Оксид меди(II)

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} 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.

Оксид меди(II) в прозрачной ёмкости

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):

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖮$

• нагревая гидроксид меди(II), её нитрат или карбонат:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖢𝗎𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖢𝗎\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• нагревая малахит:

$𝖢{𝗎}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{{}^{o}t}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Химические свойства

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

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖢𝗎\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

При сплавлении CuO со щелочами и оксидами образуются купраты:

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\stackrel{{}^{o}t}{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝗎{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

При нагревании до 1100 °C разлагается на оксид меди(I) и кислород.

$\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{O}\stackrel{1100}{\to }\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow$

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):

$𝖢𝗎\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{[}𝖢𝗎\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{]}$ (тетрагидроксокупрат(II) натрия).

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

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖢𝗎\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}𝖢\mathsf{\to }𝖢𝗎\mathsf{+}𝖢𝖮$

$𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{=}𝖢𝗎\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

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.

См. также

• Оксид меди(I)

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