Оксиды меди: свойства, получение, применение

Оксиды меди – это группа веществ, состоящих из атомов кислорода и меди. Выделяют несколько разновидностей оксида меди: I, II, III. Они отличаются физико-химическими свойствами. Соединения применяют в основном в стекольной промышленности, как красители, в качестве реагентов органической и неорганической химии, противогрибкового средства.

Что такое оксиды меди

Оксид меди представляет собой бинарное вещество, в котором кислород находится в степени окисления 2, а свойства меди отличаются. Это амфотерный металл, способный вступать в превращения с кислотами и с щелочами за счёт различной валентности. Валентностью называют способность элемента удерживать возле себя другие атомы. Меди свойственна валентность I и II.

Виды (оксиды меди I, II и III), формулы

Оксид меди I – это закись меди, которая широко встречается в природе в минеральном виде. Формула меди оксида – Cu2O. Минерал куприт представлен кубическими кристаллами красного оттенка: от розового до ярко-алого. Иногда формируют слоистые, игольчатые образования. Проявляет алмазный блеск, твёрдость по шкале Мооса – 4. Месторождения расположены по всему миру: Франция, Россия (Урал), Намибия, Аризона.

Описывается оксид меди формулой CuO (II). В окружающей среде его находят в тенорите. Он распространён в форме громоздких неправильных чёрных масс. Характеризуется металлическим блеском и средней твёрдостью. Зоны раскопок сопряжены с сульфидными залежами, формируется в местах вулканической активности, был найден в лаве Везувия.

Оксид меди III – нестабильное вещество, которое удалось выделить только в ионных средах. Формула меди оксида III – Cu2O3.

Физические свойства, внешний вид

Внешний вид оксида меди II

Внешний вид оксида меди II (порошок)

Свойства меди оксидов различны. Все они не растворяются в воде и органических растворителях: ароматических веществах, а также спиртах: метаноле, этаноле, в эфирах. Оксид меди I – твёрдый кристаллический порошок кирпично-красного цвета, реже тёмного, коричневатого.

Оксид меди II – мелкодисперсные чёрные кристаллы. Распадается при достижении отметки температурного режима в 1100 °C.  Плотность 6,31 г/см3. Плавится при температуре 1447 °С, при нагревании до 2000 °С – закипает.

Свойства меди оксида III неизвестны.

Химические свойства, реакции

Оксиды меди реагируют со многими типами веществ. Так, оксид меди I взаимодействует с гидроксидом аммония:

Cu2O + 4(NH3 ∙ H2O) → 2[Cu(NH3)2]OH + 3H2O

Оксид меди реагирует с перманганатом калия:

Cu2O + KMnO4 + H2SO4 → 10CuSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 13H2O

Оксид меди I реагирует с хлороводородом. При погружении в него оксида меди кислота даёт хлорид, выпадающий в осадок:

Cu2O + HCl → CuCl↓ + H2O

Активно реагируют с оксидом меди кислоты других неметаллов. Оксид меди I вступает в реакцию с азотистой кислотой:

Cu2O + 6HNO3 → 2Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 3H2O

Оксид меди I с угарным газом даёт окислительно-восстановительную реакцию:

Cu2O + CO → 2Cu↓ + CO2

По схожему механизму протекают реакции с другими газами:

Cu2O + H2 → 2Cu + H2O

Однако с кислородом оксид меди I проявляет восстанавливающие свойства:

2Cu2O + O2 → 4CuO

Оксид меди I при разогревании до 1800 °С разлагается, запускается реакция термолиза:

2Cu2O → 4Cu + O2

У оксида меди II слабо выражена амфотерность, это более сильный основный оксид. Особо выражено действие на оксид меди кислот. Вещество меди оксид реагирует с бромводородом:

CuO + HBr → 2CuBr2 + H2O

Оксид меди II взаимодействует с кислотными оксидами:

CuO + SO3 → CuSO4

Вещество меди оксид при смешивании с углеродом даёт металлическую медь и монооксид:

CuO + C → CO + Cu↓

Реакция взаимодействия оксида меди II с алюминием протекает с формированием глинозёма:

CuO + Al → Cu↓ + Al2O3

Производство и получение оксидов меди I, II и III

Строение молекулы оксида меди II

Химическая формула оксида меди II

В лабораторных условиях оксид меди получают разнообразными способами. Чаще всего применимо нагревание медной стружки в кислороде до 200 °С:

Cu + O2 → Cu2O

Для этого могут быть использованы реактивы йодида и гидроксида:

2CuI + KOH → Cu2O↓ + 2KI + H2O

В промышленности для синтеза оксида меди I пригодны высокотемпературные процессы (600 – 1300 °С):

4Cu + 2NO → 2Cu2O + N2

Для получения оксида меди I на заводе применяют прокаливание сульфида меди (I) при непрерывном вентилировании:

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

Оксид меди II добывают из соответствующих гидроксидов:

2Cu(NO3)2 → CuO + 4NO2↑ + O2

Его можно получить и из природного сырья (малахит):

Cu2CO3(OH)2 → CuO + CO2 + H2O

Применение (оксиды меди I, II и III)

Основная сфера применения меди оксида – производство стекла. Благодаря наличию меди в составе вещество обладает выраженной окраской и способно передавать пигмент продукции.

Оксид меди I применяют для придания окраски керамическим и стеклянным изделиям. В качестве красителя его добавляют в глазури и водостойкие краски, которые наносят на суда. Оксид меди I обладает активностью пестицида, поэтому применение для прокрашивание им дна корабля защищает его от обрастания водорослями и, соответственно, разрушения.

Кроме того, применение меди оксида I распространяется на сферу сельского хозяйства. Вещество обладает противогрибковой активностью и работает как фунгицид. Оно нарушает целостность мембраны клеток патогенных микроорганизмов, дестабилизирует их, блокирует деление и рост мицелия. Применение оксида меди I эффективно для борьбы с такими микозами, как:

  • мучнистая роса;
  • пятнистости;
  • серая и чёрная гниль;
  • мумификация;
  • млечный блеск;
  • головня.

Применение оксида меди I способствует возвращению здорового вида растения, нормализации цветения и плодоношения. При соблюдении допустимых дозировок средство не наносит вреда растительным клеткам и не вредит урожаю. Обработку проводят в сухую безветренную погоду согласно инструкции.

Оксид меди II используется для окрашивания стекла в зелёный и синий цвета, производства витражей, медно-рубиновых стёкол. Другая сфера применения меди оксида II – химия. Это важный восстанавливающий реагент, необходимый для получения других соединений меди.

Опасность оксидов меди

Оксид меди I и оксид меди II относятся ко 2 классу опасности (высокоопасное вещество). При попадании на слизистую дыхательных путей вызывает сильное раздражение, ожоги, провоцирует кашель и перфорации. Неосторожное применение приводит к покраснениям кожи и появлению язв. При работе с оксидом меди I необходимо соблюдать меры осторожности, надевать защитную одежду и респиратор. Вещество крайне токсично для водной среды, поскольку убивает зоопланктон (рачков-дафний).

Где купить и сколько стоит

Оксиды меди можно приобрести в специализированных магазинах. 100 грамм оксида меди I – порядка 750 рублей. Стоимость оксида меди II – 1400 руб/100 г. Оптом вещества меди оксиды продаются заводами-производителями: от 40 руб/кг.

Заключение

Оксиды меди – это соединения меди с кислородом. Разновидности оксидов меди отличаются между собой, они не растворяются в воде, функционируют как окислители и восстановители. Основная сфера использования – выпуск цветных стёкол, а также садоводство и огородничество, где вещество используется как фунгицид, борющийся с грибковыми болезнями культурных растений. Оксиды меди I и II токсичны для человека и водных обитателей, обращаться с ними следует осторожно. Оксид меди III теоретически существует, но практически не был выделен.

Читайте также:

Сайт предоставляет информацию в справочных целях, только для ознакомления. Поставить диагноз и назначить адекватное лечение может только врач! Медикаменты и народные средства должны назначаться специалистом, так как имеют противопоказания и побочные действия! Посещение и консультации квалифицированного специалиста строго обязательны!
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Поделитесь
Читать еще

Азотная кислота: свойства, применение, реакции

Азотная кислота — это сильная неорганическая гидроксид-кислота, которая востребована во всех сферах промышленности. Её используют в качестве реактива для...

Тест на эрудицию, который даже умники не могут пройти

В наше время обладать гибким умом очень полезно, да и обширные знания всегда могут пригодиться. Мы предлагаем вам интересное...

Быстрый тест на эрудицию, который не просто осилить

Всегда считалось престижную слыть эрудитом и мыслителем. Но эти качества встречаются не так часто, как хотелось бы. Мы предлагаем...

25 самых прочных металлов в мире

Пригодность металлов к применению в той или иной сфере определяется длинным перечнем характеристик: где-то нужны более прочные, где-то –...

Проверьте уровень своей эрудиции непростым тестом

Предлагаем вам проверить свои силы в нашем интересном тесте. Для того, чтобы достойно пройти это испытание, вам будет необходимо...

10 ошибок при ремонте ванной комнаты

При ремонте ванной комнаты важно продумать все до мелочей, поскольку ошибки могут привести к неудобствам в будущем. В худшем...

Технологии монолитного строительства: съемный и несъемный тип опалубки

Домостроение с использованием бетонной массы, загружаемой в опалубку, уверенно вытесняет блочное, кирпичное и панельное строительство. Установка формы – это...
0 Комментария

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector