ja rikkihappo , happi laimeassa kloorivetyhapossa)

{\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))

Lisäksi kupari(I)oksidi osallistuu seuraaviin reaktioihin vesiliuoksissa:

hapettuu hitaasti hapen vaikutuksesta kupari(II)hydroksidiksi

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

reagoi laimennettujen halogenidihappojen kanssa muodostaen vastaavia kupari(I)halogenideja:

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

laimeassa rikkihapossa se dismutoituu kupari(II)sulfaatiksi ja metallikupariksi

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

pelkistetään metalliksi kupariksi tyypillisillä pelkistysaineilla, kuten natriumhydrosulfiitilla väkevässä liuoksessa

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

Reaktiot korkeissa lämpötiloissa

Kupari(I)oksidi pelkistyy metallikupariksi seuraavissa reaktioissa:

kuumennettaessa 1800 °C:seen (hajoaminen)

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

kuumennettaessa vety- , hiilimonoksidi- ja alumiinivirrassa

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

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

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

rikin kanssa kuumennettaessa

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

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

Kupari(I)oksidi voidaan hapettaa kupari(II)yhdisteiksi happi- tai kloorivirrassa :

{\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))

Myös kupari(I)oksidi reagoi korkeissa lämpötiloissa:

ammoniakilla ( muodostuu kupari(I) nitridi )

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

alkalimetallien ja bariumin oksidien kanssa (muodostuu kaksoisoksideja)

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

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

Muut reaktiot

Kupari(I)oksidi reagoi vetyatsidin kanssa :

jäähdytettäessä kupari(II)atsidi saostuu

{\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 }}

huoneenlämpötilassa kupari(I)atsidin sakka saostuu hydroatsidihappovirrassa

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

Haetaan

Kupari(I)oksidia voidaan saada:

metallisen kuparin kuumentaminen ilman happea

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

metallisen kuparin kuumentaminen typpioksidivirrassa (I) tai typpioksidivirrassa (II)

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

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

metallisen kuparin kuumennus kupari(II)oksidilla

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

kupari(II)oksidin lämpöhajoaminen

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

kuumentamalla kupari(I)sulfidia happivirrassa

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

Laboratorio-olosuhteissa kupari(I)oksidia voidaan saada pelkistämällä kupari(II)hydroksidia (esimerkiksi hydratsiinia ):

{\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}}

Myös kupari(I)oksidia muodostuu kupari(I)suolojen ioninvaihtoreaktioissa alkalien kanssa, esim.

kupari(I)jodidin reaktiossa kuuman väkevän kaliumhydroksidiliuoksen kanssa

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

vetydikloorikupraatin (I) reaktiossa laimean natriumhydroksidiliuoksen kanssa

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

Kahdessa viimeisessä reaktiossa ei muodostu yhdistettä, jonka koostumus vastaa kaavaa (kupari(I)hydroksidi). Kupari(I)oksidin muodostuminen tapahtuu vaihtelevan koostumuksen omaavan välihydraattimuodon kautta . ${\mathsf {CuOH))$ ${\mathsf {Cu_{2}O\cdot xH_{2}O))$

Aldehydien hapetus kupari(II)hydroksidilla . Jos kupari(II)hydroksidin siniseen sakkaan lisätään aldehydiliuosta ja seosta kuumennetaan, ilmaantuu ensin keltainen kupari(I)hydroksidisakka:

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

Kuumennettaessa edelleen keltainen kupari(I)hydroksidin sakka muuttuu punaiseksi kupari(I)oksidiksi :

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

Myös Cu 2 O: n saamiseksi pieninä määrinä voit käyttää tekniikkaa:

1) Valmista 2 liuosta. CuS04-liuos, jonka massaosuus on 10 %, ja NaOH-liuos, jonka massaosuus on 20 %. On myös tarpeen ottaa kiinteää glukoosia (C 6 H 12 O 6 ). 2) Laitamme laatan päälle lasin, jossa on CuSO 4 -liuosta, ja lisäämme glukoosia. 3) Kaada NaOH-liuos saatuun seokseen ja sekoita lasisauvalla tai magneettisekoittimella. 4) Anna liuoksen laskeutua niin, että Cu 2O -saostumahiukkaset laskeutuvat kokonaan. Cu 2 O:n saostuminen tapahtuu reaktion mukaisesti:

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

Reaktion jälkeen liuos tulisi suodattaa suodatinpaperilla varustetun suppilon läpi tai Buchner-suppilolla varustetun Bunsen-pullon läpi, kuivata ja saatu Cu20 - sakka kerättiin .

Sovellus

Kupari(I)oksidia käytetään pigmenttinä lasin , keramiikan , lasitteiden värjäykseen ; osana maaleja, jotka suojaavat aluksen vedenalaista osaa likaantumiselta; sienitautien torjunta -aineena .

Sillä on puolijohdeominaisuuksia ja sitä käytetään kuparioksidiventtiileissä .

Myrkyllisyys

Kupari(I)oksidi on kohtalaisen myrkyllinen aine: LD 50 470 mg/kg (suun kautta rotille). Ärsyttää silmiä, voi aiheuttaa ihon ja hengitysteiden ärsytystä.

Erittäin myrkyllistä vesiympäristölle: Daphnia magnan LC 50 on 0,5 mg/l 48 tunnin ajan.

Muistiinpanot

↑ Cuprite osoitteessa webmineral.com . Haettu 7. heinäkuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 29. kesäkuuta 2017. (määrätön)
↑ 1 2 Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Epäorgaanisten aineiden vakiot: hakuteos / Toim. R. A. Lidina. - 2. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä — M .: Drofa, 2006. — S. 104, 226, 464, 532, 604. — 685 s. — ISBN 5-7107-8085-5 .
↑ Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Epäorgaanisten aineiden reaktiot: hakuteos / Toim. R. A. Lidina. - 2. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä - M . : Bustard, 2007. - S. 148 -149. — 637 s. - ISBN 978-5-358-01303-2 .

Linkit

Kuparipohjaisen antifouling-maalin käyttö: Yhdysvaltain sääntelypäivitys arkistoitu 30. elokuuta 2021 Wayback Machinessa
Antifouling Arkistoitu 30. elokuuta 2021 Wayback Machinessa

oksideja
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 NO N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na 2 O NaPaO 3 NaAlO 2 Na 2 PtO 3	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO 2	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	Cl 2 O ClO 2 Cl 2 O 6 Cl 2 O 7
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	Kuten 2 O 3 Kuten 2 O 4 Kuten 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) 2 ZrO 2 ZrOS Zr 2 O 3 Cl 2	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 Pd2O3PdO2 _ _ _ _ _	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	2 O : ssa O 2 O 3 : ssa	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	klo
Fr	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 Nd2O2S Nd2O3NdHO _ _ _ _ _ _ _ _	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 Yb 2 O 3	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	THO 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	AmO 2	Cm2O3 CmO2 _ _ _ _	Bk 2 O 3	Vrt 2O3 _ _	Es	fm	md	ei	lr