Окись меди применение

Оксид меди 2, химическая формула и свойства

Оксиды — широко распространённый в природе тип соединений, который можно наблюдать даже в повседневной жизни, в быту. Примером могут служить песок, вода, ржавчина, известь, углекислый газ, ряд природных красителей. Руда многих ценных металлов по своей природе является оксидом, вследствие чего представляет большой интерес для научных и производственных исследований.

Соединение химических элементов с кислородом называют оксидами. Как правило, образуются они при накаливании каких-либо веществ на воздухе. Различают кислотные и основные оксиды. Металлы образуют основные оксиды, в то время как неметаллы — кислотные. За исключением оксидов хрома и марганца, которые также являются кислотными. В данной статье рассматривается представитель основных оксидов — CuO (II).

CuO (II)

Медь, нагреваясь на воздухе при температуре 400–500 °C, постепенно покрывается налётом чёрного цвета, который химики называют оксид двухвалентной меди, или CuO(II). Описанное явление представлено в следующем уравнении:

2 Cu + О 2 → 2 CuO

Термин «двухвалентный» указывает на способность атома вступать в реакцию взаимодействия с другими элементами посредством двух химических связей.

Интересный факт! Медь, находясь в различных соединениях, может быть с разной валентностью и другим цветом. Например: оксиды меди имеют ярко-красную (Cu2O) и коричнево-чёрную (CuO) окраску. А гидроксиды меди приобретают жёлтый (CuOH) и синий (Cu(OH)2) цвета. Классический пример явления, когда количество переходит в качество.

Cu2O ещё иногда называют закись, оксид меди (I), а CuO — окись, оксид меди (II). Существует также оксид меди (III) — Cu2O3.

В геологии оксид двухвалентной (или бивалентной) меди принято называть тенорит, другое его название — мелаконит. Название тенорит произошло от фамилии выдающегося итальянского профессора ботаники Michele Tenore, (1780—1861). Мелаконит считается синонимом названия тенорит и переводится на русский язык, как медная чернь либо чёрная медная руда. В том или ином случае речь идёт о кристаллическом минерале коричнево-чёрного цвета, разлагающемся при прокаливании и плавящемся только при избыточном давлении кислорода, в воде нерастворимом, и не реагирующем с ней.

Акцентируем основные параметры названного минерала.

Химическая формула: CuO

Молекула его состоит из атома Cu с молекулярной массой 64 а. е. м. и атома O, молекулярная масса 16 а. е. м., где а. е. м. — атомная единица массы, она же дальтон, 1 а. е. м. = 1,660 540 2(10) × 10 −27 кг = 1,660 540 2(10) × 10 –24 г. Соответственно молекулярная масса соединения равняется: 64 + 16 = 80 а. е. м.

Кристаллическая решётка: моноклинная сингония. Что обозначает такой тип осей симметрии кристалла, когда две оси пересекаются под косым углом и имеют различную длину, а третья ось расположена по отношению к ним под углом 90°.

Плотность – 6,51 г/см 3 . Для сопоставления, плотность чистого золота равна 19,32 г/см³, а плотность поваренной соли составляет 2,16 г /см 3 .

Плавится при температуре 1447 °C, под давлением кислорода.

Разлагается при накаливании до 1100 °C и преобразуется в оксид меди (I):

4CuO = 2Cu2O + O 2.

С водой не реагирует и не растворяется в ней.

Зато вступает в реакцию с водным раствором аммиака, с образованием гидроксида тетраамминмеди (II): CuO + 4NH3 + H2O = [Cu (NH3)4](OH) 2.

В кислотной среде образует сульфат и воду: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

Реагируя со щёлочью, создаёт купрат: CuO + 2 NaOH → Na2CuO2 + H2O.

Реакция CuO NaOH

Образуется:

  • путём прокаливания гидроксида меди (II) при температуре 200 °C: Cu(OH)2 = CuO + H2O;
  • при окислении металлической меди на воздухе при температуре 400–500 °C: 2Cu + O2 = 2CuO;
  • при высокотемпературной обработке малахита: (CuOH)₂CO₃ —> 2CuO + CO₂ + H₂O.

Восстанавливается до металлической меди –

  • в реакции с водородом: CuO + H2 = Cu + H2O;
  • с угарным газом (монооксид углерода): CuO + CO = Cu + CO2;
  • с активным металлом: CuO + Mg = Cu + MgO.
Читать еще:  Как варить медь аргоном

Токсичен. По степени неблагоприятного воздействия на человеческий организм причисляется к веществам второго класса опасности. Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, кожных покровов, дыхательных путей и желудочно-кишечной системы. При взаимодействии с ним обязательно использование таких средств защиты, как резиновые перчатки, респираторы, защитные очки, спецодежду.

Вещество взрывоопасно и легко воспламеняется.

Применяется в промышленности, как минеральная составляющая комбикормов, в пиротехнике, при получении катализаторов химических реакций, как красящий пигмент для стекла, эмалей, керамики.

Окислительные свойства оксида меди (II) наиболее часто применяются в лабораторных исследованиях, когда необходим элементарный анализ, связанный с изучением органических материалов на предмет наличия в них водорода и углерода.

Немаловажно, что CuO (II) достаточно широко распространён в природе, как минерал тенерит, другими словами — это природное соединение руды, из которого можно получить медь.

Латинское наименование Cuprum и соответствующий ему символ Cu происходит от названия острова Кипр. Именно оттуда, через Средиземное море вывозили этот ценный металл древние римляне и греки.

Медь входит в число семи наиболее распространённых в мире металлов и состоит на службе у человека с древних времён. Однако в первозданном, металлическом состоянии встречается довольно редко. Это мягкий, легко поддающийся обработке металл, отличающийся высокой плотностью, очень качественный проводник тока и тепла. По электрической проводимости уступает только серебру, в то время как является более дешёвым материалом. Широко используется в виде проволоки и тонкого листового проката.

Химические соединения меди отличаются повышенной биологической активностью. В животных и растительных организмах они участвуют в процессах синтеза хлорофилла, поэтому считаются очень ценным компонентом в составе минеральных удобрений.

Необходима медь и в рационе человека. Недостаток её в организме может привести к различным заболеваниям крови.

Видео

Из видео вы узнаете, что такое оксид меди.

Оксид меди (I, II, III): свойства, получение, применение

Как вам известно, в химии существует четыре класса неорганических соединений. Веществ, представляющих каждый из них, очень много, но лидирующее положение, несомненно, занимают оксиды. У одного химического элемента может быть сразу несколько разных бинарных соединений с кислородом. Такое свойство имеет и медь. У нее существует три оксида. Давайте рассмотрим их детальнее.

Оксид меди (I)

Его формула – Cu2O. В некоторых источниках данное соединение могут называть гемиоксидом меди, оксидом димеди или закисью меди.

Свойства

Является кристаллическим веществом, имеющим коричнево-красный цвет. Этот оксид не растворяется в воде и этиловом спирте. Может плавиться, не разлагаясь, при температуре чуть больше 1240 о С. Данное вещество не взаимодействует с водой, но может переводиться в раствор, если участниками реакции с ним будут концентрированные хлоровородная кислота, щелочь, азотная кислота, гидрат аммиака, соли аммония, серная кислота.

Получение оксида меди (I)

Его можно получить, нагрев металлическую медь, или в такой среде, где кислород имеет малую концентрацию, а также в токе некоторых оксидов азота и вместе с оксидом меди (II). Кроме того, он может стать продуктом реакции термического разложения последнего. Оксид меди (I) получится и в том случае, если нагреть сульфид меди (I) в токе кислорода. Есть и другие, более сложные способы его получения (например, восстановление одного из гидроксидов меди, ионный обмен любой соли одновалентной меди с щелочью и т.п.), но их практикуют только в лабораториях.

Применение

Нужен в качестве пигмента, когда окрашивают керамику, стекло; компонента красок, которые защищают подводную часть судна от обрастания. Используется также как фунгицид. Без него не обходятся и меднозакисные вентили.

Оксид меди (II)

Его формула – CuO. Во многих источниках может встречаться под названием окиси меди.

Свойства

Это высший оксид меди. Вещество имеет вид черных кристаллов, которые почти не растворяются в воде. Взаимодействует с кислотой и при этой реакции образует соответствующую соль двухвалентной меди, а также воду. При его сплавлении с щелочью продукты реакции представлены купратами. Разложение оксида меди (II) происходит при температуре около 1100 о С. Аммиак, монооксид углерода, водород и уголь способны извлекать из этого соединения металлическую медь.

Читать еще:  Как согнуть медную трубку в домашних условиях

Получение

Его можно получить при нагревании металлической меди в воздушной среде при одном условии – температура нагревания должна быть ниже 1100 о С. Также оксид меди (II) может получиться, если нагреть карбонат, нитрат, двухвалентный гидроксид меди.

Применение

С помощью данного оксида окрашивают в зеленый или синий цвет эмаль и стекло, а также производят медно-рубиновую разновидность последнего. В лаборатории этим оксидом обнаруживают восстановительные свойства веществ.

Оксид меди (III)

Его формула – Cu2O3. Имеет традиционное название, которое звучит, наверное, немного необычно – окисел медь.

Свойства

Имеет вид красных кристаллов, не растворяющихся в воде. Разложение этого вещества происходит при температуре 400 о С, продукты данной реакции – оксид меди (II) и кислород.

Получение

Его можно получить, окисляя двухвалентный гидроксид меди с помощью пероксидисульфата калия. Необходимое условие реакции – щелочная среда, в которой она должна происходить.

Применение

Данное вещество само по себе не используется. В науке и промышленности более широкое распространение находят продукты его разложения – оксид меди (II) и кислород.

Заключение

Вот и все оксиды меди. Их несколько из-за того, что медь имеет переменную валентность. Существуют и другие элементы, у которых есть по несколько оксидов, но о них поговорим в другой раз.

Медь (II) оксид порошок осч. 9-2

Заявка

Физико-химические данные оксида CuO:

М.в 79,54
tпл 1026° С
Нерастворим в воде.

Оксид меди II внешний вид: твердые гранулы коричнево-бурого или черно-бурого цвета, тонкий порошок черного цвета.

Применение оксида CuO: для комбикормов, для получения катализаторов, как пигмент для стекла, керамики, эмалей, в лабораторной практике.

Оксиды меди (II) порошок ТУ 6-09-02-391-85

Показатели качества оксида

ОСЧ.92 (2611210664)

М.д. основного вещества ≥ 99% Нераств. В HCl вещества ≤ 0,02% Раств. в воде вещества ≤ 0,02% Азот общий (N) ≤ 0,002% Сера общая (SO4) ≤ 0,01% Хлориды (Cl) ≤ 0,003% Органические примеси (С) ≤ 0,002% Железо (Fe) ≤ 0,02% Кобальт (Со) ≤ 0,0003% Барий (Ba) ≤ 0,0003% Кадмий (Cd) ≤ 0,0003% Свинец (Pb) ≤ 0,005% Цинк (Zn) ≤ 0,003% Щелочные (K+Na+Ca) ≤ 0,1% Ртуть (Hg) ≤ 0,0001% Фосфор (Р) ≤ 0,0001% Мышьяк (As) ≤ 0,001% Стронций (Sr) ≤ 0,0003%

Гарантийный срок хранения оксида 3 года.

Основным оксидом меди (двухвалентной) является окись. Химическая формула оксида – СuО. Оксид меди II физически представляют собой кристаллы черного цвета, которые обладают высокой структурной устойчивостью, а потому фактически не растворяются в воде. Оксид меди II является гигроскопичным. Это вещество встречается в тенерите – минерале, который достаточно распространен в природе. Добыча данного вещества осуществляется методом прокалывания гидроксокарбоната меди. Также для этих целей подходит и Cu(NO3)2 – нитрат.

Оксид меди II обладает ярко выраженными окислительными свойствами. Под влиянием окиси находящийся в том или ином органическом соединении углерод превращается в диоксид углерода. Что касается водорода, то он преобразовывается в воду. Данный процесс осуществляется благодаря нагреву вещества и последующему окислению. Сам оксид восстанавливается в виде металлической меди. Эта реакция является одной из наиболее распространенных для проведения элементарного анализа, связанного с определением наличия в органическом материале водорода и углерода.

Мягкий, идеально подходящий для ковки металл, который известен под названием Cuprum, широко использовался еще несколько столетий назад. Входящий в число семи наиболее распространенных во всем мире металлов, Cu имеет розовый оттенок, который может быть разбавлен бурым цветом. Обладающий высокой плотностью, медь – это металл, является очень качественным проводником не только тока, но, что немаловажно, тепла. В данном компоненте он уступает лишь серебру, при этом имея большую доступность. Благодаря мягкости вещества легко можно сделать проволоку или очень тонкий листовой прокат.

Читать еще:  Чистка меди в домашних условиях

Отличительная черта Cu – низкая химическая активность. Воздух фактически никоим образом не влияет на данный металл. Кислород, а также водород и углерод, не взаимодействуют с медью, не смотря на высокую температуру. Тем не менее, с другими веществами Cu активно вступает в химическую реакцию. С различными кислотами, которые не обладают окислительной способностью, данный металл не взаимодействует, однако если в реакции присутствует кислород, то Cu способна растворятся в них, образуя при этом соли.

Окись меди применение

Получить оксид меди(II) можно:

  • нагревая металлическую медь на воздухе (при температурах выше 1100 °C получается оксид меди(II)):

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:

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):

Оксид меди(II) может быть восстановлен до металлической меди при помощи аммиака, монооксидом углерода или водородом:

Применение

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

В лабораториях применяют для обнаружения восстановительных свойств веществ. Вещество восстанавливает оксид до металлической меди, при этом цвет становится розовым.

Литература

  • Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
  • The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO, Forsyth J.B., Hull S., J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257-5261

Примечания

  1. под давлением О2

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Окись меди” в других словарях:

Меди окислы — соединения меди с кислородом: оксид М. (I) закись Cu2O, оксид М. (II) окись CuO, оксид М. (Ill) Cu2O3 и перекись CuO2. Окисел Cu2O3 нестоек, см. Медь. Окись меди CuO встречается в природе в виде минерала Тенорита (мелаконита) чёрного… … Большая советская энциклопедия

меди окись — vario(II) oks >Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

меди(II) оксид — vario(II) oks >Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Меди галогениды — соединения меди с галогенами: CuX и CuX2 (где Х F, Cl, Br и I). Способность раствора CuCI в концентрированной соляной кислоте абсорбировать на холоду окись углерода CO с образованием CuCICO используется в газовом анализе. Из галогенидов 2 … Большая советская энциклопедия

Окись — Оксид (окисел, окись) соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам… … Википедия

Окись фтора — Фторид кислорода(II) Общие Систематическое наименование Фторид кислорода (II) Химическая фо … Википедия

Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии — 4.2. Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии Спектральному методу предшествует перевод анализируемой пробы в пятиокись ниобия. Метод основан на измерении интенсивности линий… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Оксид меди(II) — Оксид меди(II) … Википедия

Оксид меди (II) — Оксид меди(II) Общие Систематическое наименование Оксид меди(II)) Химическая формула … Википедия

Хлорид меди(I) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид меди. Хлорид меди(I) … Википедия

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector