مس (II) اکسید

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
فارسیEnglish
مس (II) اکسید
CopperIIoxide.jpg
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس 1317-38-0 ✔Y
پاب‌کم 14829
کم‌اسپایدر 144499 ✔Y
UNII V1XJQ704R4 ✔Y
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس GL7900000
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
Image 2
خصوصیات
فرمول مولکولی CuO
جرم مولی 79.545 g/mol
شکل ظاهری black to brown powder
چگالی 6.315 g/cm3
دمای ذوب ۱٬۳۲۶ درجه سلسیوس (۲٬۴۱۹ درجه فارنهایت; ۱٬۵۹۹ کلوین)
دمای جوش
‎2000 °C, 2273 K, 3632 °F
انحلال‌پذیری در آب insoluble
انحلال‌پذیری soluble in آمونیوم کلرید پتاسیوم سیانید
insoluble in الکل هیدروکسید آمونیوم آمونیوم کربنات
نوار ممنوعه 1.2 eV
ضریب شکست (nD) 2.63
ساختار
ساختار بلوری دستگاه بلوری مونوکلینیک mS8[۱]
گروه فضایی C2/c #15
ثابت شبکه a = 4.6837, b = 3.4226, c = 5.1288
Lattice constant α = 90°, β = 99.54°, γ = 90°
ترموشیمی
43 J·mol−1·K−1
−156 kJ·mol−1
خطرات
MSDS Fischer Scientific
شاخص ئی‌یو Not listed
طبقه‌بندی ئی‌یو Harmful (Xn)
Dangerous for the environment (N)
لوزی آتش
Flammability code 0: Will not burn. E.g., waterHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g., chloroformReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g., calciumSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
2
1
نقطه اشتعال Non-flammable
ترکیبات مرتبط
دیگر آنیون‌ها مونوسولفید مس
دیگر کاتیون‌ها اکسید نیکل(II)
روی اکسید
ترکیبات مرتبط اکسید مس(I)
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 ✔Y (بررسی) (چیست: ✔Y/N؟)
Infobox references

مس (II) اکسید (CuO) یک ترکیب معدنیِ جامدِ اکسید مس است که به نام تئوریت نیز شناخته می‌شود.
دربارهٔ اکسیدهای مس
اکسیژن می‌تواند به دو روش با مس ترکیب شده و دو ماده متفاوت تشکیل دهد که یکی مس I اکسید معمولاً به صورت پودر قرمز رنگ و مس II اکسید که به رنگ سیاه است. این دو ماده به صورت معدنی معمولاً به حالت کریستالی یافت می‌شوند. از هر دو ترکیب اکسیدهای مس در صنعت پیگمنت استفاده می‌شود ولی این دو ماده در صنایع دیگری نیز به صورت جداگانه مصرف می‌شوند
اکسید مس به‌طور طبیعی به صورت تنوریت سیاه و سفید یا خاکستری یافت می‌شود. مانند Cu2O، می‌توان آن را با حرارت دادن به مس ساخت، اما با درجه حرارت پایین. در این روش یک ماده ناخالص از اکسید مس تولید می‌شود، اگرچه با حرارت دادن به برخی از ترکیبات مس حاوی اکسیژن، مانند کربنات، هیدروکسید و یا نیترات یک ماده جامد سیاه که در دمای 1200 ° C ذوب می‌شود, تشکیل می‌شود. در این دما مقداری از اکسیژن را از دست داده و باقی مانده مس I اکسید خواهد بود. مانند شکل‌های دیگر، مس (II) اکسید در اکثر حلال‌ها نامحلول است، اما با اسیدها واکنش نشان می‌دهد.
تاثیرات سلامتی اکسید مس
اگرچه مس یک عنصر ضروری برای پستانداران است، بسیاری از ترکیبات آن، از جمله هر دو شکل اکسید مس، در همه حال دوز سمی هستند. اگر مس I اکسید استنشاق شود، می‌تواند تنگی نفس، سرفه، و آسیب به دستگاه تنفسی را باعث شود. بلع این ترکیب می‌تواند باعث تحریک دستگاه گوارش، تهوع، استفراغ، درد معده و اسهال شود. مس (II) اکسید اگر بلعیده شود می‌تواند علائم مشابه داشته و همچنین مشکلات بینایی و تغییر رنگ پوست را به همراه دارد.
ترکیبات مس
نیترات مس با فرمول شیمیایی Cu(NO3)2 * 5H2O از انحلال كربنات مس در اسيد نيتريك بدست آمده و در سراميك‌سازي، آتش‌نشاني و عكاسي كاربرد دارد.
استات مس با فرمول شیمیایی Cu(CH3COO)2 استات مس به عنوان عامل ضد قارچ به‌صورت محلول 1 كيلوگرم در 500 ليتر آب استفاده مي‌شود. طرز تهيه‌ي اين ماده از واكنش اسيد استيك بر مس، اكسيد مس، كربنات مس و سولفات مس بدست مي‌آيد. علاوه براين استات مس به عنوان كاتاليزور در بعضي واكنش‌هاي زيستي، شيميايي مانند رنگ‌آميزي پارچه و رنگ‌آميزي سراميك و غيره مورد استفاده واقع مي‌شود.
سولفات مس با فرمول شیمیایی CuSO4 سولفات مس در بیشتری از صنایع کاربرد دارد که می‌توان به چند نوع آن که این ماده را به وفور مصرف می‌کنند اشاره نمود. این صنایع عبارتند از : تهيه Bordeauxو Burgundy - كنترل بيماري‌هاي قارچي - جبران كمبود مس در خاك - جبران كمبود مس در جانوران - افزايش و تحريك رشد مرغ‌هاي گوشتي - عامل نابودي كرم‌ها و حلزون‌ها بويژه كرم كبد گوسفند

منابع[ویرایش]

  1. The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO, Forsyth J.B., Hull S., J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257-5261 , doi:10.1088/0953-8984/3/28/001
  • برگرفته از وبسایت شرکت مینار

پیوند به بیرون[ویرایش]

Copper(II) oxide
CopperIIoxide.jpg
Copper(II)-oxide-unit-cell-3D-balls.png
Copper(II)-oxide-3D-balls.png
Names
IUPAC name
Copper(II) oxide
Other names
Cupric oxide
Identifiers
3D model (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.882
RTECS number GL7900000
UNII
Properties
CuO
Molar mass 79.545 g/mol
Appearance black to brown powder
Density 6.315 g/cm3
Melting point 1,326 °C (2,419 °F; 1,599 K)
Boiling point 2,000 °C (3,630 °F; 2,270 K)
insoluble
Solubility soluble in ammonium chloride, potassium cyanide
insoluble in alcohol, ammonium hydroxide, ammonium carbonate
Band gap 1.2 eV
+238.9·10−6 cm3/mol
2.63
Structure
monoclinic, mS8[1]
C2/c, #15
a = 4.6837, b = 3.4226, c = 5.1288
α = 90°, β = 99.54°, γ = 90°
Thermochemistry
43 J·mol−1·K−1
−156 kJ·mol−1
Hazards
Safety data sheet Fisher Scientific
Harmful (Xn)
Dangerous for the environment (N)
NFPA 704
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g. chloroformReactivity code 1: Normally stable, but can become unstable at elevated temperatures and pressures. E.g. calciumSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
2
1
Flash point Non-flammable
US health exposure limits (NIOSH):
PEL (Permissible)
TWA 1 mg/m3 (as Cu)[2]
REL (Recommended)
TWA 1 mg/m3 (as Cu)[2]
IDLH (Immediate danger)
TWA 100 mg/m3 (as Cu)[2]
Related compounds
Other anions
Copper(II) sulfide
Other cations
Nickel(II) oxide
Zinc oxide
Related compounds
Copper(I) oxide
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒N verify (what is ☑Y☒N ?)
Infobox references

Copper(II) oxide or cupric oxide is the inorganic compound with the formula CuO. A black solid, it is one of the two stable oxides of copper, the other being Cu2O or cuprous oxide. As a mineral, it is known as tenorite. It is a product of copper mining and the precursor to many other copper-containing products and chemical compounds.[3]

Production

It is produced on a large scale by pyrometallurgy used to extract copper from ores. The ores are treated with an aqueous mixture of ammonium carbonate, ammonia, and oxygen to give copper(I) and copper(II) ammine complexes, which are extracted from the solids. These complexes are decomposed with steam to give CuO.

It can be formed by heating copper in air at around 300 – 800°C:

2 Cu + O2 → 2 CuO

For laboratory uses, pure copper(II) oxide is better prepared by heating copper(II) nitrate, copper(II) hydroxide or basic copper(II) carbonate:

2 Cu(NO3)2 (s) → 2 CuO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g) (180°C)
Cu(OH)2 (s) → CuO (s) + H2O (l) (80-100°C)
Cu2CO3(OH)2 (s) → 2CuO (s) + CO2 (g) + H2O (g) (290°C)


Reactions

Copper(II) oxide dissolves in mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid to give the corresponding copper(II) salts:

CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

It reacts with concentrated alkali to form the corresponding cuprate salts:

2 MOH + CuO + H2O → M2[Cu(OH)4]

It can also be reduced to copper metal using hydrogen, carbon monoxide, or carbon:

CuO + H2 → Cu + H2O
CuO + CO → Cu + CO2
2CuO + C → 2Cu + CO2

When cupric oxide is substituted for iron oxide in thermite the resulting mixture is a low explosive, not an incendiary.

Structure and physical properties

Copper(II) oxide belongs to the monoclinic crystal system. The copper atom is coordinated by 4 oxygen atoms in an approximately square planar configuration.[1]

The work function of bulk CuO is 5.3eV[4]

Copper(II) oxide is a p-type semiconductor, with a narrow band gap of 1.2 eV. Cupric oxide can be used to produce dry cell batteries.

Uses

As a significant product of copper mining, copper(II) oxide is the starting point for the production of other copper salts. For example, many wood preservatives are produced from copper oxide.[3]

Cupric oxide is used as a pigment in ceramics to produce blue, red, and green, and sometimes gray, pink, or black glazes.

It is also incorrectly used as a dietary supplement in animal feed.[5] Due to low bioactivity, negligible copper is absorbed.[6]

It is also used when welding with copper alloys.[7]

A copper oxide electrode formed part of the early battery type known as the Edison–Lalande cell. Copper oxide was also used in a lithium battery type (IEC 60086 code "G").

Use in disposal

Cupric oxide can be used to safely dispose of hazardous materials such as cyanide, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and dioxins, through oxidation.[8]

The decomposition reactions of phenol and pentachlorophenol follow these pathways:

C6H5OH + 14CuO → 6CO2 + 3H2O + 14Cu
C6Cl5OH + 2H2O + 9CuO → 6CO2 + 5HCl + 9Cu

See also

References

  1. ^ a b The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO, Forsyth J.B., Hull S., J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257-5261 , doi:10.1088/0953-8984/3/28/001. Crystallographic point group: 2/m or C2h. Space group: C2/c. Lattice parameters: a = 4.6837(5), b = 3.4226(5), c = 5.1288(6), α = 90°, β = 99.54(1)°, γ = 90°.
  2. ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0150". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ a b H. Wayne Richardson "Copper Compounds in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a07_567
  4. ^ F. P. Koffyberg and F. A. Benko (1982). "A photoelectrochemical determination of the position of the conduction and valence band edges of p-type CuO". J. Appl. Phys. 53 (2): 1173. doi:10.1063/1.330567.
  5. ^ "Uses of Copper Compounds: Other Copper Compounds". Copper Development Association. 2007. Retrieved 2007-01-27.
  6. ^ Cupric Oxide Should Not Be Used As a Copper Supplement for Either Animals or Humans, Baker, D. H., J. Nutr. 129, 12 (1999) 2278-2279
  7. ^ "Cupric Oxide Data Sheet". Hummel Croton Inc. 2006-04-21. Retrieved 2007-02-01.
  8. ^ Kenney, Charlie W.; Uchida, Laura A. (April 1986). "Use of copper (II) oxide as source of oxygen for oxidation reactions". Retrieved 2007-06-29.

External links