Оксид меди(I)
| Оксид меди(I) | |
|---|---|
 -oxide-unit-cell-A-3D-balls.png) | |
| Общие | |
| Традиционные названия | Закись меди, гемиоксид меди, оксид димеди |
| Хим. формула | Cu2O |
| Внешний вид | Коричнево-красные кристаллы |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 143,09 г/моль |
| Плотность | 6,1 г/см³ |
| Твёрдость | 3,5—4 |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 1244 °C[1] |
| • разложения | 1800 °C[1] |
| Энтальпия | |
| • плавления | +64,22 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| Растворимость | |
| • в воде | 2,4⋅10−7 г/100 мл |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 2,85 |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | кубическая |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 1317-39-1 |
| PubChem | 10313194 |
| Рег. номер EINECS | 215-270-7 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | GL8050000 |
| ChEBI | 81908 |
| ChemSpider | 8488659 |
| Безопасность | |
| ЛД50 | 470 мг/кг |
| Токсичность | средняя |
| Фразы риска (R) | R22; R50/53 |
| Фразы безопасности (S) | S22; S60; S61 |
| Краткие характер. опасности (H) |
H302, H410 |
| Меры предостор. (P) |
P273, P501 |
| Пиктограммы СГС |
  |
| NFPA 704 | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Окси́д ме́ди(I) (гемиокси́д ме́ди, окси́д диме́ди, устар. за́кись ме́ди) — бинарное химическое соединение одновалентной меди с кислородом, амфотерный оксид (проявляет слабые кислотные свойства)
Нахождение в природе
[править | править код]Оксид меди(I) встречается в природе в виде минерала куприта (устаревшие названия минерала: красная медная руда, стекловатая медная руда, рубиновая медь).
Цвет минерала красный, коричнево-красный, пурпурно-красный или чёрный. Твёрдость по шкале Мооса 3,5—4[2].
Разновидность куприта с удлинёнными нитевидными кристаллами называется халькотрихит (устаревшее название: плюшевая медная руда). Кирпично-красная смесь куприта с лимонитом носит название «черепичная руда»[3].
Физические свойства
[править | править код]Оксид меди(I) при нормальных условиях — твёрдое вещество коричнево-красного цвета нерастворимое в воде и этаноле. Плавится без разложения при 1242 °C[3][4].
Оксид меди(I) кристаллизуется в кубическохй сингонии, пространственная группа P n3m, a = 0,4270 нм, Z = 2.
Химические свойства
[править | править код]Реакции в растворах
[править | править код]Оксид меди(I) не реагирует с водой. В очень малой степени (ПР = 1,2⋅10−15) диссоциирует:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}^{+}{}+{}2\,\mathrm {OH} {\vphantom {A}}^{-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1f39704d3ee6f21d3e042394c9ca301fe82d42d1)
Равновесие диспропорционирования:
- .
Пример реакции диспропорционирования:
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}^{+}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}^{0}{}+{}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}^{2+}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/39299f0f1b835e5d83af4ad9ef4c89aecad78a6c)
Оксид меди(I) переводится в раствор:
- концентрированной соляной кислотой:
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}4\,\mathrm {HCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {H} [\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a7f1a6d253e8c29dd84cf80a9bfb69dee5c76b8b)
- концентрированной щёлочью (частично):
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {OH} {\vphantom {A}}^{-}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,[\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]{\vphantom {A}}^{-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/73e5cd28732f751259b54ede97f0ea310dbf9809)
- сплавлением с гидроксидом щелочного металла с длительным нагреванием:
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} {\vphantom {A}}^{o}} } {}2\,\mathrm {NaCuO} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/97d0d2fbd33e93cbb2b76531b691fe21542938e6)
- концентрированным гидратом аммиака и концентрированными растворами солей аммония:
- ;
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}4\,(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\,{\cdot }\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,[\mathrm {Cu} (\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]\mathrm {OH} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/203f67fedbcfacd67a32a782415aad64f8a797f4)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\vphantom {A}}^{+}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,[\mathrm {Cu} (\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} )(\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}})]{\vphantom {A}}^{+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/835c257149eadfd7593c6c20ae9219ec5120c8ba)
- путём окисления до солей меди(II) различными окислителями (например, концентрированными азотной и серной кислотами, кислородом в разбавленной соляной кислоте):
- ;
- ;;
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}6\,\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Cu} (\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c19bbdf2b10ae25399304b8a8f2a269209e6561c)
![{\displaystyle {3\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}14\,\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}6\,\mathrm {Cu} (\mathrm {NO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {NO} \uparrow {}{}+{}7\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/227b2daf78a669d0b0aa7a44529b402a46d29db6)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\uparrow {}{}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/447a6f987e43ce9ee2fdcfdb721c2ca41e930475)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}8\,\mathrm {HCl} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/92e42d9cae4e838faf6bf63f4f7ae4d0ae37e35b)
Также оксид меди(I) вступает в водных растворах в следующие реакции:
- медленно окисляется кислородом до гидроксида меди(II):
- ;
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\downarrow {}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5c6761653ac933eb254985060e889399e55fb290)
- реагирует с разбавленными галогенводородными кислотами с образованием соответствующих галогенидов меди(I):
- ;
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {HHal} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CuHal} \downarrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/73824720f38e94c6c4c72b2b3d735cce98079d1e)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}4\,\mathrm {HHal} {}+{}\mathrm {Hal} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {HCuHal} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a5ec7c96d2607233b682c99aeedb487d0b37abcc)
- в разбавленной серной кислоте дисмутирует на сульфат меди(II) и металлическую медь:
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {Cu} \downarrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/90b7627d4c0b8ed956cbfd47ab0e03810874012d)
- восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например гидросульфитом натрия в концентрированном растворе:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {NaHSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {Cu} \downarrow {}{}+{}\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1d4b90957d31a203c54b0b04a6ba102b349bf94e)
Реакции при высоких температурах
[править | править код]Оксид меди(I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:
- при нагревании до 1800 °C разлагается на элементы:
- ;
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {1800~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}4\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d4638c5623c91bc808d58c0c1abde519d1939d2a)
- при нагревании в токе водорода, монооксида углерода, с алюминием:
- ;
- ;
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {{}>{}250~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e34c254e015fba061627ccca3572ce4ba103d055)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {CO} {}\mathrel {\xrightarrow {250{}-{}300~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e92cf132d65d18e1006a755cf2c1e3f6298367eb)
![{\displaystyle {3\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {Al} {}\mathrel {\xrightarrow {1000~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}6\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {Al} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8c424a961571c4624b9341f00dd247a228e7d9bd)
- при нагревании с серой:
- ;
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}3\,\mathrm {S} {}\mathrel {\xrightarrow {{}>{}600~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b88c0434d570c3c1722385a113f1080f17ec6abb)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}\mathrel {\xrightarrow {1200{}-{}1300~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}6\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/30db1f60d3682c05f91561e5619bad708e001dbb)
Оксид меди(I) может быть окислен до соединений меди(II) в токе кислорода или хлора:
- ;
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {500~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}4\,\mathrm {CuO} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fa3a8f589fc06f4aa7d732a22588adf03ae02884)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {250~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0e570994d87e8ff2ac7b3818e06d2da88d69249e)
Также, при высоких температурах оксид меди(I) реагирует:
- с аммиаком с образованием нитрида меди(I):
- ;
![{\displaystyle {3\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\xrightarrow {250~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {NP} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/69240cc867ceb9a95f2458b92b2e861fa9603871)
- c оксидами щелочных металлов и бария (образуются двойные оксиды):
- ;
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {M} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {600{}-{}800~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {MCuO} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ee325c10e0b36a6eedf15b7f8220550fff026732)
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {BaO} {}\mathrel {\xrightarrow {500{}-{}600~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}\mathrm {BaCu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/698abf36644aa934bf10304d6509d9188569bc2c)
Прочие реакции
[править | править код]Оксид меди(I) реагирует при охлаждении с азидоводородом выпадает осадок азида меди(II):
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}5\,\mathrm {HN} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\xrightarrow {10{}-{}15~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} (\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}~{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/23acb529cb57353409f74958722b5dba5fd4dd73)
При комнатной температуре в токе азидоводородной кислоты выпадает осадок азида меди(I):
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {HN} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\xrightarrow {20{}-{}255~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,{\text{CuN3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9a3d05564218978641587d63b33a6cd6e4b5fa04)
Также выступает восстановителем с солями железа(III)(аналитическая реакция на определение сахаров):
- .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {Fe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {FeSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3379ad5c2c5c59105a581bfba4c9d85825821cb6)
Во влажной воздушной среде медленно коррозирует:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {v} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9bc168e35446d5f18119b0f387bd6d0f71ec0ff1)
Получение
[править | править код]Оксид меди(I) может быть получен:
- ;
![{\displaystyle {4\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {{}>{}200~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d31f63572c297015c327bbadf040cd408149ca82)
- нагреванием металлической меди в токе оксида азота(I) или оксида азота(II):
- ;
- ;
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {500{}-{}600~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8220e6936df0ec58ef09a63bf86ade5df8792761)
![{\displaystyle {4\,\mathrm {Cu} {}+{}2\,\mathrm {NO} {}\mathrel {\xrightarrow {500{}-{}600~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/224cc09e7eae46e18374f996bfe9b6c0a6458267)
- нагреванием металлической меди с оксидом меди(II):
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {CuO} {}\mathrel {\xrightarrow {1000{}-{}1200~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/25a36a1db0d93996512c6bedd602d94c6ec77433)
- термическим разложением оксида меди(II):
- ;
![{\displaystyle {4\,\mathrm {CuO} {}\mathrel {\xrightarrow {1026{}-{}1100~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5c9367b3e008bf0c1c0008ca9825ec1493cc8a49)
- нагреванием сульфида меди(I) в токе кислорода:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {S} {}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {1200{}-{}1300~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1208cf9f1638a0f71b1b863464aa7dda6dbf8aae)
В лабораторных условиях оксид меди(I) может быть получен восстановлением гидроксида меди(II) (например, гидразином):
- .
![{\displaystyle {4\,\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\xrightarrow {100~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}2\,\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}7\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b52ef55a747acbba40519bc316f15f9cf1e056ea)
Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди(I) с щелочами, например:
- в реакции иодида меди(I) с горячим концентрированным раствором гидроксида калия:
- ;
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuI} {}+{}2\,\mathrm {KOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} \downarrow {}{}+{}2\,\mathrm {KI} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/74df2781f8e99583a2d95d2e40bef36cace14779)
- в реакции дихлорокупрата(I) водорода с разбавленным раствором гидроксида натрия:
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {H} [\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]{}+{}4\,\mathrm {NaOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} \downarrow {}{}+{}4\,\mathrm {NaCl} {}+{}3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a3511a22dd86392d4d7128699d3381fbf0e57e61)
В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле (гидроксид меди(I)). Образование оксида меди(I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава .
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} \,{\cdot }\,x\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fe8b5ef7378b87f49ed92677143efa1414663e79)
- Окислением 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):
- ;
![{\displaystyle {\mathrm {R} {-}\mathrm {CHO} {}+{}2\,\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {R} {-}\mathrm {COOH} {}+{}2\,\mathrm {CuOH} \downarrow {}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/80e2e735bb9a05ad2363215604de66ca83d0aae4)
- при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I):
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuOH} {}\mathrel {\xrightarrow {\mathrm {t} } } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3f4d9d49b58e59cefc58ca7fb967bbbb0bd94143)
- Также, для получения в небольших количествах можно использовать методику:
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ab60460e201c569238f9d48d82f5a5e03fc4473)
- 1) Приготавливается 2 раствора. Раствор с его массовой долей 10 % и раствор с его массовой долей 20 %. Также необходима твёрдая глюкоза ().
- 2) Стакан с раствором устанавливается на нагреватель и добавляется глюкоза.
- 3) Приливается раствор в полученную смесь и перемешивается стеклянной палочкой или магнитной мешалкой.
- 4) Раствор отстаивается до полного оседания частиц .
- Выпадение осадка происходит по реакции:
![{\displaystyle {\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7e298e06a113e7dda05e6a17be7594b7f501885c)
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3aa82f56a03743f2a75980174ea1d4a63669f13e)
- .
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {NaOH} {}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}{}\mathrel {\xrightarrow {80{}-{}90~{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {o}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {o}}}\mathrm {C} } } {}\mathrm {Cu} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}2\,\mathrm {Na} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{7}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/48a3d0763e76caaa9f1edf8deab70b9235676271)
Применение
[править | править код]Оксид меди(I) применяется как пигмент для окрашивания стекла, керамики, глазурей. Входит в состав красок, защищающих подводную часть судна от обрастания моллюсками. Используется в качестве фунгицида[источник не указан 1951 день].
Обладает полупроводниковыми свойствами, формируется на поверхности меди в медно-закисных вентилях.
Токсичность
[править | править код]Оксид меди(I) — умеренно токсичное вещество: LD50 470 мг/кг (для крыс перорально). Вызывает раздражение глаз, может вызывать раздражение кожи и дыхательных путей.
Очень токсично для водных организмов: LC50 для дафний (Daphnia magna) составляет 0,5 мг/л в течение 48 часов.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- 1 2 CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 4—60. — ISBN 978-1-4987-5428-6
- ↑ Куприт на webmineral.com. Дата обращения: 7 июля 2011. Архивировано 29 июня 2017 года.
- 1 2 Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — С. 104, 226, 464, 532, 604. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5.
- ↑ Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — С. 148—149. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.
Ссылки
[править | править код]- Use of Copper-Based Antifouling Paint: A U.S. Regulatory Update Архивная копия от 30 августа 2021 на Wayback Machine
- Antifouling Архивная копия от 30 августа 2021 на Wayback Machine