Оксид міді
Cuprum (Cu) відноситься до числа малоактивних металів. Для нього характерне утворення хімічних сполук із ступенями окислення +1 і +2. Так, наприклад, два оксиду, що представляють собою з'єднання з двох елементів Cu і кисню O: зі ступенем окислення +1 - закис міді Cu2O і ступенем окислення +2 - окис міді CuO. Незважаючи на те, що складаються вони з однакових хімічних елементів, але кожен з них має свої особливі характеристики. На холоді метал дуже слабо взаємодіє з киснем повітря, вкриваючись плівкою, що представляє собою оксид міді, який перешкоджає слушні окисленню cuprum. При нагріванні це проста речовина з порядковим номером 29 в таблиці Менделєєва повністю окислюється. При цьому утворюється також оксид міді (II): 2Cu + O2 - 2CuO.
Закис являє собою коричнево-червоне тверда речовина з молярною масою 143,1 г / моль. З'єднання має температуру плавлення 1235 ° С, температуру кипіння 1800 ° С. Воно не розчиняється у воді, але розчиняється в кислотах. Розлучається оксид міді (I) в розчині аміаку (Концентрованому), при цьому утворюється безбарвний комплекс [Cu (NH3) 2] +, який легко окислюється на повітрі до аміачного комплексу синьо-фіолетового кольору [Cu (NH3) 4 (H2O) 2] 2+, розчиняється в соляній кислоті з утворенням CuCl2. В історії напівпровідникової фізики Cu2O є одним з найбільш вивчених матеріалів.
Оксид міді (I), відомий також як геміоксід, володіє основними властивостями. Він може бути отриманий окисленням металу: 4Cu + O2 - 2 Cu2O. Домішки, такі як вода і кислоти, впливають на швидкість цього процесу, а також подальше окислення до двовалентного оксиду. Закис міді може розчинятися в сірчаної кислоти, при цьому утворюється чистий метал і сіль: H2SO4 + Cu2O - Cu + CuSO4 + H2O. За аналогічною схемою відбувається взаємодія оксиду зі ступенем окислення металу +1 з іншими кисневмісними кислотами. При взаємодії геміоксіда з галогенсодержащими кислотами утворюються солі одновалентного металу: 2HCl + Cu2O - 2CuCl + H2O.
Зустрічається оксид міді (I) в природі у вигляді червоної руди (це застаріла назва, поряд з таким як рубінова Cu), званої мінералом «Куприт». На його освіту потрібен тривалий час. Він може бути отриманий штучно при високих температурах або під високим тиском кисню. Геміоксід зазвичай використовується як фунгіцид, як пігмент, як протиобростаючими засіб у підводному або морської фарбі, і застосовується також як каталізатор.
Однак вплив цієї речовини з хімічною формулою Cu2O на організм може бути небезпечним. При вдиханні викликає задишку, кашель, а також виразка і перфорацію дихальних шляхів. При попаданні всередину дратує шлунково-кишковий тракт, що супроводжується блювотою, болем і діареєю.
Вищий оксид міді за зовнішнім виглядом являє собою порошок від коричневого до чорного кольору. У природі в чистому вигляді зустрічається як мінерал «Тенор». Температура його плавлення 1326 ° С, температура кипіння 2000 ° С. Він не розчиняється у воді, спирті, гидроксиде амонію, розчині карбонату амонію. Розчинний у водних розчинах хлориду амонію і ціаністого калію. Це чорне тверда речовина може бути отримано при нагріванні Cu на повітрі. Проте в даному випадку утворюється також закис Cu. Одержання оксиду міді CuO можливо при нагріванні сполук:
міді (II) нітрату 2Cu (NO3) 2 - 4 NO2 + O2 + 2CuO-
міді (II) гідроксиду Cu (OH) 2 - H2O + CuO-
міді (II) карбонату CuCO3 - CO2 + CuO.
Cuprum (II) оксид є основним, тому він розчиняється в мінеральних кислотах (соляної, сірчаної та азотної) з отриманням відповідної солі двухвалентной Cu:
2HCl + CuO - CuCl2 + H2O-
H2SO4 + CuO - CuSO4 + H2O-
2HNO3 + CuO - Cu (NO3) 2 + H2O.
Реагує оксид міді (II) з концентрованою лугом з утворенням солі: 2 KOH + CuO + H2O - K2 [Cu (OH) 4].
Окисел також може бути відновлений до металевої Cu при взаємодії з воднем або окисом вуглецю:
H2 + CuO - Cu + H2O-
CO + CuO - Cu + CO2.
Використовується оксид міді (II) в кераміці (як пігмент) для отримання глазурі (синьою, зеленою і червоною, а іноді й рожевої, сірої або чорної). Він також застосовується в якості харчової добавки у тварин з метою зменшення дефіциту cuprum в організмі. Це абразивний матеріал, який необхідний для полірування оптичного устаткування. Він використовується для виробництва сухих батарей, для отримання інших солей Cu. З'єднання CuO також застосовується при зварюванні мідних сплавів.
Вплив хімічної сполуки CuO також може бути небезпечним для організму людини. При вдиханні викликає роздратування легенів. Оксид міді (II) може викликати лихоманку металевих парів (MFF). Окис Cu провокує зміну кольору шкіри, можуть з'явитися проблеми із зором. При попаданні в організм, як і геміоксід, призводить до отруєння, яке супроводжується симптомами у вигляді блювоти і больових відчуттів.