Оксид меди и вода: Оксид меди (II): способы получения и свойства

Оксид меди (II): способы получения и свойства

 

Оксид меди (II)

 

Оксид меди (II) CuO – твердое кристаллическое вещество черного цвета.

 

Способы получения оксида меди (II)

 

Оксид меди (II) можно получить различными методами:

1. Термическим разложением гидроксида меди (II) при 200°С: 

Cu(OH)₂   →   CuO   +  H₂O

2. В лаборатории оксид меди (II) получают окислением меди при нагревании на воздухе при 400–500°С:

2Cu   +   O₂ →  2CuO           

 3. В лаборатории оксид меди (II) также получают прокаливанием солей (CuOH)₂CO₃, Cu(NO₃)₂:

(CuOH)₂CO₃ → 2CuO   +   CO₂   +   H₂O

2Cu(NO₃)₂ → 2CuO    +   4NO₂   +   O₂

 

Химические свойства оксида меди (II)

 

Оксид меди (II) – основный оксид (при этом у него есть слабо выраженные амфотерные свойства). При этом он является довольно сильным окислителем.

1. При взаимодействии оксида меди (II) с сильными и растворимыми кислотами образуются соли.

Например, оксид меди (II) взаимодействует с соляной кислотой:

СuO  +  2HBr  =  CuBr₂  +  H₂O

CuO  +  2HCl  =  CuCl₂  +  H₂O

Видеоопыт взаимодействия оксида меди (II) с серной кислотой можно посмотреть здесь.

 

2. Оксид меди (II) вступает в реакцию с кислотными оксидами. 

Например, оксид меди (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата меди (II):

CuO  + SO₃  → CuSO₄

3. Оксид меди (II) не взаимодействует с водой.

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства:

Например, оксид меди (II) окисляет аммиак:

3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Оксид меди (II) можно восстановить углеродом, водородом или угарным газом при нагревании:

СuO + C  → Cu + CO

Видеоопыт взаимодействия оксида меди (II) с водородом можно посмотреть здесь.

 

Более активные металлы вытесняют медь из оксида.

Например, алюминий восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2Al = 3Cu + Al₂O₃

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Оксид меди(II)

Реактивы

Оксид меди(II)

ГОСТ 16539-71

CuO

Оксид меди(II) (окись меди) CuO — оксид двухвалентной меди. Кристаллы чёрного цвета, в обычных условиях довольно устойчивые, практически нерастворимые в воде. В природе встречается в виде минерала тенорита (мелаконита) чёрного цвета.

Оксид меди получается нагреванием металлической меди в присутствии кислорода (на воздухе) при температуре ниже 1100. Другой способ получения – нагреванием гидроксида, нитрата или карбоната меди (II). В промышленности используется взаимодействием сульфата меди с гидроксидом натрия или калия при 80-90 С или с водным раствором аммиака и разложением получившегося гидроксида натрия примерно при 200С. В зависимости от содержания примесей на оксид меди цена может меняться довольно существенно, за подробностями обращайтесь по телефонам, указанным на сайте.

Кристаллическая решётка оксида меди характеризуется следующими параметрами: моноклинная сингония,  пространственная группа C_2h, параметры ячейки a = 0.46837(5) нм, b = 0.34226(5) нм, c = 0.51288(6) нм, α = 90°, β = 99,54(1)°, γ = 90°. Атом меди окружён четырьмя атомами кислорода и имеет искажённую плоскую конфигурацию.

Химические свойства

Оксид меди(II) реагирует с кислотами с образованием соответствующих солей меди(II) и воды:

При сплавлении CuO со щелочами образуются купраты:

При нагревании до 1100 °C разлагается на медь и кислород.

Оксиду меди(II) соответствует гидроксид меди(II) Cu(OH)₂, который является очень слабым основанием. Он способен растворяться в концентрированных растворах щелочей с образованием комплексов (то есть обладает слабыми амфотерными свойствами):

(тетрагидроксокупрат(II) натрия).

Оксид меди(II) восстанавливается до металлической меди аммиаком, монооксидом углерода, водородом, углем:

Применение:
CuO применяют при производстве стекла и эмалей для придания им зелёной и синей окраски. Кроме того, оксид меди применяют в производстве медно-рубинового стекла.

Оксиды меди активно используются в гальванотехники для приготовления электролитов. Является сильным окислителем и разлагается при температуре 400 С и выше. Катализатор ряда процессов. Имеет перспективное использование как высокотемпературный сверхпроводник.

Оксид меди используется для производства эмалей, керамики, глазурей и стекол, которым она придает синие и зеленые оттенки, оксид меди используют для производства медно-рубинового стекла.

Используется как химический индикатор, меняющий цвет на розовый в процессе восстановления. Окрашивает пламя в синий цвет. Добавляется в комбикорма к животным.

В лабораториях применяют для обнаружения восстановительных свойств веществ. Вещество восстанавливает оксид до металлической меди, при этом чёрный цвет оксида меди переходит в розовую окраску меди.

• Назад
• Вперед

Оксид меди — свойства, структура, использование и получение

Здесь мы представим и обсудим некоторые явления, связанные с проводимостью в оксиде меди. Медь является хорошим проводником электричества, но естественная окисленная форма Cu2O является не только изолятором, но и фоточувствительна (то же самое относится и к большинству других переходных металлов). К счастью, этот оксид можно легко восстановить до металлической меди с помощью тепла или электричества. Оксид меди является хорошим изолятором и светочувствительным веществом, но его можно легко преобразовать в более проводящий металл меди с помощью тепла или электричества. Одним из наиболее важных свойств проводимости в таких материалах является то, что она следует правилу правой руки, которое гласит, что токи будут течь по пути большого пальца вашей правой руки. Здесь мы покажем, что это относится не только к проводимости металлов, но и к фоточувствительности диэлектриков типа Cu2O.

Основные принципы электропроводности

Прежде чем мы сможем обсудить явления, связанные с проводимостью в оксиде меди, важно, чтобы вы знали некоторые очень основные принципы электропроводности и того, что происходит с ней при наличии электрического тока. С каждым движущимся зарядом связано магнитное поле (следствие закона Фарадея). Таким образом, постоянный поток электронов в проводе приводит к постоянному и ненулевому магнитному полю, окружающему провод. Если бы вы поместили компас рядом с проводом, вы бы заметили, что стрелка компаса указывает вдоль провода. Это потому, что магнитное поле вокруг провода указывает в том же направлении, что и стрелка компаса.

Размещение металлического предмета рядом с проводом и параллельно ему

Теперь посмотрим, что произойдет, если вы поместите металлический предмет рядом с проводом и параллельно ему, а затем включите (или выключите) электричество в этом проводе: во-первых, начнем со случая, когда ток в проводе отсутствует. В этом случае вокруг провода есть магнитное поле, но силовое поле или потенциально связанное с ним поле не указывает на ваш большой палец. Мы говорим, что это магнитное поле направлено ортогонально вашему большому пальцу, и назовем это направление «вверх». Теперь вы заметите, что оно отклоняется или вращается так, что его силовое поле указывает вместе с вашим большим пальцем. Мы говорим, что силовое поле повернулось на 90 градусов.

Размещение металлического предмета рядом с проводом и перпендикулярно ему

Точно так же, если вы поместите металлический предмет перпендикулярно проводу, но со стороны большого пальца, он будет отклонен или повернут так, что его силовое поле будет указывать на из ваших пальцев. По соглашению, направление от вашего тела является положительным. Другими словами, наш большой палец указывает направление, в котором ток будет течь по проводу.

Что такое оксид меди(I)?

Оксид меди, в котором медь находится в жидкой форме, называется оксидом меди. Cu2O представляет собой химическую структуру закиси меди. Ну, здесь в Cu2O медь и кислород имеют ковалентную связь; следовательно, он, естественно, имеет ковалентные связи. Кристаллы закиси меди имеют кубическую форму. При нагревании раствора Cu2O в присутствии водорода раствор быстро восстанавливается. Он диспропорционирует в растворе кислоты с образованием ионов меди и меди (II). Закись меди при нагревании с металлической медью превращается в закись меди. При наличии влаги в воздухе кислород вступает в реакцию с медью на поверхности любого предмета, и закись меди может действовать в таких условиях как антикоррозионная защита. Он будет служить защитным слоем тонкого оксида.

Оксид меди представляет собой чистое соединение всех разновидностей соединений меди. Это заметно из-за удобства использования и универсальности физических свойств. Сверхпроводимость при более высокой температуре, эффекты электронных корреляций и спиновая динамика делают оксид меди полезным во многих отношениях. Кроме того, оба свойства, то есть химические и физические, очень стабильны и, следовательно, могут быть легко смешаны с водными растворами или полимерами. Кроме того, оксид меди не дорог.

Другие химические названия, используемые для оксида меди:

• Красный Cu2O,

• Оксид меди

• Оксид меди.

CU2O Химические названия:

• Медная (I) Оксид

• Медная (II) Оксид

Физические свойства из оксида меди.

сбивает с толку, так как иногда вы могли видеть красные или черные оксиды меди. Что ж, здесь вы должны иметь четкое представление о том, что существует два типа оксидов меди, такие как оксид меди (I) черного цвета и оксид меди (II) красного цвета.

Прочие характеристики Cu2O (оксида меди(I)

Плотность — 6 г/см3

Молекулярный вес/Молярная масса — 143,09 г/моль

Температура кипения — 1800 °C

002 C

Температура плавления2 — 1, Химическая формула оксида меди – Cu2O

Структура оксида меди(I) – Cu2O

Физические свойства оксида меди(I) – Cu2O

Внешний вид – твердое вещество красного цвета

Запах – без запаха

Ковалентно-связанная единица – 3

Сложность — 2,8

Количество тяжелых атомов — 3

Растворимость — нерастворим в воде

Химические свойства оксида меди(I) – Cu2O

Оксид меди(I) может реагировать с водой, так как кислород присутствует в воды и получить гидроксид меди (II). Ниже приводится химическое уравнение для понимания химической реакции оксида меди (I) и воды.

2Cu2O + 4h3O + O2 → 4Cu(OH)2

В результате химической реакции между хлористым водородом и оксидом меди (I) образуется хлорид меди (I). Ну, кислород оксида меди (I) восстанавливается атомами хлора и относительно образует хлорид меди. Вы можете понять химическую реакцию между хлористым водородом и Cu2O из приведенного ниже химического уравнения.

Cu2O + 2HCl → 2CuCl + h3O

Использование оксида меди Cu

₂ O

• Дно корабля обычно подвергается воздействию морской воды, поэтому дно необходимо покрыть краской, а оксид меди — лучший вариант для необрастающих красок. Оксид меди обладает свойством эффективно контролировать коррозию.

• Часть фарфоровых красок.

• Фотоэлементы для изготовления выпрямителей и люксметров содержат полупроводники p-типа, которые могут быть оксидом углерода.

• Может использоваться как протравитель семян и фунгицид.

• Они используются в высокотехнологичных сверхпроводниках, полупроводниках и преобразовании солнечной энергии.

• Может применяться в термоэлектрических материалах, катализаторах, сверхпроводящих материалах, стекле, сенсорных материалах, керамике и других областях.

Разница между оксидом меди и оксидом меди

Медь образует два разных оксида в зависимости от валентности: оксид меди и оксид меди. Оксид меди представляет собой порошок коричневого цвета, а оксид меди — красный. Когда атом медной полосы присоединен к молекуле кислорода, то это медная кислота. Когда атом кислорода присоединен к двум атомам меди, говорят, что это оксид меди. Оксид меди в основном находится в активном состоянии, тогда как оксид меди находится в полностью окисленном состоянии.

Насколько оксид меди безвреден для человека?

Высокореактивные молекулы необходимы для уничтожения бактерий, а оксид меди хорошо удерживает электроны. Он также может высвобождать свободные радикалы, а также обладает способностью уничтожать любой патоген, если он обнаружен на поверхности. Закись меди нестабильна и поэтому действует быстрее, чем окись меди. Таким образом, можно сделать вывод, что закись меди безопасна для человека и токсична для бактерий. Что ж, размер также имеет значение, когда речь идет о соотношении между клетками оксида меди и некоторыми бактериями.

Получение оксида меди

Наиболее распространенным способом образования оксида меди (I) является окисление металлической меди.

4Cu + O2 → 2Cu2O

Это происходит, если оставить медь снаружи на воздухе. Это чертовски медленно (как железо ржавеет). Вы можете ускорить процесс, добавив воду и определенные кислоты, но он все равно будет медленным. Оксид меди (I) чаще всего производится в промышленных масштабах с использованием другой формы оксида меди, оксида меди (II). Вы помещаете оксид меди (II) в печь с элементарной медью, и происходит окислительно-восстановительная реакция, в результате которой образуется оксид меди (I). Оксид меди (I) также можно получить путем электролиза водного раствора хлорида натрия между медными электродами.

Ультратонкие пленки на водорасщепляющих фотокатодах из оксида меди(i): исследование производительности и стабильности

Ультратонкие пленки на фотокатодах из оксида меди(i) и воды: исследование производительности и стабильности†

Адриана Паракино, ^и Нрипан Мэтьюз * ^аб Такаши Хисатоми, ^и Морган Стефик, ^и С. Дэвид Тилли* ^и и Майкл Гретцель ^и

Принадлежности автора

* Соответствующие авторы

^и Institut des Sciences et Ingénierie Chimiques, Федеральная политехническая школа Лозанны, CH-1015 Лозанна, Швейцария
Электронная почта: david. [email protected]

^б Школа материаловедения и инженерии Наньянского технологического университета, Сингапур 639798, Сингапур

Электронная почта: [email protected]

Аннотация

Использование фотокатодов Cu ₂ O для фотоэлектрохимического разделения воды требует их стабилизации из-за фотокоррозии в водных электролитах. Ультратонкие пленки полупроводниковых оксидов с широкой запрещенной зоной, осажденные методом атомно-слоевого осаждения (ALD) поверх оксида меди, могут выполнять двойную функцию: облегчения извлечения заряда (путем создания p-n-перехода) и защиты материала поглотителя от водного электролита.