Оксид меди(I)
Традиционные названия
Закись меди, гемиоксид меди, оксид димеди
Хим. формула
Cu2 O
Рац. формула
Cu2 O
Внешний вид
Коричнево-красные кристаллы
Молярная масса
143,09 г/моль
Плотность
6,1 г/см³
Твёрдость
3,5 — 4
Температура
• плавления
1244 °C [ 1]
• разложения
1800 °C [ 1]
Энтальпия
• плавления
+64,22 кДж/моль
Растворимость
• в воде
2,4⋅10−7 г/100 мл
Показатель преломления
2,85
Кристаллическая структура
кубическая
Рег. номер CAS
1317-39-1
PubChem
10313194
Рег. номер EINECS
215-270-7
SMILES
InChI
RTECS
GL8050000
ChEBI
81908
ChemSpider
8488659
ЛД50
470 мг/кг
Токсичность
средняя
Фразы риска (R)
R22 ; R50/53
Фразы безопасности (S)
S22 ; S60 ; S61
Краткие характер. опасности (H)
Меры предостор. (P)
Пиктограммы СГС
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. Медиафайлы на Викискладе
Оксид меди(I) в виале Окси́д ме́ди(I) (гемиокси́д ме́ди, окси́д диме́ди, устар. за́кись ме́ди, купри́т химическое соединение одновалентной меди с кислородом , амфотерный оксид (проявляет слабые кислотные свойства)
Оксид меди(I) встречается в природе в виде минерала куприта (устаревшие названия: 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]
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) имеет кубическую сингонию кристаллической решётки , пространственная группа P n3m, a = 0,4270 нм, Z = 2.
Оксид меди(I) не реагирует с водой. В очень малой степени (ПР = 1,2⋅10−15 ) диссоциирует:
C
u
2
O
+
H
2
O
⇄
2
C
u
+
+
2
O
H
−
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ 2Cu^{+}+\ 2OH^{-}}}}
Равновесие диспропорционирования:
2
C
u
+
⇄
C
u
2
+
+
C
u
+
Q
{\displaystyle {\mathsf {2Cu^{+}\ \rightleftarrows \ Cu^{2+}\ +\ Cu\ +\mathbb {Q} }}}
Оксид меди(I) переводится в раствор:
C
u
2
O
+
4
H
C
l
⟶
2
H
[
C
u
C
l
2
]
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4HCl\ \longrightarrow \ 2H[CuCl_{2}]\ +\ H_{2}O}}}
концентрированной щёлочью (частично)
C
u
2
O
+
2
O
H
−
+
H
2
O
⇄
2
[
C
u
(
O
H
)
2
]
−
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2OH^{-}\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ 2[Cu(OH)_{2}]^{-}}}}
C
u
2
O
+
4
(
N
H
3
⋅
H
2
O
)
⟶
2
[
C
u
(
N
H
3
)
2
]
O
H
+
3
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ \longrightarrow \ 2[Cu(NH_{3})_{2}]OH\ +\ 3H_{2}O}}}
C
u
2
O
+
2
N
H
4
+
⟶
2
[
C
u
(
H
2
O
)
(
N
H
3
)
]
+
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2NH_{4}^{+}\ \longrightarrow \ 2[Cu(H_{2}O)(NH_{3})]^{+}}}}
путём окисления до солей меди(II) различными окислителями (например, концентрированными азотной и серной кислотами, кислородом в разбавленной соляной кислоте)
C
u
2
O
+
6
H
N
O
3
⟶
2
C
u
(
N
O
3
)
2
+
2
N
O
2
↑
+
3
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 6HNO_{3}\ \longrightarrow \ 2Cu(NO_{3})_{2}\ +\ 2NO_{2}\uparrow +\ 3H_{2}O}}}
C
u
2
O
+
3
H
2
S
O
4
⟶
2
C
u
S
O
4
+
S
O
2
↑
+
3
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 3H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 2CuSO_{4}\ +\ SO_{2}\uparrow +\ 3H_{2}O}}}
2
C
u
2
O
+
8
H
C
l
+
O
2
⟶
4
C
u
C
l
2
+
4
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 8HCl\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 4CuCl_{2}\ +\ 4H_{2}O}}}
Также оксид меди(I) вступает в водных растворах в следующие реакции:
2
C
u
2
O
+
4
H
2
O
+
O
2
⟶
4
C
u
(
O
H
)
2
↓
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 4H_{2}O\ +\ O_{2}\ \longrightarrow \ 4Cu(OH)_{2}\downarrow }}}
C
u
2
O
+
2
H
H
a
l
⟶
2
C
u
H
a
l
↓
+
H
2
O
(
H
a
l
=
C
l
,
B
r
,
I
)
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2HHal\ \longrightarrow \ 2CuHal\downarrow +\ H_{2}O\ \ (Hal\ =\ Cl,\ Br,\ I)}}}
C
u
2
O
+
H
2
S
O
4
⟶
C
u
S
O
4
+
C
u
↓
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ CuSO_{4}\ +\ Cu\downarrow +\ H_{2}O}}}
восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например гидросульфитом натрия в концентрированном растворе
2
C
u
2
O
+
2
N
a
H
S
O
3
⟶
4
C
u
↓
+
N
a
2
S
O
4
+
H
2
S
O
4
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 2NaHSO_{3}\ \longrightarrow \ 4Cu\downarrow +\ Na_{2}SO_{4}\ +\ H_{2}SO_{4}}}}
Оксид меди(I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:
при нагревании до 1800 °C (разложение)
2
C
u
2
O
→
1800
∘
C
4
C
u
+
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ {\xrightarrow {1800\ ^{\circ }C}}\ 4Cu\ +\ O_{2}}}}
C
u
2
O
+
H
2
→
>
250
∘
C
2
C
u
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ H_{2}\ {\xrightarrow {>250\ ^{\circ }C}}\ 2Cu\ +\ H_{2}O}}}
C
u
2
O
+
C
O
→
250
−
300
∘
C
2
C
u
+
C
O
2
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ CO\ {\xrightarrow {250-300\ ^{\circ }C}}\ 2Cu\ +\ CO_{2}}}}
3
C
u
2
O
+
2
A
l
→
1000
∘
C
6
C
u
+
A
l
2
O
3
{\displaystyle {\mathsf {3Cu_{2}O\ +\ 2Al\ {\xrightarrow {1000\ ^{\circ }C}}\ 6Cu\ +\ Al_{2}O_{3}}}}
2
C
u
2
O
+
3
S
→
>
600
∘
C
2
C
u
2
S
+
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ 3S\ {\xrightarrow {>600\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}S\ +\ SO_{2}}}}
2
C
u
2
O
+
C
u
2
S
→
1200
−
1300
∘
C
6
C
u
+
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ Cu_{2}S\ {\xrightarrow {1200-1300\ ^{\circ }C}}\ 6Cu\ +\ SO_{2}}}}
Оксид меди(I) может быть окислен до соединений меди(II) в токе кислорода или хлора :
2
C
u
2
O
+
O
2
→
500
∘
C
4
C
u
O
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O\ +\ O_{2}\ {\xrightarrow {500\ ^{\circ }C}}\ 4CuO}}}
C
u
2
O
+
C
l
2
→
250
∘
C
C
u
2
C
l
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ Cl_{2}\ {\xrightarrow {250\ ^{\circ }C}}\ Cu_{2}Cl_{2}O}}}
Также, при высоких температурах оксид меди(I) реагирует:
3
C
u
2
O
+
2
N
H
3
→
250
∘
C
2
C
u
3
N
+
3
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {3Cu_{2}O\ +\ 2NH_{3}\ {\xrightarrow {250\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{3}N\ +\ 3H_{2}O}}}
C
u
2
O
+
M
2
O
→
600
−
800
∘
C
2
M
C
u
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ M_{2}O\ {\xrightarrow {600-800\ ^{\circ }C}}\ 2MCuO}}}
C
u
2
O
+
B
a
O
→
500
−
600
∘
C
B
a
C
u
2
O
2
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ BaO\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C}}\ BaCu_{2}O_{2}}}}
Оксид меди(I) реагирует с азидоводородом :
C
u
2
O
+
5
H
N
3
→
10
−
15
∘
C
2
C
u
(
N
3
)
2
↓
+
H
2
O
+
N
H
3
↑
+
N
2
↑
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 5HN_{3}\ {\xrightarrow {10-15\ ^{\circ }C}}\ 2Cu(N_{3})_{2}\downarrow +\ H_{2}O\ +\ NH_{3}\uparrow +\ N_{2}\uparrow }}}
C
u
2
O
+
2
H
N
3
→
20
−
25
∘
C
2
C
u
N
3
↓
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2HN_{3}\ {\xrightarrow {20-25\ ^{\circ }C}}\ 2CuN_{3}\downarrow +\ H_{2}O}}}
Оксид меди(I) может быть получен:
4
C
u
+
O
2
→
>
200
∘
C
2
C
u
2
O
{\displaystyle {\mathsf {4Cu\ +\ O_{2}\ {\xrightarrow {>200\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}O}}}
2
C
u
+
N
2
O
→
500
−
600
∘
C
C
u
2
O
+
N
2
{\displaystyle {\mathsf {2Cu\ +\ N_{2}O\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C}}\ Cu_{2}O\ +\ N_{2}}}}
4
C
u
+
2
N
O
→
500
−
600
∘
C
2
C
u
2
O
+
N
2
{\displaystyle {\mathsf {4Cu\ +\ 2NO\ {\xrightarrow {500-600\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}O\ +\ N_{2}}}}
C
u
+
C
u
O
→
1000
−
1200
∘
C
C
u
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu\ +\ CuO\ {\xrightarrow {1000-1200\ ^{\circ }C}}\ Cu_{2}O}}}
термическим разложением оксида меди(II)
4
C
u
O
→
1026
−
1100
∘
C
2
C
u
2
O
+
O
2
{\displaystyle {\mathsf {4CuO\ {\xrightarrow {1026-1100\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}O\ +\ O_{2}}}}
2
C
u
2
S
+
3
O
2
→
1200
−
1300
∘
C
2
C
u
2
O
+
2
S
O
2
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}S\ +\ 3O_{2}\ {\xrightarrow {1200-1300\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}O\ +\ 2SO_{2}}}}
В лабораторных условиях оксид меди(I) может быть получен восстановлением гидроксида меди(II) (например, гидразином ):
4
C
u
(
O
H
)
2
+
N
2
H
4
⋅
H
2
O
→
100
∘
C
2
C
u
2
O
↓
+
N
2
↑
+
7
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {4Cu(OH)_{2}\ +\ N_{2}H_{4}\cdot H_{2}O\ {\xrightarrow {100\ ^{\circ }C}}\ 2Cu_{2}O\downarrow +\ N_{2}\uparrow +\ 7H_{2}O}}}
Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди(I) с щелочами , например:
2
C
u
I
+
2
K
O
H
⟶
C
u
2
O
↓
+
2
K
I
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {2CuI\ +\ 2KOH\ \longrightarrow \ Cu_{2}O\downarrow +\ 2KI\ +\ H_{2}O}}}
2
H
[
C
u
C
l
2
]
+
4
N
a
O
H
⟶
C
u
2
O
↓
+
4
N
a
C
l
+
3
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {2H[CuCl_{2}]\ +\ 4NaOH\ \longrightarrow \ Cu_{2}O\downarrow +\ 4NaCl\ +\ 3H_{2}O}}}
В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле
C
u
O
H
{\displaystyle {\mathsf {CuOH}}}
гидратную форму переменного состава
C
u
2
O
⋅
x
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\cdot xH_{2}O}}}
Окисление 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):
R
−
C
H
O
+
2
C
u
(
O
H
)
2
→
t
R
−
C
O
O
H
+
2
C
u
O
H
↓
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {R-CHO+2Cu(OH)_{2}\ {\xrightarrow[{}]{t}}\ R-COOH+2CuOH\downarrow +H_{2}O}}}
при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I) :
2
C
u
O
H
→
t
C
u
2
O
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {2CuOH\ {\xrightarrow[{}]{t}}\ Cu_{2}O+H_{2}O}}}
Также, для получения Cu2 O в небольших количествах можно использовать методику: 1) Готовим 2 раствора. Раствор CuSO4 с его массовой долей 10% и раствор NaOH с его массовой долей 20%. Также необходимо взять твёрдую глюкозу (C6 H12 O6 ).
2) Ставим стакан с раствором CuSO4 на плитку и добавляем глюкозу.
3) Приливаем раствор NaOH в полученную смесь и перемешиваем стеклянной палочкой или на магнитной мешалке.
4) Дать раствору отстояться, чтобы частицы осадка Cu2 O полностью осадились.
Выпадение осадка Cu2 O происходит по реакции :
2
C
u
S
O
4
+
4
N
a
O
H
+
C
6
H
12
O
6
→
80
−
90
∘
C
C
u
2
O
↓
+
2
N
a
2
S
O
4
+
C
6
H
12
O
7
+
2
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {2CuSO_{4}\ +\ 4NaOH\ +C_{6}H_{12}O_{6}\xrightarrow {80-90\ ^{\circ }C} \ Cu_{2}O\downarrow +\ 2Na_{2}SO_{4}\ +C_{6}H_{12}O_{7}+\ 2H_{2}O}}}
После реакции следует профильтровать раствор через воронку с фильтровальной бумагой или через колбу Бунзена с воронкой Бюхнера, высушить и собрать полученный осадок Cu2 O.
Оксид меди(I) применяется как пигмент для окрашивания стекла , керамики , глазурей ; как компонент красок, защищающих подводную часть судна от обрастания; в качестве фунгицида [источник не указан 1385 дней .
Обладает полупроводниковыми свойствами, используется в меднозакисных вентилях .
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 водной среды: LC50 для Daphnia magna
↑ 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 (неопр.) . 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 .
-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png)
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4HCl\ \longrightarrow \ 2H[CuCl_{2}]\ +\ H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b43313a375df1852b27f088250558c01f359003a)
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2OH^{-}\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ 2[Cu(OH)_{2}]^{-}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/efedf6fa6b841ab19b892fe2cfce966ca6bef2f0)
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 4(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ \longrightarrow \ 2[Cu(NH_{3})_{2}]OH\ +\ 3H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ac106360717130ed059f3351d280d177f9ed9a2f)
![{\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O\ +\ 2NH_{4}^{+}\ \longrightarrow \ 2[Cu(H_{2}O)(NH_{3})]^{+}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a53dade0f6694a6f1eb7613086956552ea805ea1)
![{\displaystyle {\mathsf {2H[CuCl_{2}]\ +\ 4NaOH\ \longrightarrow \ Cu_{2}O\downarrow +\ 4NaCl\ +\ 3H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c3e85343f94404079f61aa94609e31e367222d08)
![{\displaystyle {\mathsf {R-CHO+2Cu(OH)_{2}\ {\xrightarrow[{}]{t}}\ R-COOH+2CuOH\downarrow +H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5ee1533a1daaf0b35ae564796c5185d45000ee16)
![{\displaystyle {\mathsf {2CuOH\ {\xrightarrow[{}]{t}}\ Cu_{2}O+H_{2}O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ab50f617274845a9ec12e8bea0e1f87d2cb2e03)
