Оксид меди с кислородом уравнение (8 видео)

Оксид меди (II)

Содержание

Оксид меди (II)
Способы получения оксида меди (II)
Химические свойства оксида меди (II)
Оксид меди (I)
Содержание
Нахождение в природе
Физические свойства
Химические свойства
Реакции в водных растворах
Реакции при высоких температурах
Прочие реакции
Получение
Применение
Токсичность
Оксид меди (I, II, III): свойства, получение, применение
Оксид меди (I)
Оксид меди (II)
Оксид меди (III)
Заключение
💡 Видео

Оксид меди (II)

Оксид меди (II) CuO – твердое кристаллическое вещество черного цвета.

Способы получения оксида меди (II)

Оксид меди (II) можно получить различными методами :

1. Термическим разложением гидроксида меди (II) при 200°С :

2. В лаборатории оксид меди (II) получают окислением меди при нагревании на воздухе при 400–500°С:

2Cu + O₂ → 2CuO

3. В лаборатории оксид меди (II) также получают прокаливанием солей (CuOH)₂CO₃, Cu(NO₃)₂:

Химические свойства оксида меди (II)

Оксид меди (II) – основный оксид (при этом у него есть слабо выраженные амфотерные свойства) . При этом он является довольно сильным окислителем.

1. При взаимодействии оксида меди (II) с сильными и растворимыми кислотами образуются соли.

Например , оксид меди (II) взаимодействует с соляной кислотой:

СuO + 2HBr = CuBr₂ + H₂O

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

2. Оксид меди (II) вступает в реакцию с кислотными оксидами.

Например , оксид меди (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата меди (II):

3. Оксид меди (II) не взаимодействует с водой.

4. В окислительно-восстановительных реакциях соединения меди (II) проявляют окислительные свойства:

Например , оксид меди (II) окисляет аммиак :

3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Оксид меди (II) можно восстановить углеродом, водородом или угарным газом при нагревании:

СuO + C → Cu + CO

Более активные металлы вытесняют медь из оксида.

Например , алюминий восстанавливает оксид меди (II):

3CuO + 2Al = 3Cu + Al₂O₃

Видео:Взаимодействие оксида меди с серной кислотойСкачать

Оксид меди (I)

Оксид меди (I)

Традиционные названия	Закись меди, гемиоксид меди, оксид димеди
Хим. формула	Cu₂O
Рац. формула	Cu₂O
Внешний вид	Коричнево-красные кристаллы
Молярная масса	143,09 г/моль
Плотность	6,1 г/см³
Твёрдость	3,5 — 4
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
RTECS	GL8050000
ChEBI	81908
ChemSpider	8488659
ЛД₅₀	470 мг/кг
Токсичность	средняя
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид меди (I) (гемиоксид меди, окси́д димеди, устар. закись меди) — химическое соединение с формулой Cu₂O . Соединение меди с кислородом, основный оксид. Кристаллическое вещество коричнево-красного цвета. В природе встречается в виде минерала куприта.

Видео:Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.Скачать

Содержание

1 Нахождение в природе
2 Физические свойства
3 Химические свойства
- 3.1 Реакции в водных растворах
- 3.2 Реакции при высоких температурах
- 3.3 Прочие реакции
4 Получение
5 Применение
6 Токсичность

Видео:Опыты по химии. Взаимодействие водорода с оксидом меди (II)Скачать

Нахождение в природе

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.

Разновидность куприта с удлиненными нитевидными кристаллами называется халькотрихит (устаревшее название: плюшевая медная руда). Кирпично-красная смесь куприта с лимонитом носит название «черепичная руда».

Видео:Восстановление меди водородом из оксида меди (II)Скачать

Физические свойства

Оксид меди (I) при нормальных условиях — твёрдое вещество коричнево-красного цвета нерастворимое в воде и этаноле. Плавится без разложения при 1242 °C.

Оксид меди (I) имеет кубическую сингонию кристаллической решётки, пространственная группа P n3m, a = 0,4270 нм, Z = 2.

Видео:6 Восстановление оксида меди водородомСкачать

Химические свойства

Реакции в водных растворах

Оксид меди (I) не реагирует с водой. В очень малой степени (ПР = 1,2⋅10 −15 ) диссоциирует:

Оксид меди (I) переводится в раствор:

концентрированной соляной кислотой

Cu₂O + 4HCl ⟶ 2H[CuCl₂] + H₂O

концентрированной щёлочью (частично)

Cu₂O + 2OH − + H₂O ⇄ 2[Cu(OH)2] −

концентрированным гидратом аммиака и концентрированными растворами солей аммония

Cu₂O + 4(NH₃ ⋅ H₂O) ⟶ 2[Cu(NH₃)₂]OH + 3H₂O Cu₂O + 2NH₄ + ⟶ 2[Cu(H₂O)(NH₃)] +

путём окисления до солей меди (II) различными окислителями (например, концентрированными азотной и серной кислотами, кислородом в разбавленной соляной кислоте)

Cu₂O + 6HNO₃ ⟶ 2Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 3H₂O Cu₂O + 3H₂SO₄ ⟶ 2CuSO₄ + SO₂↑ + 3H₂O 2 Cu₂O + 8HCl + O₂ ⟶ 4CuCl₂ + 4H₂O

Также оксид меди (I) вступает в водных растворах в следующие реакции:

медленно окисляется кислородом до гидроксида меди (II)

2 Cu₂O + 4H₂O + O₂ ⟶ 4Cu(OH)₂↓

реагирует с разбавленными галогенводородными кислотами с образованием соответствующих галогенидов меди (I):

Cu₂O + 2HHal ⟶ 2CuHal↓ + H₂O (Hal = Cl, Br, I)

в разбавленной серной кислоте дисмутирует на сульфат меди (II) и металлическую медь

Cu₂O + H₂SO₄ ⟶ CuSO₄ + Cu↓ + H₂O

восстанавливается до металлической меди типичными восстановителями, например гидросульфитом натрия в концентрированном растворе

2 Cu₂O + 2NaHSO₃ ⟶ 4Cu↓ + Na₂SO₄ + H₂SO₄

Реакции при высоких температурах

Оксид меди (I) восстанавливается до металлической меди в следующих реакциях:

при нагревании до 1800 °C (разложение)

2 Cu₂O → 1800∘C 4Cu + O₂

при нагревании в токе водорода, монооксида углерода, с алюминием

Cu₂O + H₂ → >250∘C 2Cu + H₂O Cu₂O + CO → 250−300∘C 2Cu + CO₂ 3 Cu₂O + 2Al → 1000∘C 6Cu + Al₂O₃

при нагревании с серой

2 Cu₂O + 3S → >600∘C 2Cu₂S + SO₂ 2 Cu₂O + Cu₂S → 1200−1300∘C 6Cu + SO₂

Оксид меди (I) может быть окислен до соединений меди (II) в токе кислорода или хлора:

Также, при высоких температурах оксид меди (I) реагирует:

с аммиаком (образуется нитрид меди (I) )

3 Cu₂O + 2NH₃ → 250∘C 2Cu₃N + 3H₂O

c оксидами щелочных металлов и бария (образуются двойные оксиды)

Cu₂O + M₂O → 600−800∘C 2MCuO Cu₂O + BaO → 500−600∘C BaCu₂O₂

Прочие реакции

Оксид меди (I) реагирует с азидоводородом:

при охлаждении выпадает осадок азида меди (II)

Cu₂O + 5HN₃ → 10−15∘C 2Cu(N₃)₂↓ + H₂O + NH₃↑ + N₂↑

при комнатной температуре в токе азидоводородной кислоты выпадает осадок азида меди (I)

Cu₂O + 2HN₃ → 20−25∘C 2CuN₃↓ + H₂O

Видео:Взаимодействие оксида меди с водородом (CuO + H2 = H2O + Cu)Скачать

Получение

Оксид меди (I) может быть получен:

нагреванием металлической меди при недостатке кислорода

4Cu + O₂ → >200∘C 2 Cu₂O

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

2Cu + N₂O → 500−600∘C Cu₂O + N₂ 4Cu + 2NO → 500−600∘C 2 Cu₂O + N₂

нагреванием металлической меди с оксидом меди (II)

Cu + CuO → 1000−1200∘C Cu₂O

термическим разложением оксида меди (II)

4CuO → 1026−1100∘C 2 Cu₂O + O₂

нагреванием сульфида меди (I) в токе кислорода

2Cu₂S + 3O₂ → 1200−1300∘C 2 Cu₂O + 2SO₂

В лабораторных условиях оксид меди (I) может быть получен восстановлением гидроксида меди (II) (например, гидразином):

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

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

2CuI + 2KOH ⟶ Cu₂O ↓ + 2KI + H₂O

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

2H[CuCl₂] + 4NaOH ⟶ Cu₂O ↓ + 4NaCl + 3H₂O

В двух последних реакциях не образуется соединения с составом, соответствующим формуле CuOH (гидроксид меди (I) ). Образование оксида меди (I) происходит через промежуточную гидратную форму переменного состава Cu₂O ⋅ xH₂O .

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−CHO + 2Cu(OH)₂ → t R−COOH + 2CuOH↓ + H₂O при дальнейшем нагревании желтого осадка гидроксида меди (I) превращается в красный оксид меди (I): 2CuOH → t Cu₂O + H₂O

Видео:Реакция обмена между оксидом меди (II) и серной кислотойСкачать

Применение

Оксид меди (I) применяется как пигмент для окрашивания стекла, керамики, глазурей; как компонент красок, защищающих подводную часть судна от обрастания; в качестве фунгицида.

Обладает полупроводниковыми свойствами, используется в меднозакисных вентилях.

Видео:ОКСИДЫ ХИМИЯ — Что такое Оксиды? Химические свойства Оксидов | Реакция ОксидовСкачать

Токсичность

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 составляет 0,5 мг/л в течение 48 ч.

Видео:41. ЖелезоСкачать

Оксид меди (I, II, III): свойства, получение, применение

Как вам известно, в химии существует четыре класса неорганических соединений. Веществ, представляющих каждый из них, очень много, но лидирующее положение, несомненно, занимают оксиды. У одного химического элемента может быть сразу несколько разных бинарных соединений с кислородом. Такое свойство имеет и медь. У нее существует три оксида. Давайте рассмотрим их детальнее.

Оксид меди (I)

Его формула — Cu₂O. В некоторых источниках данное соединение могут называть гемиоксидом меди, оксидом димеди или закисью меди.

Свойства

Является кристаллическим веществом, имеющим коричнево-красный цвет. Этот оксид не растворяется в воде и этиловом спирте. Может плавиться, не разлагаясь, при температуре чуть больше 1240 о С. Данное вещество не взаимодействует с водой, но может переводиться в раствор, если участниками реакции с ним будут концентрированные хлоровородная кислота, щелочь, азотная кислота, гидрат аммиака, соли аммония, серная кислота.

Получение оксида меди (I)

Его можно получить, нагрев металлическую медь, или в такой среде, где кислород имеет малую концентрацию, а также в токе некоторых оксидов азота и вместе с оксидом меди (II). Кроме того, он может стать продуктом реакции термического разложения последнего. Оксид меди (I) получится и в том случае, если нагреть сульфид меди (I) в токе кислорода. Есть и другие, более сложные способы его получения (например, восстановление одного из гидроксидов меди, ионный обмен любой соли одновалентной меди с щелочью и т.п.), но их практикуют только в лабораториях.

Применение

Нужен в качестве пигмента, когда окрашивают керамику, стекло; компонента красок, которые защищают подводную часть судна от обрастания. Используется также как фунгицид. Без него не обходятся и меднозакисные вентили.

Оксид меди (II)

Его формула — CuO. Во многих источниках может встречаться под названием окиси меди.

Свойства

Это высший оксид меди. Вещество имеет вид черных кристаллов, которые почти не растворяются в воде. Взаимодействует с кислотой и при этой реакции образует соответствующую соль двухвалентной меди, а также воду. При его сплавлении с щелочью продукты реакции представлены купратами. Разложение оксида меди (II) происходит при температуре около 1100 о С. Аммиак, монооксид углерода, водород и уголь способны извлекать из этого соединения металлическую медь.

Получение

Его можно получить при нагревании металлической меди в воздушной среде при одном условии — температура нагревания должна быть ниже 1100 о С. Также оксид меди (II) может получиться, если нагреть карбонат, нитрат, двухвалентный гидроксид меди.

Применение

С помощью данного оксида окрашивают в зеленый или синий цвет эмаль и стекло, а также производят медно-рубиновую разновидность последнего. В лаборатории этим оксидом обнаруживают восстановительные свойства веществ.

Оксид меди (III)

Его формула — Cu₂O₃. Имеет традиционное название, которое звучит, наверное, немного необычно — окисел медь.

Свойства

Имеет вид красных кристаллов, не растворяющихся в воде. Разложение этого вещества происходит при температуре 400 о С, продукты данной реакции — оксид меди (II) и кислород.

Получение

Его можно получить, окисляя двухвалентный гидроксид меди с помощью пероксидисульфата калия. Необходимое условие реакции — щелочная среда, в которой она должна происходить.

Применение

Данное вещество само по себе не используется. В науке и промышленности более широкое распространение находят продукты его разложения — оксид меди (II) и кислород.

Заключение

Вот и все оксиды меди. Их несколько из-за того, что медь имеет переменную валентность. Существуют и другие элементы, у которых есть по несколько оксидов, но о них поговорим в другой раз.