Oxid měďnatý (I).

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 1. května 2020; kontroly vyžadují 35 úprav .

Oxid měďnatý (I).

Všeobecné
Tradiční jména	Oxid měďný, hemoxid měďnatý, oxid dimedium
Chem. vzorec	Cu2O _ _
Krysa. vzorec	Cu2O _ _
Vzhled	Hnědočervené krystaly
Fyzikální vlastnosti
Molární hmotnost	143,09 g/ mol
Hustota	6,1 g/cm³
Tvrdost	3,5–4
Tepelné vlastnosti
Entalpie
• tání	+64,22 kJ/mol
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
• ve vodě	2,4⋅10 -7 g/100 ml
Optické vlastnosti
Index lomu	2,85
Struktura
Krystalická struktura	krychlový
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	1317-39-1
PubChem	10313194
Reg. číslo EINECS	215-270-7
ÚSMĚVY	[Cu]O[Cu]
InChI	InChI=lS/2Cu.O/q2*+l;-2KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GL8050000
CHEBI	81908
ChemSpider	8488659
Bezpečnost
LD 50	470 mg/kg
Toxicita	průměrný
Rizikové věty (R)	R22 ; R50/53
Bezpečnostní fráze (S)	S22 ; S60 ; S61
Stručný charakter. nebezpečí (H)	H302 , H410
preventivní opatření. (P)	P273 , P501
piktogramy GHS
NFPA 704	0 2 jeden
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Oxid měďnatý (hemioxid měďnatý, oxid diměďnatý , zastaralý oxid měďnatý, měďnatý ) je binární chemická sloučenina jednomocné mědi s kyslíkem, amfoterní oxid (vykazuje slabé kyselé vlastnosti)

Být v přírodě

Oxid měďnatý (I) se přirozeně vyskytuje jako minerál kuprit (zastaralé názvy: červená měděná ruda, sklovitá měděná ruda, rubínová měď). Barva minerálu je červená, hnědočervená, purpurově červená nebo černá. Mohsova tvrdost 3,5 - 4. [1]

Odrůda kupritu s protáhlými vousy se nazývá chalcotrichit (zastaralý název: plyšová měděná ruda). Cihlově červená směs kupritu a limonitu se nazývá „dlaždicová ruda“. [2]

Fyzikální vlastnosti

Oxid měďnatý je za normálních podmínek hnědočervená pevná látka, nerozpustná ve vodě a ethanolu . Taje bez rozkladu při 1242 °C. [2] [3]

Oxid měďnatý má kubickou krystalovou mřížku , prostorovou grupu P n3m, a = 0,4270 nm, Z = 2.

Chemické vlastnosti

Reakce ve vodných roztocích

Oxid měďnatý nereaguje s vodou. Ve velmi malé míře ( PR = 1,2⋅10 −15 ) disociuje:

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

Disproporční rovnováha:

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

Oxid měďnatý se převede do roztoku:

koncentrovaná kyselina chlorovodíková

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

koncentrovaná alkálie (částečně)

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

koncentrovaný hydrát amoniaku a koncentrované roztoky amonných solí

{\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})]^{+))}

oxidací na měďnaté (II) soli různými oxidačními činidly (například koncentrovaná kyselina dusičná a sírová , kyslík ve zředěné kyselině chlorovodíkové)

{\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))

Oxid měďnatý také vstupuje do následujících reakcí ve vodných roztocích:

pomalu oxiduje kyslíkem na hydroxid měďnatý (II) .

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

reaguje se zředěnými halogenovodíkovými kyselinami za vzniku odpovídajících halogenidů mědi:

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

ve zředěné kyselině sírové se desmutuje na síran měďnatý a kovovou měď

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

redukovány na kovovou měď typickými redukčními činidly, jako je hydrogensiřičitan sodný v koncentrovaném roztoku

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

Reakce při vysokých teplotách

Oxid měďnatý se redukuje na kovovou měď v následujících reakcích:

při zahřátí na 1800 °C (rozklad)

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

při zahřívání v proudu vodíku , oxidu uhelnatého , s hliníkem

{\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))))

při zahřívání sírou

{\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))))

Oxid měďnatý (I) může být oxidován na sloučeniny mědi (II) v proudu kyslíku nebo chlóru :

{\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))

Také při vysokých teplotách oxid měďnatý (I) reaguje:

s amoniakem ( vzniká nitrid měďnatý )

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

s oxidy alkalických kovů a barya (vznikají podvojné oxidy)

{\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))))

Jiné reakce

Oxid měďnatý (I) reaguje s azidem vodíku :

při ochlazení se vysráží azid měďný

{\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 }}

při pokojové teplotě se v proudu hydroazidové kyseliny vysráží sraženina azidu měďného(I)

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

Získání

Oxid měďnatý (I) lze získat:

ohřev kovové mědi v nepřítomnosti kyslíku

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

ohřev kovové mědi v proudu oxidu dusnatého (I) nebo oxidu dusnatého (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))))

ohřev kovové mědi oxidem měďnatým

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

tepelný rozklad oxidu měďnatého (II).

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

zahříváním sulfidu měďného v proudu kyslíku

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

V laboratorních podmínkách lze oxid měďnatý (I) získat redukcí hydroxidu měďnatého (například hydrazinu ):

{\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}}

Oxid měďnatý se také tvoří při iontoměničových reakcích solí mědi (I) s alkáliemi , například:

při reakci jodidu měďného s horkým koncentrovaným roztokem hydroxidu draselného

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

při reakci hydrogendichlormeďnatanu (I) se zředěným roztokem hydroxidu sodného

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

V posledních dvou reakcích nevznikne žádná sloučenina se složením odpovídajícím vzorci (hydroxid měďný). K tvorbě oxidu měďného(I) dochází prostřednictvím přechodné hydrátové formy různého složení . ${\mathsf {CuOH))$ ${\mathsf {Cu_{2}O\cdot xH_{2}O))$

Oxidace aldehydů hydroxidem měďnatým . Pokud se k modré sraženině hydroxidu měďnatého (II) přidá roztok aldehydu a směs se zahřívá, objeví se nejprve žlutá sraženina hydroxidu měďnatého (I):

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

při dalším zahřívání se žlutá sraženina hydroxidu měďného (I) změní na červený oxid měďný :

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

Chcete-li získat Cu 2 O v malých množstvích, můžete také použít techniku:

1) Připravte 2 roztoky. Roztok CuSO 4 s hmotnostním zlomkem 10 % a roztok NaOH s hmotnostním zlomkem 20 %. Dále je nutné přijímat pevnou glukózu (C 6 H 12 O 6 ). 2) Na dlaždici položíme sklenici s roztokem CuSO 4 a přidáme glukózu. 3) Do vzniklé směsi nalijte roztok NaOH a promíchejte skleněnou tyčinkou nebo na magnetické míchačce. 4) Nechte roztok usadit, aby se částice sraženiny Cu 2 O zcela usadily. K vysrážení Cu 2 O dochází podle reakce:

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

Po reakci by měl být roztok přefiltrován přes nálevku s filtračním papírem nebo přes Bunsenovu baňku s Buchnerovou nálevkou, vysušen a výsledná sraženina Cu20 byla shromážděna .

Aplikace

Oxid měďnatý se používá jako pigment pro barvení skla , keramiky , glazur ; jako složka barev, která chrání podvodní část plavidla před znečištěním; jako fungicid .

Má polovodičové vlastnosti a používá se ve ventilech z oxidu mědi .

Toxicita

Oxid měďnatý je středně toxická látka: LD 50 470 mg/kg (perorálně pro potkany). Způsobuje podráždění očí, může způsobit podráždění kůže a dýchacích cest.

Vysoce toxický pro vodní prostředí: LC 50 pro Daphnia magna je 0,5 mg/l po dobu 48 hodin.

Poznámky

↑ Cuprite na webmineral.com . Získáno 7. července 2011. Archivováno z originálu dne 29. června 2017. (neurčitý)
↑ 1 2 Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Konstanty anorganických látek: referenční kniha / Ed. R. A. Lidina. - 2. vyd., přepracováno. a doplňkové — 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. Reactions of anorganic materials: a reference book / Ed. R. A. Lidina. - 2. vyd., přepracováno. a doplňkové - M .: Drop, 2007. - S. 148 -149. — 637 s. - ISBN 978-5-358-01303-2 .

Odkazy

Použití antifoulingové barvy na bázi mědi: Regulační aktualizace USA archivovaná 30. srpna 2021 na Wayback Machine
Antifouling Archivováno 30. srpna 2021 na Wayback Machine

oxidy
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	Ó	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 2O 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	As 2 O 3 As 2 O 4 As 2 O 5	SeOCl 2 SeOBr 2 SeO 2 Se 2 O 5 SeO 3	Br20 Br203Br02 _ _ _ _ _ _ _
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 Pd 2 O 3 PdO 2	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	In 2 O InO In 2 O 3	SnO SnO2 _	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 ) 2Hf02	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	V
Fr	Ra		RF	Db	Sg	bh	hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La202S La203 _ _ _ _ _ _ _	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	Gd203 _ _ _	Tb	Dy2O3 _ _ _	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er2O3 _ _ _	Tm2O3 _ _ _	YbO Yb203 _ _ _	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	Cf203 _ _ _	Es	fm	md	Ne	lr