Синтез 3. Получение оксида меди (I)


Синонимы: Купрокупритом были названы тонкие смеси самородной меди и куприта (Вернадский, 1910). Витнеит—whitneyite (Гент, 1859) и дарвинит (Форбс, 1860) — мышьяковистая медь, образующая смеси с альгодонитом.

Группа

Происхождение названия

Латинское наименование меди cuprum происходит от названия острова Кипр, откуда в древности ввозили медь. Происхождение русского названия неясно.

Английское название минерала Медь — Copper

Медный самородок

Химический состав

Содержит иногда примеси Fe, Ag, Pb, Au, Hg, Bi, Sb, V, Ge3 (серебристая медь с 3—4% Ag, железистая—2,5% Fe и золотистая—2—3% Au). Примеси наблюдаются чаще в первичной самородной меди; вторичная медь обычно более чистая. Состав самородной меди из Шамлугского месторождения (Армения): Cu — 97,20 —97,46%, Fe — 0,25%; в меди из месторождений Алтая определено 98,3% Cu и более.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Кубическая.

Класс. Гексоктаэдрический.

Кристаллическая структура

Для кристаллической структуры характерна гранецентрированная решетка; по углам и в центрах граней элементарного куба расположены атомы меди. Это формальное выражение того, что в структуре меди имеется плотнейшая упаковка (так называемая кубическая плотнейшая упаковка) из атомов металла с радиусом 1,27 А и расстоянием между ближайшими атомами 2,54 А при выполнении пространства в 74,05%. Каждый атом Cu окружен 12 ему подобными (координационное число 12), располагающимися вокруг него по вершинам так называемого Архимедова кубооктаэдра.

Главные формы:а (100), d (110), о (111), l (530), е (210), h (410).

Задачи для практики

Задача 1

Серебро растворили в разбавленной азотной кислоте. Выделившийся газ пропустили над нагретым цинковым порошком. Твёрдый продукт реакции растворили в растворе едкого натра. Через раствор пропустили избыток углекислого газа. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение

1) $3Ag + 4HNO_ = 3AgNO_3 + NO↑ + 2H_2O$

2) $2Zn + 2NO = 2ZnO + N_2↑$

3) $ZnO + 2NaOH + H_2O = Na_2[Zn(OH)_4]$

4) $Na_2[Zn(OH)_4] + 2CO_2 = 2NaHCO_3 + Zn(OH)_2$

Задача 2

Силицид магния нагрели в воде. Выделившийся газ прореагировал с кислородом. Твёрдый продукт реакции смешали с коксом и фосфатом кальция и смесь прокалили. Один из продуктов реакции, простое вещество, обработали горячей концентрированной азотной кислотой. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Mg_2Si + 4H_2O = 2Mg(OH)_2↓ + SiH_4↑$
  2. $SiH_4 + 2O_2 = SiO_2↓ + 2H_2O$
  3. $Ca_3(PO_4)_2 + 5C + 3SiO_2 = 3CaSiO_3 + 5CO↑ + 2P$
  4. $P + 5HNO_ = H_3PO_4 + 5NO_2 + H_2O$

Задача 3

Соль, полученную при взаимодействии оксида алюминия с азотной кислотой, прокалили. Твёрдый остаток подвергли электролизу в расплавленном криолите. Вещество, которое образовалось на катоде при электролизе, нагрели с концентрированным раствором, содержащим нитрат калия и гидроксид калия, при этом выделился газ с резким запахом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Al_2O_3 + 6HNO_3 = 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
  2. $4Al(NO_3)_3 = 2Al_2O_3 + 12NO_2 + 3O_2$
  3. $2Al_2O_3 = 4Al + 3O_2$
  4. $8Al + 3KNO_3 + 5KOH + 18H_2O = 8K[Al(OH)_4] + 3NH_3$

Задача 4

Гидрид калия растворили в воде и в раствор добавили цинк. Избыток цинка отфильтровали, фильтрат выпарили и нагрели. На сухой остаток подействовали избытком раствора азотной кислоты. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $KH + H_2O = KOH + H_2↑$
  2. $Zn + 2КOH + 2H_2O = К_2[Zn(OH)_4] + H_2↑$
  3. $К_2Zn(OH)_4 = К_2ZnO_2 + 2H_2O$
  4. $К_2ZnO_2 + 4HNO_3 = 2КNO_3 + Zn(NO_3)_2 + 2H_2O$

Задача 5

Газ, полученный при обработке нитрида магния водой, пропустили над раскалённым порошком оксида меди(II). Полученное при этом твёрдое вещество растворили в растворе нитрата серебра, раствор выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Mg_3N_2 + 6H_2O = 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$
  2. $3CuO + 2NH_3 = 3Cu + N_2 + 3H_2O$
  3. $Cu + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2Ag$
  4. $2Cu(NO_3)_2 = 2CuO + 4NO_2 + O_2$

Задача 6

Вещество, которое образовалось при горении железа в броме, добавили к раствору карбоната натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили. Твёрдый остаток растворили в йодоводородной кислоте. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Fe + 3Br_2 = 2FeBr_3$
  2. $2FeBr_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O = 2Fe(OH)_3 + 3CO_2 + 6NaBr$
  3. $2Fe(OH)_3 = Fe_2O_3 + 3H_2O$
  4. $Fe_2O_3 + 6HI = 2FeI_2 + I_2 + 3H_2O$

Задача 7

Карбонат стронция прокалили, при этом выделился газ, который пропустили над раскалённым углём. Продукт реакции смешали с хлором и пропустили через раствор гидроксида калия. В образовавшийся раствор, не содержащий избытка щёлочи, добавили хлорид хрома(III). Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $SrCO_3 = SrO + CO_2$
  2. $CO_2 + C = 2CO$
  3. $CO + Cl_2 + 4KOH = K_2CO_3 + 2KCl + 2H_2O$
  4. $2CrCl_3 + 3K_2CO_3 + 3H_2O = 2Cr(OH)_3 + 3CO_2 + 6KCl$

Задача 8

Оксид меди(I) нагревали в токе водорода. Полученное вещество сожгли в атмосфере брома. Продукт реакции растворили в воде и раствор разделили на две части. К одной части добавили раствор йодида натрия, ко второй — раствор нитрата серебра. И в том и в другом случае наблюдали образование осадка. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Cu_2O + H_2 = 2Cu + H_2O$
  2. $Cu + Br_2 = CuBr_2$
  3. $2CuBr_2 + 4NaI = 2CuI↓ + I_2↓ + 4NaBr$
  4. $CuBr_2 + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2AgBr↓$

Задача 9

К раствору нитрата меди(II) добавили избыток раствора соды. Выпавший осадок прокалили, твёрдый остаток нагрели в атмосфере водорода. Продукт реакции растворили в концентрированной серной кислоте. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Cu(NO_3)_2 + 2Na_2CO_3 + H_2O = (CuOH)_2CO_3↓ + CO_2↑ + 4NaNO_3$
  2. $(CuOH)_2CO_3 = 2CuO + H_2O + CO_2↑$
  3. $CuO + H_2 = Cu + H_2O$
  4. $Cu + 2H_2SO_ = CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O$

Задача 10

Карбид алюминия сожгли в кислороде и образовавшийся газ пропустили через избыток раствора гидроксида калия. К полученному раствору добавили раствор нитрата хрома(III) и наблюдали образование осадка и выделение газа. Осадок отделили и обработали при нагревании раствором, содержащим пероксид водорода и гидроксид натрия, в результате раствор приобрёл жёлтый цвет. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $Al_4C_3 + 6O_2 = 2Al_2O_3 + 3CO_2$
  2. $CO_2 + 2KOH = K_2CO_3 + H_2O$
  3. $3K_2CO_3 + 2Cr(NO_3)_3 + 3H_2O = 6KNO_3 + 2Cr(OH)_3↓ + 3CO_2↑$
  4. $2Cr(OH)_3 + 3H_2O_2 + 4NaOH = 2Na_2CrO_4 + 8H_2O$

Задача 11

Гидросульфид натрия обработали бромоводородом. Полученный газ вступил в реакцию с сернистым газом. Твёрдый продукт реакции растворили в концентрированной азотной кислоте, и выделившийся бурый газ прореагировал без остатка с раствором гидроксида бария. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $NaHS + HBr = NaBr + H_2S↑$
  2. $SO_2 + 2H_2S = 3S↓ + 2H_2O$
  3. $S + 6HNO_ = H_2SO_4 + 6NO_2↑ + 2H_2O$
  4. $4NO_2 + 2Ba(OH)_2 = Ba(NO_3)_2 + Ba(NO_2)_2 + 2H_2O$

Задача 12

Вещество, выделившееся на катоде при электролизе водного раствора нитрата меди(II) с угольными электродами, нагрели с оксидом меди(II). Продукт реакции, вещество красного цвета, растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании; реакция сопровождалась выделением бурого газа. При добавлении к полученному раствору раствора сульфида натрия образовался чёрный осадок. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O = 2Cu + O_2↑ + 4HNO_3$
  2. $Cu + CuO = Cu_2O$
  3. $Cu_2O + 6HNO_ = 2Cu(NO_3)_2 + 2NO2↑ + 3H_2O$
  4. $Cu(NO_3)_2 + Na_2S = CuS↓ + 2NaNO_3$

Задача 13

Дихромат аммония прокалили. Выделившийся газ прореагировал с литием. Продукт реакции растворили в воде. Образовавшийся газ пропустили над раскалённым оксидом меди(II). Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $(NH_4)_2Cr_2O_7 = N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$
  2. $N_2 + 6Li = 2Li_3N$
  3. $Li_3N + 3H_2O = 3LiOH + NH_3$
  4. $2NH_3 + 3CuO = N_2 + 3Cu + 3H_2O$

Задача 14

Раствор йодида натрия обработали избытком хлорной воды, образовавшийся при этом осадок растворился. Образовавшуюся кислородсодержащую кислоту выделили из раствора и осторожно нагрели, получив оксид, который реагирует с угарным газом. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2NaI + HClO + HCl = 2NaCl + I_2 + H_2O$
  2. $I_2 + 5HClO + H_2O = 2HIO_3 + 5HCl$
  3. $2HIO_3 = I_2O_5 + H_2O$
  4. $I_2O_5 + 5CO = I_2 + 5CO_2$

Задача 15

Перманганат калия прокалили. Выделившийся газ прореагировал при нагревании с сероводородом. Газообразный продукт второй реакции смешали с сероводородом и нагрели. Образовавшееся вещество растворили в концентрированном горячем растворе гидроксида натрия. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение
  1. $2KMnO_4 = K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
  2. $2H_2S + 3O_2 = 2SO_2 + 2H_2O$
  3. $2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O$
  4. $6NaOH + 4S = 2Na_2S + Na_2S_2O_3 + 3H_2O$ или $6NaOH + 3S = 2Na_2S + Na_2SO_3 + 3H_2O$

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Облик кристаллов кубический, тетрагексаэдрический, додекаэдрический, реже — октаэдрический (возможно, псевдоморфозы по куприту). Грани часто шероховатые, с углублениями или возвышениями. Простые кристаллы редки.

Двойники.

Двойники срастания по (111) обычны, иногда полисинтетические, часто пластинчатые в направлении двойники оси или удлиненные паралелльны диагонали двойники плоскости. Обычно кристаллы (простые и двойники) неравномерно развиты: вытянуты, укорочены или деформированы. Характерны дендритовидные формы, представляющие собой однообразные срастания множества кристаллов (единообразно деформированных или правильных) по какому-либо одному направлению. Таковы, например, двойниковые по (111) кристаллы, вытянутые по оси симметрии 2-го порядка и сросшиеся параллельно граням ромбического додекаэдра) или срастания правильных двойниковых кристаллов, разветвляющиеся по направлению ребер и диагоналей октаэдрических граней, а также параллельные срастания кристаллов, вытянутых в направлении осей 4-го порядка. В сплошных выделениях самородной меди при травлении обнаруживаются признаки собирательной кристаллизации с развитием крупных зерен за счет более мелких зональных зерен неправильной формы.

Агрегаты. Искаженные кристаллы, в одиночных неправильных зернах, дендритовидные сростки, нитевидные, проволочные, моховидные образования, тонкие пластинки, конкреции, порошковатые скопления и сплошные массы весом до нескольких сотен тонн.

Дендриты
Дендриты

Физические свойства

Оптические

Цвет в свежем изломе светло-розовый, быстро переходящий в медно-красный, затем в коричневый; часто с желтой или пестрой побежалостью.

Черта медно-красная, блестящая.

Блеск металлический.

Отлив

Прозрачность. Непрозрачна. В тончайших пластинках просвечивает зеленым цветом.

Показатели преломления

Ng = , Nm = и Np =

Механические

Твердость 2,5-3.

Плотность 8,4—8,9

Спайность не наблюдается.

Излом занозистый, крючковатый.

Химические свойства

Легко растворяется в разбавленной HNO3 и в царской водке, в H2SO4— при нагревании, в НСl — с трудом. В водном растворе аммиака растворяется, окрашивая его в синий цвет. В полированных шлифах травится всеми основными реактивами. Внутреннее строение легко выявляется с помощью NH4OH + Н2O2 или НСl+ CrO3 (50%-ный раствор).

Прочие свойства

Очень ковка и тягуча. Электропроводность очень высокая; существенно понижается от примесей.

Медный самородок

Поведение при нагревании. Чистая медь плавится при 1083°. Теплопроводность несколько меньше, чем у серебра.

Химические свойства оксида меди (II). Химические реакции оксида меди (II):

Оксид меди (II) относится к основным оксидам.

Химические свойства оксида меди (II) аналогичны свойствам основных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция оксида меди (II) с водородом:

CuО + H2 → Cu + H2О (t = 300 oC).

В результате реакции образуется медь и вода.

2. реакция оксида меди (II) с углеродом:

CuО + С → Cu + СО (t = 1200 oC).

В результате реакции образуется медь и оксид углерода.

3. реакция оксида меди (II) с серой:

CuО + 2S → Cu + S2О (t = 150-200 oC).

Реакция протекает в вакууме. В результате реакции образуется медь и оксид серы.

4. реакция оксида меди (II) с алюминием:

3CuО + 2Al → 3Cu + Al2О3 (t = 1000-1100 oC).

В результате реакции образуется медь и оксид алюминия.

5. реакция оксида меди (II) с медью:

CuО + Cu → Cu2О (t = 1000-1200 oC).

В результате реакции образуется оксид меди (I).

6. реакция оксида меди (II) с оксидом лития:

CuО + Li2О → Li2CuО2 (t = 800-1000 oC, О2).

Реакция протекает в токе кислорода. В результате реакции образуется купрат лития.

7. реакция оксида меди (II) с оксидом натрия:

CuО + Na2О → Na2CuО2 (t = 800-1000 oC, О2).

Реакция протекает в токе кислорода. В результате реакции образуется купрат натрия.

8. реакция оксида меди (II) с оксидом углерода:

CuО + СО → Cu + СО2.

В результате реакции образуется медь и оксид углерода (углекислый газ).

9. реакция оксида меди (II) с оксидом железа:

CuО + Fe2O3 → CuFe2О4 (to).

В результате реакции образуется соль – феррит меди. Реакция протекает при прокаливании реакционной смеси.

10. реакция оксида меди (II) с плавиковой кислотой:

CuO + 2HF → CuF2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – фторид меди и вода.

11. реакция оксида меди (II) с азотной кислотой:

CuO + 2HNO3 → 2Cu(NO3)2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – нитрат меди и вода.

Аналогично проходят реакции оксида меди (II) и с другими кислотами.

12. реакция оксида меди (II) с бромистым водородом (бромоводородом):

CuO + 2HBr → CuBr2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – бромид меди и вода.

13. реакция оксида меди (II) с йодоводородом:

CuO + 2HI → CuI2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – йодид меди и вода.

14. реакция оксида меди (II) с гидроксидом натрия:

CuO + 2NaOH → Na2CuO2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – купрат натрия и вода.

15. реакция оксида меди (II) с гидроксидом калия:

CuO + 2KOH → K2CuO2 + H2O.

В результате химической реакции получается соль – купрат калия и вода.

16. реакция оксида меди (II) с гидроксидом натрия и водой:

CuO + 2NaOH + H2O → Na2[Cu2(OН)]2 (t = 100 oC).

Гидрокосид натрия растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 20-30 %. Реакция протекает при киппении. В результате химической реакции получается тетрагидроксокупрат натрия.

17. реакция оксида меди (II) с надпероксидом калия:

2CuO + 2KO2 → 2KCuO2 + О2 (t = 400-500 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) калия и кислород.

18. реакция оксида меди (II) с пероксидом калия:

2CuO + 2K2O2 → 2KCuO2 (t = 700 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) калия.

19. реакция оксида меди (II) с пероксидом натрия:

2CuO + 2Na2O2 → 2NaCuO2 (t = 700 oC).

В результате химической реакции получается соль – купрат (III) натрия.

20. реакция оксида меди (II) с аммиаком:

3CuO + 2NH3 → N2 + 3Cu + 3H2O (t = 500-550 oC).

Аммиак пропускают через нагретый оксид меди (II). В результате химической реакции получается азот, медь и вода.

6CuO + 4NH3 → 2Cu3N + N2 + 6H2O (t = 250-300 oC).

В результате химической реакции получается нитрид меди, азот и вода.

21. реакция оксида меди (II) и йодида алюминия:

6CuO + 4AlI3 → 6CuI + 2Al2O3 + 3I2 (t = 230 oC).

В результате химической реакции получаются соль – йодид меди, оксид алюминия и йод.

Искусственное получение минерала.

Может быть легко получена из расплавов или путем электролиза из растворов солей меди.

Диагностические признаки

Сходные минералы

Узнается по красному цвету свежей поверхности, блестящей черте, средней твердости и ковкости, обычно покрыта зеленоватыми, черными, синими налетами окисленных минералов меди. Под микроскопом в отраженном свете легко определяется по цвету и отражательной способности.

Сопутствующие минералы. Медистое золото, халькозин, кальцит, диопсид, апатит, сфен, магнетит, малахит, барит, кварц, халькопирит.

Получение

Оксид меди(I) может быть получен:

  • нагреванием металлической меди при недостатке кислорода

\mathsf{4Cu\ +\ O_2\ \xrightarrow{>200\ ^\circ C}\ 2Cu_2O}

  • нагреванием металлической меди в токе оксида азота(I) или оксида азота(II)

\mathsf{2Cu\ +\ N_2O\ \xrightarrow{500-600\ ^\circ C}\ Cu_2O\ +\ N_2} \mathsf{4Cu\ +\ 2NO\ \xrightarrow{500-600\ ^\circ C}\ 2Cu_2O\ +\ N_2}

  • нагреванием металлической меди с оксидом меди(II)

\mathsf{Cu\ +\ CuO\ \xrightarrow{1000-1200\ ^\circ C}\ Cu_2O}

  • термическим разложением оксида меди(II)

\mathsf{4CuO\ \xrightarrow{1026-1100\ ^\circ C}\ 2Cu_2O\ +\ O_2}

  • нагреванием сульфида меди(I) в токе кислорода

\mathsf{2Cu_2S\ +\ 3O_2\ \xrightarrow{1200-1300\ ^\circ C}\ 2Cu_2O\ +\ 2SO_2}
В лабораторных условиях оксид меди(I) может быть получен восстановлением гидроксида меди(II) (например, гидразином):

\mathsf{4Cu(OH)_2\ +\ N_2H_4 \cdot H_2O\ \xrightarrow{100\ ^\circ C}\ 2Cu_2O \downarrow +\ N_2 \uparrow +\ 7H_2O}

Также, оксид меди(I) образуется в реакциях ионного обмена солей меди(I) с щелочами, например:

  • в реакции иодида меди(I) с горячим концентрированным раствором гидроксида калия

\mathsf{2CuI\ +\ 2KOH\ \longrightarrow\ Cu_2O \downarrow +\ 2KI\ +\ H_2O}

  • в реакции дихлорокупрата(I) водорода с разбавленным раствором гидроксида натрия

\mathsf{2H[CuCl_2]\ +\ 4NaOH\ \longrightarrow\ Cu_2O \downarrow +\ 4NaCl\ +\ 3H_2O}
В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле \mathsf{CuOH} (гидроксид меди(I)). Образование оксида меди(I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава \mathsf{Cu_2O \cdot xH_2O}.[5]

  • Окисление альдегидов гидроксид меди(II). Если к голубому осадку гидроксида меди(II) прилить раствор альдегида и смесь нагреть , то сначала появляется желтый осадок гидроксида меди (I):

\mathsf{R-CHO + 2Cu(OH)_2 \ \xrightarrow[]{t}\ R-COOH + 2CuOH\downarrow + H_2O } при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I): \mathsf{2CuOH \ \xrightarrow[]{t}\ Cu_2O + H_2O }

Происхождение и нахождение

Гидротермальное. Накапливается в россыпях. Как уникальные явления описаны самородки массой до 450 т.

Самородная медь образуется в восстановительных условиях при различных геологических процессах; значительная часть ее выделяется из гидротермальных растворов. В виде микроскопических выделений наблюдается во многих, преимущественно основных, изверженных породах, подвергшихся воздействию гидротермальных растворов, например, в серпентинизированных перидотитах, дунитах и серпентинитах. В этом случае возникновение самородной меди, возможно, связано с разложением ранее образовавшихся медных сульфидов, например, кубанита (Урал, Закавказье). Аналогичное происхождение можно приписать самородной меди в амфиболитизированных основных породах Серовского района Свердловской области. В Карабашском месторождении медистого золота Челябинской области самородная медь наблюдается в жилообразных телах диопсидо-гранатовых пород, залегающих среди серпентинитов; для самородной меди здесь характерна ассоциация с медистым золотом, халькозином, кальцитом, диопсидом, апатитом, сфеном, магнетитом и др. В некоторых древних вулканических породах (мелафирах, диабазах и др.), метаморфизованных под воздействием паров, газов и гидротермальных растворов, медь выполняет миндалины, образует цемент между минералами измененной лавы, заполняет пустоты и трещины; сопровождается гидротермальными минералами: анальцимом, ломонтитом, пренитом, датолитом, адуляром, хлоритом, эпидотом, пумпелиитом, кварцем, кальцитом. Крупнейшие месторождения этого типа находятся на полуострове Кивино в районе Верхнего озера (штат Мичиган, США), где оруденение приурочено к верхнепротерозойской толще. Главная масса меди добывается из мелафиров и конгломератов, но наиболее крупные выделения меди (до 400 т и более) встречены в кальцитовых жилах, содержащих самородное серебро и домейкит.

Медь
Медный самородок

Физико-химические данные оксида CuO:

М.в79,54
tпл1026° С
Нерастворим в воде.

Оксид меди II внешний вид:

твердые гранулы коричнево-бурого или черно-бурого цвета, тонкий порошок черного цвета.

Применение оксида CuO:

для комбикормов, для получения катализаторов, как пигмент для стекла, керамики, эмалей, в лабораторной практике.

Оксиды меди (II) порошок ТУ 6-09-02-391-85

Показатели качества оксида

ОСЧ.92 (2611210664)

Гарантийный срок хранения оксида 3 года.

Основным оксидом меди (двухвалентной) является окись. Химическая формула оксида – СuО. Оксид меди II физически представляют собой кристаллы черного цвета, которые обладают высокой структурной устойчивостью, а потому фактически не растворяются в воде. Оксид меди II является гигроскопичным. Это вещество встречается в тенерите – минерале, который достаточно распространен в природе. Добыча данного вещества осуществляется методом прокалывания гидроксокарбоната меди. Также для этих целей подходит и Cu(NO3)2 – нитрат.

Оксид меди II обладает ярко выраженными окислительными свойствами. Под влиянием окиси находящийся в том или ином органическом соединении углерод превращается в диоксид углерода. Что касается водорода, то он преобразовывается в воду. Данный процесс осуществляется благодаря нагреву вещества и последующему окислению. Сам оксид восстанавливается в виде металлической меди. Эта реакция является одной из наиболее распространенных для проведения элементарного анализа, связанного с определением наличия в органическом материале водорода и углерода.

Мягкий, идеально подходящий для ковки металл, который известен под названием Cuprum, широко использовался еще несколько столетий назад. Входящий в число семи наиболее распространенных во всем мире металлов, Cu имеет розовый оттенок, который может быть разбавлен бурым цветом. Обладающий высокой плотностью, медь – это металл, является очень качественным проводником не только тока, но, что немаловажно, тепла. В данном компоненте он уступает лишь серебру, при этом имея большую доступность. Благодаря мягкости вещества легко можно сделать проволоку или очень тонкий листовой прокат.

Источник



Месторождения

Выделения самородной меди наблюдались в диабазах Новой Земли, в траппах Сибирской платформы, среди основных эффузивных пород в Италии, на Фарерских островах (Дания), в Новой Шотландии (Канада) и в других местах. Представителями редких типов гипогенных месторождений самородной меди являются цинково-марганцовое месторождение Франклин (штат Нью-Джерси, США) и марганцовые месторождения Лонгбан и Якобсберг (Швеция). Гипогенными, по-видимому, являются выделения самородной меди весом до нескольких тонн из ранее разрабатывавшегося месторождения Калмактас в Казахстане, представленные в музеях прекрасными образцами. В зоне окисления, особенно в ее нижних частях, самородная медь в основном является ранним продуктом изменения сульфидных медных минералов, главным образом халькозина. Она слагает преимущественно выделения неправильной формы, реже — кристаллы и дендритовидные агрегаты. Наиболее часто самородная медь сопровождается халькозином, купритом, кальцитом, лимонитом. Наблюдается в ряде месторождений Казахстана (Джезказган, Беркара, Успенское и др.), Рудного Алтая (Белоусовское, Зыряновское, Чудак, Таловское и др.), США (Бисби и Клифтон- Моренси в штате Аризона, Тинтик в штате Юта и др.). Частью самородная медь в зоне окисления возникает путем отложения из растворов, содержащих сульфат меди. Такова, например, самородная медь, образующая выделения в полостях среди агрегатов лимонита, иногда в ассоциации с купритом (Меднорудянекое месторождение Свердловской обл. и др.). Известны псевдоморфозы самородной меди, образовавшиеся в зоне окисления по халькозину, куприту, антлериту, халькантиту, азуриту, кальциту, арагониту и другим минералам. Особенно красивые образцы самородной меди (кристаллы и дендритовидные сростки) происходят из Турьинских рудников Свердловской области. В некоторых горных выработках из медьсодержащих вод на железных предметах выделяется так называемая цементная медь в виде пленок и корочек. Известны также случаи образования меди на полусгнивших остатках крепежной древесины. В повышенном количестве самородная медь наблюдается в некоторых осадочных породах (песчаниках, глинах, мергелях), содержащих растительные остатки, в виде выделений неправильной формы, иногда в псевдоморфозах по древесине или в виде конкреций. Таковы, например, пермские медистые песчаники отдельных районов России (Приуралье, Татарстан и др.), песчаники Науката в Киргизияи меловые медистые песчаники Корокоро и Кобрицос в Боливии и др. С восстановительными процессами связано также образование самородной меди в некоторых торфяниках, например,в Свердловской области— по реке Лёвихе в бассейне реки Тагила и в Сысертском районе. В виде галек и зерен самородная медь встречается в России в некоторых россыпях: на Урале, по Енисею, по реке Б. Сархой в Бурятия, по реке Чорох в Грузии, на Командорских островах и в других местах. В штате Коннектикут (США) самородная медь обнаружена в ледниковых отложениях в виде выделений весом до 75 кг. Мелкие, неправильной формы выделения самородной меди отмечены в самородном железе метеорита Венгерово в ассоциации с троилитом.

Медь
Медь

Реакция CuO NaOH

Образуется:

  • путём прокаливания гидроксида меди (II) при температуре 200 °C: Cu(OH)2 = CuO + H2O;
  • при окислении металлической меди на воздухе при температуре 400–500 °C: 2Cu + O2 = 2CuO;
  • при высокотемпературной обработке малахита: (CuOH)₂CO₃ —> 2CuO + CO₂ + H₂O.

Восстанавливается до металлической меди —

  • в реакции с водородом: CuO + H2 = Cu + H2O;
  • с угарным газом (монооксид углерода): CuO + CO = Cu + CO2;
  • с активным металлом: CuO + Mg = Cu + MgO.

Токсичен. По степени неблагоприятного воздействия на человеческий организм причисляется к веществам второго класса опасности. Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, кожных покровов, дыхательных путей и желудочно-кишечной системы. При взаимодействии с ним обязательно использование таких средств защиты, как резиновые перчатки, респираторы, защитные очки, спецодежду.

Вещество взрывоопасно и легко воспламеняется.

Применяется в промышленности, как минеральная составляющая комбикормов, в пиротехнике, при получении катализаторов химических реакций, как красящий пигмент для стекла, эмалей, керамики.

Окислительные свойства оксида меди (II) наиболее часто применяются в лабораторных исследованиях, когда необходим элементарный анализ, связанный с изучением органических материалов на предмет наличия в них водорода и углерода.

Немаловажно, что CuO (II) достаточно широко распространён в природе, как минерал тенерит, другими словами — это природное соединение руды, из которого можно получить медь.

Латинское наименование Cuprum и соответствующий ему символ Cu происходит от названия острова Кипр. Именно оттуда, через Средиземное море вывозили этот ценный металл древние римляне и греки.

Медь входит в число семи наиболее распространённых в мире металлов и состоит на службе у человека с древних времён. Однако в первозданном, металлическом состоянии встречается довольно редко. Это мягкий, легко поддающийся обработке металл, отличающийся высокой плотностью, очень качественный проводник тока и тепла. По электрической проводимости уступает только серебру, в то время как является более дешёвым материалом. Широко используется в виде проволоки и тонкого листового проката.

Химические соединения меди отличаются повышенной биологической активностью. В животных и растительных организмах они участвуют в процессах синтеза хлорофилла, поэтому считаются очень ценным компонентом в составе минеральных удобрений.

Необходима медь и в рационе человека. Недостаток её в организме может привести к различным заболеваниям крови.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете розовая. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей — 61, для оранжевых — 83, для красных — 89. Изотропна. Показатели преломления (по Кундту) в призмах для красного света — 0,45, для белого — 0,65, для голубого — 0,95; в отражательном свете (по Друде) для Na-света 0,641,для красного — 0,580. Коэфиэциент поглощения для Na-света — 4,09, для красного света — 5,24.

Медь. Ветвистые дендриты. Россия
Медь. Ветвистые дендриты. Россия

Ветвистые дендриты. Россия
Медь. Ветвистые дендриты. Россия

Сомородок
Сомородок

Сомородок
Медь. Сомородок

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: