Oxid měďnatý - Copper(I) oxide
 | |
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Oxid měďnatý | |
| Ostatní jména | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.013.883  |
| Číslo ES |
|
| KEGG | |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| Cu2Ó | |
| Molární hmotnost | 143,09 g / mol |
| Vzhled | hnědo-červená pevná látka |
| Hustota | 6,0 g / cm3 |
| Bod tání | 1232 ° C (2250 ° F; 1505 K) |
| Bod varu | 1 800 ° C (2 270 ° F; 2 070 K) |
| Nerozpustný | |
| Rozpustnost v kyselině | Rozpustný |
| Mezera v pásmu | 2.137 eV |
| -20·10−6 cm3/ mol | |
| Struktura | |
| krychlový | |
| Pn3m, #224 | |
A = 4.2696 | |
| Termochemie | |
Std molární entropie (S | 93 J · mol−1· K.−1 |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | −170 kJ · mol−1 |
| Nebezpečí | |
| Bezpečnostní list | SIRI.org |
| Piktogramy GHS |    |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H302, H318, H332, H400, H410 | |
| P273, P305 + 351 + 338[1] | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
REL (Doporučeno) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | TWA 100 mg / m3 (jako Cu)[2] |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Sulfid měďnatý Sulfid měďnatý Měď (I) selenid |
jiný kationty | Oxid měďnatý Oxid stříbrný Oxid nikelnatý Oxid zinečnatý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Oxid měďnatý nebo oxid měďný je anorganická sloučenina se vzorcem Cu2O. Je to jeden z hlavních oxidy z měď, druhý je CuO nebo oxid měďnatý. Tato červeně zbarvená pevná látka je součástí některých antifouling barvy. Sloučenina může vypadat buď žlutě nebo červeně, v závislosti na velikosti částic.[3] Oxid měďnatý se nalézá jako načervenalý minerální měď.
Příprava
Oxid měďnatý lze vyrábět několika způsoby.[4] Nejpříměji to vzniká oxidací kovového mědi:
- 4 Cu + O2 → 2 Cu2Ó
Rychlost tohoto procesu i další oxidaci na oxidy měďnaté ovlivňují přísady, jako je voda a kyseliny. Vyrábí se také komerčně redukcí roztoků mědi (II) s oxid siřičitý. Vodné roztoky chloridu měďného reagují s bází za vzniku stejného materiálu. Ve všech případech je barva vysoce citlivá na procedurální detaily.
Tvorba oxidu měďnatého je základem Fehlingův test a Benediktův test pro redukci cukry. Tyto cukry snižují zásaditý roztok měďnaté soli, čímž se získá jasně červená sraženina Cu2Ó.
Formuje se dál stříbrný - pokovené měděné části vystavené vlhkosti, když je stříbrná vrstva porézní nebo poškozená. Tento druh koroze je známý jako růže.
Existuje jen málo důkazů o hydroxidu měďném, u kterého se očekává, že rychle podstoupí dehydrataci. Podobná situace platí pro hydroxidy zlata (I) a stříbra (I).
Vlastnosti
Pevná látka je diamagnetický. Pokud jde o jejich koordinační sféry, centra mědi jsou 2-koordinovaná a oxidy jsou čtyřboké. Struktura se tak v jistém smyslu podobá hlavní polymorfy SiO2 a obě struktury mají vzájemně se prostupující mřížky.
Oxid měďnatý se rozpouští v koncentrované formě amoniak roztok k vytvoření bezbarvé komplex [Cu (NH3)2]+, což je snadné oxidovaný ve vzduchu do modré [Cu (NH3)4(H2Ó)2]2+. Rozpouští se kyselina chlorovodíková dát roztoky CuCl2−. Ředit kyselina sírová a kyselina dusičná vyrobit síran měďnatý a dusičnan měďnatý, resp.[5]
Cu2O degraduje na oxid měďnatý ve vlhkém vzduchu.
Struktura
Cu2O krystalizuje v a krychlový struktura s mřížkovou konstantou al= 4,2696 Å. Atomy Cu jsou uspořádány do a fcc sublattice, atomy O v a bcc sublattice. Jedna sublattice je posunuta o čtvrtinu úhlopříčky těla. The vesmírná skupina je Pn3m, který zahrnuje bodová skupina s plnou oktaedrickou symetrií.
Polovodičové vlastnosti
V historii polovodič fyzika, Cu2O je jedním z nejvíce studovaných materiálů a mnoho experimentálních polovodičových aplikací bylo nejprve demonstrováno v tomto materiálu:
Nejnižší excitony v Cu2O mají extrémně dlouhou životnost; tvary absorpčních čar byly prokázány neV šířky čar, což je nejužší hromadná rezonance excitonu, která byla kdy pozorována.[9] Přidružený kvadrupól polaritony mít nízké skupinová rychlost blížící se rychlosti zvuku. Světlo se tedy v tomto médiu pohybuje téměř stejně pomalu jako zvuk, což má za následek vysokou polaritonovou hustotu. základní stav excitony je, že všechny primární mechanismy rozptylu jsou známy kvantitativně.[10] Cu2O byla první látkou, kde byl zcela bezparametrický model vstřebávání šířka čáry rozšíření o teplota mohlo být stanoveno, což umožňuje odpovídající absorpční koeficient odvodit. To lze zobrazit pomocí Cu2O, že Kramers-Kronigovy vztahy nevztahují se na polaritony.[11]
Aplikace
Oxid měďný se běžně používá jako a pigment, a fungicid a antizanášení prostředek pro námořní barvy. Usměrňovací diody založené na tomto materiálu byly průmyslově používány již v roce 1924, dlouho předtím křemík se stal standardem. Oxid měďnatý je také zodpovědný za růžové zbarvení pozitivně Benediktův test.
Podobné sloučeniny
Příkladem přírodního oxidu měďnatého (I, II) je minerál paramelaconit, Cu+2Cu2 +2Ó3.[12][13]
Viz také
Reference
- ^ https://www.nwmissouri.edu/naturalsciences/sds/c/Copper%20I%20oxide.pdf
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0150". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemie prvků, 2. vyd., Butterworth-Heinemann, Oxford, Velká Británie, 1997.
- ^ H. Wayne Richardson „Měděné sloučeniny v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a07_567
- ^ D. Nicholls, Komplexy a přechodové prvky první řady, Macmillan Press, Londýn, 1973.
- ^ L. O. Grondahl, jednosměrné zařízení pro vedení proudu, patent, 1927
- ^ Hanke, L .; Fröhlich, D .; Ivanov, A.L .; Littlewood, P. B .; Stolz, H. (1999-11-22). „LA fononitony v Cu2Ó". Dopisy o fyzické kontrole. 83 (21): 4365–4368. doi:10.1103 / PhysRevLett.83.4365.
- ^ L. Brillouin: Šíření vln a rychlost skupiny, Akademický tisk, New York City, 1960 ISBN 9781483276014.
- ^ J. Brandt, D. Fröhlich, C. Sandfort, M. Bayer, H. Stolz a N. Naka, Ultranarrowová absorpce a dvoufonová excitační spektroskopie Cu2O paraexcitony ve vysokém magnetickém poli, Phys. Rev. Lett. 99, 217403 (2007). doi:10.1103 / PhysRevLett.99.217403
- ^ J. P. Wolfe a A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), č. 3, 98.
- ^ Hopfield, J. J. (1958). "Teorie příspěvku excitací ke komplexní dielektrické konstantě krystalů". Fyzický přehled. 112 (5): 1555–1567. doi:10.1103 / PhysRev.112.1555. ISSN 0031-899X.
- ^ https://www.mindat.org/min-3098.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm