Русская Википедия:Оксид меди(II)
Шаблон:Вещество Окси́д ме́ди(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.
Кристаллическая решётка оксида меди характеризуется следующими параметрами: Шаблон:Крист. Атом меди окружён четырьмя атомами кислорода и имеет искажённую плоскую конфигурацию.
Получение
Получить оксид меди(II) можно:
- нагревая металлическую медь на воздухе (в интервале температур 200—375 °C[1]):
- <math>\mathsf{2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO}</math>
- нагревая гидроксид меди(II), её нитрат или карбонат:
- <math>\mathsf{2Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2CuO + 4NO_2 + O_2}</math>
- <math>\mathsf{CuCO_3 \rightarrow CuO + CO_2}</math>
- <math>\mathsf{Cu(OH)_2\rightarrow CuO + H_2O }</math>
- нагревая малахит:
- <math>\mathsf{Cu_2CO_3(OH)_2 \xrightarrow{^ot} 2CuO + CO_2 + H_2O}</math>
Химические свойства
Оксид меди(II) реагирует с кислотами с образованием соответствующих солей меди(II) и воды:
- <math>\mathsf{CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O}</math>
При сплавлении CuO со щелочами и оксидами образуются купраты:
- <math>\mathsf{CuO + 2KOH \xrightarrow{^ot} K_2CuO_2 + H_2O}</math>
При нагревании до 1100 °C разлагается на оксид меди (I) и кислород.
<chem> CuO->[1100] Cu2O + O2 ^</chem>
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):
- <math>\mathsf{Cu(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Cu(OH)_4]}</math> (тетрагидроксокупрат(II) натрия).
Оксид меди(II) восстанавливается до металлической меди аммиаком, монооксидом углерода, водородом, углем:
- <math>\mathsf{CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O}</math>
- <math>\mathsf{CuO + C \rightarrow Cu + CO}</math>
- <math>\mathsf{CuO + CO = Cu + CO_2}</math>
Физические свойства
Оксид меди (II) относится к моноклинной кристаллической системе.
Работа выхода электрона из кристалла CuO составляет 5,3 эВ.
Оксид меди (II) представляет собой полупроводник p-типа с узкой шириной запрещенной зоны 1,2 эВ.
Оксид меди может быть использован для производства сухих батарей.
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 чёрный цвет оксида меди переходит в розовую окраску меди.
Примечания
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
