Koppar(II)oxid
|
|
-oxide-unit-cell-3D-balls.png)
|
|
-oxide-3D-balls.png)
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
IUPAC-namn
Koppar(II)oxid
|
|
| Andra namn Kopparoxid
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.882 |
| EG-nummer |
|
|
PubChem CID
|
|
| RTECS-nummer |
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| CuO | |
| Molar massa | 79,545 g/mol |
| Utseende | svart till brunt pulver |
| Densitet | 6,315 g/cm 3 |
| Smältpunkt | 1 326 °C (2 419 °F; 1 599 K) |
| Kokpunkt | 2 000 °C (3 630 °F; 2 270 K) |
| olöslig | |
| Löslighet | löslig i ammoniumklorid , kaliumcyanid olöslig i alkohol , ammoniumkarbonat |
| Bandgap | 1,2 eV |
| +238,9·10 -6 cm3 / mol | |
|
Brytningsindex ( n D )
|
2,63 |
| Strukturera | |
| monoklinisk , mS8 | |
| C2/c, #15 | |
|
a = 4,6837, b = 3,4226, c = 5,1288
α = 90°, β = 99,54°, γ = 90°
|
|
| Termokemi | |
|
Std molär entropi ( S ⦵ 298 ) |
43 J·mol -1 -K -1 |
|
Std formationsentalpi ( Δ f H ⦵ 298 ) |
-156 kJ·mol -1 |
| Faror | |
| GHS- märkning : | |
|
|
| Varning | |
| H410 | |
| P273 , P391 , P501 | |
| NFPA 704 (branddiamant) | |
| Flampunkt | Ej brandfarlig |
| NIOSH (USA:s hälsoexponeringsgränser): | |
|
PEL (tillåtet)
|
TWA 1 mg/m 3 (som Cu) |
|
REL (rekommenderas)
|
TWA 1 mg/m 3 (som Cu) |
|
IDLH (Omedelbar fara)
|
TWA 100 mg/m 3 (som Cu) |
| Säkerhetsdatablad (SDS) | Fisher Scientific |
| Besläktade föreningar | |
|
Andra anjoner
|
Koppar(II)sulfid |
|
Andra katjoner
|
Nickel(II)oxid Zinkoxid |
|
Besläktade föreningar
|
Koppar(I)oxid |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Koppar(II)oxid eller koppar(II)oxid är en oorganisk förening med formeln CuO. En svart fast substans, det är en av de två stabila oxiderna av koppar , den andra är Cu 2 O eller koppar(I)oxid (koppar(I) oxid). Som ett mineral är det känt som tenorit . Det är en produkt från kopparbrytning och föregångaren till många andra kopparhaltiga produkter och kemiska föreningar.
Produktion
Den produceras i stor skala genom pyrometallurgi , som ett steg i att utvinna koppar från dess malmer. Malmerna behandlas med en vattenhaltig blandning av ammoniumkarbonat , ammoniak och syre för att ge koppar(I)- och koppar(II) -aminkomplex , som extraheras från de fasta ämnena. Dessa komplex sönderdelas med ånga för att ge CuO.
Den kan bildas genom att värma koppar i luft vid cirka 300–800°C:
- 2 Cu + O2 → 2 CuO
För laboratoriebruk är ren koppar(II)oxid bättre framställd genom att värma upp koppar(II)nitrat , koppar(II)hydroxid eller basiskt koppar(II)karbonat :
- 2 Cu(NO 3 ) 2(s) → 2 CuO (s) + 4 NO 2(g) + O 2(g) (180°C)
- Cu 2 (OH) 2 CO 3(s) → 2 CuO (s ) ) + CO 2(g) + H 2 O (g)
- Cu(OH) 2(s) → CuO (s) + H 2 O (g)
Reaktioner
Koppar(II)oxid löses i mineralsyror som saltsyra , svavelsyra eller salpetersyra för att ge motsvarande koppar(II)salter:
- CuO + 2 HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
- CuO + 2 HCl → CuCl 2 + H 2 O
- CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
Det reagerar med koncentrerad alkali för att bilda motsvarande kupratsalter:
- 2 MOH + CuO + H2O → M2 [ Cu(OH) 4 ]
Det kan också reduceras till kopparmetall med väte , kolmonoxid eller kol :
- CuO + H 2 → Cu + H 2 O
- CuO + CO → Cu + CO 2
- 2 CuO + C → 2Cu + CO 2
När kopparoxid ersätts med järnoxid i termit är den resulterande blandningen ett lågexplosivt ämne, inte en brandfarlig.
Struktur och fysikaliska egenskaper
Koppar(II)oxid tillhör det monokliniska kristallsystemet . Kopparatomen är koordinerad av 4 syreatomer i en ungefär kvadratisk plan konfiguration.
Arbetsfunktionen för bulk CuO är 5,3 eV
Används
Som en betydande produkt av kopparbrytning är koppar(II)oxid utgångspunkten för produktion av andra kopparsalter. Till exempel tillverkas många träskyddsmedel av kopparoxid.
Kopparoxid används som pigment i keramik för att producera blå, röda och gröna, och ibland grå, rosa eller svarta glasyrer.
Det används felaktigt som kosttillskott i djurfoder . På grund av låg bioaktivitet absorberas försumbar koppar.
Den används vid svetsning med kopparlegeringar .
En kopparoxidelektrod utgjorde en del av den tidiga batteritypen känd som Edison-Lalande-cellen . Kopparoxid användes också i ett litiumbatterityp ( IEC 60086 kod "G").
Pyroteknik och fyrverkerier
Används som måttligt blått färgämne i blålågakompositioner med ytterligare klordonatorer och oxidationsmedel som klorater och perklorater. Den ger syre och kan användas som oxidationsmedel i pulverform med metallbränslen som magnesium, aluminium eller magnaliumpulver. Ibland används det i stroboskopeffekter och termitkompositioner som sprakande stjärnor effekt.
Liknande föreningar
Ett exempel på naturlig koppar (I,II)oxid är mineralet paramelakonit , Cu + 2 Cu 2+ 2 O 3 .