Аммиачный раствор оксида меди формула

Оксид меди (I)

Оксид меди (I)

или
оксид меди
представляет собой неорганическое соединение с формулой Cu 2 O. Это является одной из основных оксидов из меди , другой или оксид меди (II) или оксид меди (CuO). Это твердое вещество красного цвета входит в состав некоторых необрастающих красок. В зависимости от размера частиц соединение может иметь желтый или красный цвет. [3] Оксид меди (I) встречается как красноватый минерал куприт .

Подготовка [ править ]

Оксид меди (I) может быть получен несколькими способами. [4] Проще говоря, он возникает в результате окисления металлической меди:

4 Cu + O 2 → 2 Cu 2 O

Такие добавки, как вода и кислоты, влияют на скорость этого процесса, а также на дальнейшее окисление до оксидов меди (II). Его также производят в промышленных масштабах путем восстановления растворов меди (II) диоксидом серы . Водные растворы хлорида одновалентной меди реагируют с основанием с образованием того же материала. Во всех случаях цвет очень чувствителен к деталям процедуры.

Диаграмма Пурбе для меди в незакомплексованных медиа (кроме ОН — анионов — не учитывается). Концентрация ионов 0,001 моль / кг воды. Температура 25 ° C.

Образование оксида меди (I) лежит в основе тестов Фелинга и Бенедикта на восстанавливающие сахара . Эти сахара восстанавливают щелочной раствор соли меди (II), давая ярко-красный осадок Cu 2 O.

Он образуется на покрытых серебром медных деталях, подверженных воздействию влаги, когда слой серебра пористый или поврежден. Этот вид коррозии известен как красная чума .

Существует мало доказательств существования гидроксида меди (I) CuOH, который, как ожидается, быстро подвергнется дегидратации. Аналогичная ситуация применима к гидроксидам золота (I) и серебра (I).

Получение

Оксид меди (I) может быть получен:

• нагреванием металлической меди при недостатке кислорода

4Cu + O2 →>200∘C 2Cu2O

• нагреванием металлической меди в токе оксида азота (I) или оксида азота (II)

2Cu + N2O →500−600∘C Cu2O + N2 4Cu + 2NO →500−600∘C 2Cu2O + N2

• нагреванием металлической меди с оксидом меди (II)

Cu + CuO →1000−1200∘C Cu2O

• термическим разложением оксида меди (II)

4CuO →1026−1100∘C 2Cu2O + O2

• нагреванием сульфида меди (I) в токе кислорода

2Cu2S + 3O2 →1200−1300∘C 2Cu2O + 2SO2
В лабораторных условиях оксид меди (I) может быть получен восстановлением гидроксида меди (II) (например, гидразином):

4Cu(OH)2 + N2H4 ⋅ H2O →100∘C 2Cu2O ↓ + N2↑ + 7H2O

Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди (I) с щелочами, например:

• в реакции йодида меди (I) с горячим концентрированным раствором гидроксида калия

2CuI + 2KOH ⟶ Cu2O↓ + 2KI + H2O

• в реакции дихлорокупрата (I) водорода с разбавленным раствором гидроксида натрия

2H[CuCl2] + 4NaOH ⟶ Cu2O↓ + 4NaCl + 3H2O
В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле CuOH (гидроксид меди (I) ). Образование оксида меди (I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава Cu2O ⋅ xH2O.

• Окисление альдегидов гидроксидом меди (II). Если к голубому осадку гидроксида меди (II) прилить раствор альдегида и смесь нагреть , то сначала появляется жёлтый осадок гидроксида меди (I):

R−CHO + 2Cu(OH)2 →t R−COOH + 2CuOH↓ + H2O при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I): 2CuOH →tCu2O + H2O

Свойства [ править ]

Твердое тело диамагнитно . С точки зрения их координационных сфер центры меди двухкоординированы, а оксиды тетраэдрически. Таким образом, структура в некотором смысле напоминает основные полиморфы SiO 2 , и обе структуры имеют взаимопроникающие решетки.

Оксид меди (I) растворяется в концентрированном растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса + , который легко окисляется на воздухе до синего цвета 2+. . Он растворяется в соляной кислоте с образованием растворов CuCl.- 2. Развести серной кислоты и азотной кислоты производят сульфат меди (II) , и меди (II) , нитрат , соответственно. [5]

Cu 2 O разлагается до оксида меди (II) во влажном воздухе.

Аммиачный раствор оксида меди формула

Оксид меди (I)Cu2O –
красновато-коричневые кристаллы с кубической кристаллической решеткой, в которых реализуется линейно-тетраэдрическая координация атомов, плотность 6,1 г/см 3 , температура плавления 1242°С.

В воде не растворяется и не реагирует с ней. Имеет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных.

Взаимодействует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:

В водных растворах аммиака образует гидроксид диамминмеди (I):

С соляной кислотой взаимодействует с образованием дихлорокупрата (I) водорода:

С бромоводородом и йодоводородом образует соли меди (I):

В разбавленной серной кислоте диспропорционирует, образуя сульфат меди (II) и металлическую медь:

Восстанавливается водородом, угарным газом и активными металлами до металлической меди:

При нагревании окисляется кислородом воздуха:

Оксид меди (I) получают электролизом раствора хлорида натрия с использованием медных электродов. На катоде выделяется водород, а на аноде растворяется медь с образованием ионов Cu + , при взаимодействии с группами ОН — образуется Cu2O.

Оксид меди (I) образуется при нагревании до 1100°С оксида меди (II):

или при восстановлении сульфата меди глюкозой или гидразином в щелочной среде

:

Гидроксид меди (I)
CuOH
как индивидуальное соединение не выделен. При взаимодействии солей меди (I) с щелочами в растворе образуется гидратированный оксид Cu2O · nH2O, из раствора выделяется только Cu2O. При растворении Cu2O в растворах щелочей образуется M[Cu(OH)2].

Источник

Полупроводниковые свойства [ править ]

В истории физики полупроводников Cu 2 O является одним из наиболее изученных материалов, и многие экспериментальные применения полупроводников были впервые продемонстрированы в этом материале:

• Полупроводник
• Полупроводниковые диоды [6]
• Фоноритоны («когерентная суперпозиция экситона , фотона и фонона ») [7] [8]

Самые низкие экситоны в Cu 2 O чрезвычайно долгоживущие; форма линий поглощения была продемонстрирована с шириной линии neV , которая является самым узким объемным экситонным резонансом из когда-либо наблюдавшихся. [9] Соответствующие квадрупольные поляритоны имеют низкую групповую скорость, приближающуюся к скорости звука. Таким образом, в этой среде свет движется почти так же медленно, как и звук, что приводит к высокой плотности поляритонов. Другой необычной особенностью экситонов в основном состоянии является то, что все первичные механизмы рассеяния известны количественно. [10] Cu 2 O был первым веществом, в котором полностью беспараметрическая модель ширины линии поглощения Уширение по температуре могло быть установлено, что позволило вывести соответствующий коэффициент поглощения . Используя Cu 2 O, можно показать, что соотношения Крамерса – Кронига неприменимы к поляритонам. [11]

Аммиачный раствор оксида меди формула

Оксид меди (II)
CuO
– кристаллы черного цвета, кристаллизуются в моноклинной сингонии, плотность 6,51 г/см 3 , температура плавления 1447°С (под давлением кислорода). При нагревании до 1100°С разлагается с образованием оксида меди (I):

В воде не растворяется и не реагирует с ней. Имеет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных.

В водных растворах аммиака образует гидроксид тетраамминмеди (II):

Легко реагирует с разбавленными кислотами с образованием соли и воды:

При сплавлении со щелочами образует купраты:

Восстанавливается водородом, угарным газом и активными металлами до металлической меди:

Получается при прокаливании гидроксида меди (II) при 200°С:

или при окислении металлической меди на воздухе при 400–500°С:

Гидроксид меди (II) Cu(OH)2

– вещество голубого цвета, существует в аморфной и кристаллической формах, кристаллическая решетка ромбическая, плотность 3,37 г/см 3 , при нагревании выше 70°С разлагается на оксид меди (II) и воду:

В воде плохо растворим. Имеет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных.

Легко реагирует с кислотами с образованием солей:

В водных растворах щелочей образует неустойчивые ярко-синие гидроксокомплексы:

В растворе аммиака – устойчивые аммиакаты темно-синего цвета:

Проявляя основные свойства, взаимодействует с углекислым газом образованием основного карбоната меди (II) – малахита:

Получается при обменном взаимодействии солей меди (II) и щелочи

:

кристаллический гидроксид меди (II) образуется при введении гидроксида натрия или калия в аммиачный раствор сульфата меди (II):

Источник

Ссылки [ править ]

1. https://www.nwmissouri.edu/naturalsciences/sds/c/Copper%20I%20oxide.pdf
2. ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0150» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
3. Н.Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Химия элементов
   , 2-е изд., Баттерворт-Хайнеманн, Оксфорд, Великобритания, 1997.
4. Х. Уэйн Ричардсон «Соединения меди в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. Doi : 10.1002 / 14356007.a07_567″
5. Д. Николлс, Комплексы и переходные элементы первой строки
   , Macmillan Press, Лондон, 1973.
6. Л.О. Грондаль, Устройство однонаправленного тока, патент, 1927 г.
7. Hanke, L .; Fröhlich, D .; Иванов, АЛ; Литтлвуд, ПБ; Штольц, Х. (1999-11-22). «LA Фоноритоны в Cu 2 O». Письма с физическим обзором
   .
   83
   (21): 4365–4368. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.4365 .
8. Л. Бриллюэн: распространение волн и групповая скорость
   , Academic Press , Нью-Йорк , 1960 ISBN 9781483276014 .
9. Дж. Брандт, Д. Фрёлих, К. Сандфорт, М. Байер, Х. Штольц и Н. Нака, Спектроскопия сверхузкого поглощения и двухфононного возбуждения параэкситонов Cu 2 O в сильном магнитном поле
   , Phys. Rev. Lett. 99, 217403 (2007). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.99.217403
10. JP Вольф и А. Mysyrowicz: Экситонное вещество, Scientific American250
    (одна тысячи девятьсот восемьдесят-четыря), № 3, 98.
11. Хопфилда, JJ (1958). «Теория вклада экситонов в комплексную диэлектрическую проницаемость кристаллов». Физический обзор
    .
    112
    (5): 1555–1567. DOI : 10.1103 / PhysRev.112.1555 . ISSN 0031-899X .
12. https://www.mindat.org/min-3098.html
13. https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm

Оксид меди (I)

Оксид меди (I)

(гемиоксид меди, окси́д димеди,
устар.
закись меди) — химическое соединение с формулой Cu2O . Соединение меди с кислородом, основный оксид. Кристаллическое вещество коричнево-красного цвета. В природе встречается в виде минерала куприта.

МЕ́ДИ ОКСИ́ДЫ

МЕ́ДИ ОКСИ́ДЫ, хи­мич. со­еди­не­ния ме­ди с ки­сло­ро­дом, со­от­вет­ст­вую­щие разл. сте­пе­ням окис­ле­ния ме­ди. Ок­сид $\ce{Cu(I) Cu2O}$ (ге­ми­ок­сид) – крас­но­ва­то-ко­рич­не­вое кри­стал­лич. ве­ще­ст­во с $t_{пл}$ 1242 °C. В при­ро­де – ми­не­рал ку­прит. Ок­сид $\ce{Cu(I)}$ прак­ти­че­ски не рас­тво­ря­ет­ся в во­де; при взаи­мо­дей­ст­вии с вод­ны­ми рас­тво­ра­ми ще­ло­чей об­ра­зу­ет ком­плекс­ные гид­ро­кси­ды со­ста­ва $\ce{M^{I}[Cu^{I}(OH)2]}$ ($\ce{M}$ – ще­лоч­ной ме­талл); вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся при на­гре­ва­нии до ме­тал­лич. $\ce{Cu}$ (напр., во­до­ро­дом, $\ce{C, CO}$); при на­гре­ва­нии окис­ля­ет­ся ки­сло­ро­дом до $\ce{CuO}$; с раз­бав­лен­ной $\ce{H2SO4}$ об­ра­зу­ет $\ce{Cu и CuSO4}$, в вод­ных рас­тво­рах $\ce{NH3}$ – ам­миа­кат $\ce{[Cu(NH3)2]OH}$. Гид­ро­ксид $\ce{Cu(I)}$ в ви­де ин­ди­ви­ду­аль­но­го со­еди­не­ния не вы­де­лен. Ок­сид $\ce{Cu(I)}$ по­лу­ча­ют элек­тро­ли­зом рас­тво­ра $\ce{NaCl}$ с ис­поль­зо­ва­ни­ем мед­ных элек­тро­дов; при­ме­ня­ют как пиг­мент для ок­ра­ши­ва­ния стек­ла, ке­ра­ми­ки, эма­лей, как ком­по­нент кра­сок, в с. х-ве – в ка­че­ст­ве фун­ги­ци­да.

Ок­сид $\ce{Cu(II) CuO}$ – чёр­ное кри­стал­лич. ве­ще­ст­во с $t_{пл}$ 1447 °C (под дав­ле­ни­ем $\ce{O2}$); в при­ро­де – ми­не­рал те­но­рит. Ок­сид $\ce{Cu(II)}$ прак­ти­че­ски не рас­тво­ря­ет­ся в во­де; на­чи­на­ет раз­ла­гать­ся при темп-ре 800 °C, при 1100 °C раз­ла­га­ет­ся пол­но­стью до $\ce{Cu2O\: и\: O2}$; вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся при на­гре­ва­нии до ме­тал­лич. $\ce{Cu}$ (напр., во­до­ро­дом, $\ce{C, CO}$); рас­тво­ря­ет­ся в ки­сло­тах (ис­поль­зу­ет­ся в гид­ро­ме­тал­лур­гии ме­ди); в вод­ных рас­тво­рах $\ce{NH3}$ об­ра­зу­ет ам­миа­кат $\ce{[Cu(NH3)4](OH)2}$, при сплав­ле­нии со ще­ло­ча­ми – куп­ра­ты $\ce{M^{I}CuO2}$. Ок­сид $\ce{Cu(II)}$ по­лу­ча­ют взаи­мо­дей­ст­ви­ем суль­фа­та $\ce{CuSO4}$ ли­бо с $\ce{NaOH}$ или $\ce{KOH}$ при 80–90 °C, ли­бо с вод­ным рас­тво­ром $\ce{NH3}$ c по­сле­дую­щим раз­ло­же­ни­ем при 200 °C об­ра­зо­вав­ше­го­ся гид­ро­кси­да $\ce{Cu(OH)2}$; при­ме­ня­ют для по­лу­че­ния ок­сид­ных ка­та­ли­за­то­ров, как пиг­мент для стек­ла, ке­ра­ми­ки, эма­лей, в галь­ва­но­тех­ни­ке – для при­го­тов­ле­ния элек­тро­ли­тов.

Ок­си­ду $\ce{Cu(II)}$ со­от­вет­ст­ву­ет гид­ро­ксид $\ce{Cu(OH)2}$ – зе­ле­но­ва­то-го­лу­бое аморф­ное или кри­стал­лич. ве­ще­ст­во, не­ус­той­чи­вое и прак­ти­че­ски не­рас­тво­ри­мое в во­де. Гид­ро­ксид $\ce{Cu(OH)2}$ про­яв­ля­ет ам­фо­тер­ные свой­ст­ва (ки­слот­ный ха­рак­тер вы­ра­жен сла­бо): рас­тво­ря­ет­ся в ки­сло­тах с об­ра­зо­ва­ни­ем со­от­вет­ст­вую­щих со­лей $\ce{Cu(II)}$ и в кон­цен­три­ров. вод­ных рас­тво­рах ще­ло­чей с об­ра­зо­ва­ни­ем куп­ра­тов $\ce{M^{I}_2[Cu(OH)4]}$. В вод­ном рас­тво­ре ам­миа­ка $\ce{Cu(OH)2}$ об­ра­зу­ет рас­твор $\ce{[Сu(NH3)4](OH)2}$ си­не­го цве­та, спо­соб­ный рас­тво­рять цел­лю­ло­зу (ис­поль­зу­ет­ся при про­из-ве мед­но­ам­ми­ач­ных во­ло­кон). Гид­ро­ксид $\ce{Cu(OH)2}$ по­лу­ча­ют взаи­мо­дей­ст­ви­ем со­лей $\ce{Cu}$ со ще­ло­ча­ми в вод­ном рас­тво­ре; при­ме­ня­ют для по­лу­че­ния со­лей $\ce{Cu(II)}$, в ка­че­ст­ве про­тра­вы при кра­ше­нии, как пиг­мент для стек­ла, эма­лей, гла­зу­рей, фун­ги­цид и др.

Ок­сид $\ce{Cu(III) Cu2O3}$ (се­ск­ви­ок­сид) – тём­но-крас­ное ве­ще­ст­во; по­лу­ча­ют дей­ст­ви­ем $\ce{K2S2O8}$ на $\ce{Cu(OH)2}$ в ще­лоч­ной сре­де; яв­ля­ет­ся силь­ным окис­ли­те­лем, раз­ла­га­ет­ся при 400 °C до $\ce{CuO}$ и $\ce{O2}$, об­ра­зу­ет с рас­тво­ра­ми ще­ло­чей куп­ра­ты(III) $\ce{M^{I}[Cu(OH)4]}$.

М. о. и их про­из­вод­ные ток­сич­ны.