Оксид меди(II)
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Оксид меди(II)
| |
| Другие имена
Оксид меди
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.013.882 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| CuO | |
| Молярная масса | 79.545 g/mol |
| Появление | порошок от черного до коричневого цвета |
| Плотность | 6,315 г/см 3 |
| Температура плавления | 1326 ° C (2419 ° F; 1599 К) |
| Точка кипения | 2000 ° C (3630 ° F; 2270 К) |
| нерастворимый | |
| Растворимость | растворим в хлориде аммония , цианиде калия нерастворим в спирте , карбонате аммония |
| Запрещенная зона | 1,2 эВ |
| +238.9·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D )
|
2.63 |
| Структура | |
| моноклиническая , мС8 [ 1 ] | |
| С2/с, #15 | |
а = 4,6837, б = 3,4226, с = 5,1288 α = 90°, β = 99,54°, γ = 90°
| |
| Термохимия | |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
43 Дж·моль −1 ·К −1 |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−156 кДж·моль −1 |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| H410 | |
| П273 , П391 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 1 мг/м 3 (туз С) [ 2 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 1 мг/м 3 (туз С) [ 2 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
СВВ 100 мг/м 3 (туз С) [ 2 ] |
| Паспорт безопасности (SDS) | Фишер Сайентифик |
| Родственные соединения | |
Другие анионы
|
Сульфид меди(II) |
Другие катионы
|
Оксид никеля(II) Оксид цинка |
Родственные соединения
|
Оксид меди(I) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Оксид меди(II) или оксид меди представляет собой неорганическое соединение формулы CuO. Черное твердое вещество, это один из двух стабильных оксидов меди (оксид меди , второй — Cu 2 O или оксид меди(I) ). Как минерал он известен как тенорит . Это продукт добычи меди и предшественник многих других медьсодержащих продуктов и химических соединений. [ 3 ]
Производство
[ редактировать ]Его производят в больших масштабах с помощью пирометаллургии , как одного из этапов извлечения меди из руд. Руды обрабатывают водной смесью карбоната аммония , аммиака и кислорода , чтобы в конечном итоге получить комплексные карбонаты аммиака меди (II), такие как [Cu(NH 3 ) 4 ]CO 3 . После экстрагирования остатков и отделения примесей железа, свинца и др. карбонатную соль разлагают водяным паром с образованием CuO. [ 3 ]
Его можно получить, нагревая медь на воздухе при температуре около 300–800 ° C:
- 2 Cu + O 2 → 2 CuO
Для лабораторного использования оксид меди(II) удобно получать пиролизом нитрата меди(II) или основного карбоната меди(II) : [ 4 ]
- 2 Cu(NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2 (180°С)
- Cu 2 (OH) 2 CO 3 → 2 CuO + CO 2 + H 2 O
Также была продемонстрирована дегидратация гидроксида меди:
- Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O
Реакции
[ редактировать ]Оксид меди(II) реагирует с минеральными кислотами, такими как соляная кислота , серная кислота и азотная кислота , с образованием соответствующих гидратированных солей меди(II): [ 4 ]
- CuO + 2 HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
- CuO + 2 HCl → CuCl 2 + H 2 O
- CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
В присутствии воды реагирует с концентрированной щелочью с образованием соответствующих купратных солей:
- 2 NaOH + CuO + H 2 O → Na 2 [Cu(OH) 4 ]
Его также можно восстановить до металлической меди с использованием водорода , монооксида углерода и углерода :
- CuO + H 2 → Cu + H 2 O
- CuO + CO → Cu + CO 2
- 2 CuO + C → 2Cu + CO 2
оксид железа заменяют оксидом меди, Когда в термите полученная смесь является слабовзрывчатой, а не зажигательной.
Структура и физические свойства
[ редактировать ]Оксид меди(II) относится к моноклинной кристаллической системе . Атом меди координирован четырьмя атомами кислорода примерно в плоской квадратной конфигурации. [ 1 ]
Работа выхода объемного CuO равна 5,3 эВ . [ 5 ]
Использование
[ редактировать ]Оксид меди (II) является важным продуктом добычи меди и является отправной точкой для производства многих других солей меди. Например, многие консерванты для древесины производятся из оксида меди. [ 3 ]
Оксид меди используется в качестве пигмента в керамике для получения синей, красной и зеленой, а иногда и серой, розовой или черной глазури. [ 3 ]
Его неправильно используют в качестве пищевой добавки в кормах для животных . [ 6 ] Из-за низкой биоактивности медь усваивается незначительно. [ 7 ]
Применяется при сварке медных сплавов . [ 8 ]
Электрод из оксида меди был частью раннего типа батареи, известного как элемент Эдисона-Лаланда . Оксид меди также использовался в литиевых батареях ( код IEC 60086 «G»).
Пиротехника и фейерверки
[ редактировать ]Используется в качестве умеренного синего красителя в композициях синего пламени с дополнительными донорами хлора и окислителями, такими как хлораты и перхлораты. Обеспечивая кислород, его можно использовать в качестве порошкового окислителя с металлическим топливом, таким как порошок магния, алюминия или магналия. Иногда его используют в стробоскопических эффектах и термитных композициях в качестве эффекта потрескивающих звезд.
Подобные соединения
[ редактировать ]Примером природного оксида меди (I,II) является минерал парамелаконит Cu. + 2 у.е. 2+ 2 О 3 . [ 9 ] [ 10 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Влияние гидростатического давления на структуру CuO при температуре окружающей среды, Форсайт Дж.Б., Халл С., Дж. Физика: Condens. Дело 3 (1991) 5257–5261, дои : 10.1088/0953-8984/28.03.001 . Кристаллографическая точечная группа : 2/m или C 2h . Пространственная группа : C2/c. Параметры решетки: a = 4,6837(5), b = 3,4226(5), c = 5,1288(6), α = 90°, β = 99,54(1)°, γ = 90°.
- ^ Перейти обратно: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0150» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Перейти обратно: а б с д Ричардсон, Х. Уэйн (2002). «Медные соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a07_567 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Перейти обратно: а б О. Глемсер и Х. Зауэр (1963). «Медь, Серебро, Золото». В Г. Брауэре (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Том. 1. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Академик Пресс.
- ^ Ф. П. Коффиберг и Ф. А. Бенко (1982). «Фотоэлектрохимическое определение положения краев зоны проводимости и валентной зоны CuO p-типа». Дж. Прил. Физ . 53 (2): 1173. Бибкод : 1982JAP....53.1173K . дои : 10.1063/1.330567 .
- ^ «Использование соединений меди: другие соединения меди» . Ассоциация развития меди. 2007. Архивировано из оригинала 15 августа 2013 г. Проверено 27 января 2007 г.
- ^ Бейкер, Дэвид Х. (1999). «Оксид меди не следует использовать в качестве добавки меди ни для животных, ни для людей». Журнал питания . 129 (12): 2278–2279. дои : 10.1093/jn/129.12.2278 . ПМИД 10573563 .
- ^ «Паспорт оксида меди» . Hummel Croton Inc., 21 апреля 2006 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 г. Проверено 1 февраля 2007 г.
- ^ «Парамелаконит» .
- ^ «Список минералов» . 21 марта 2011 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]