El óxido de cobre (II) u óxido cúprico es el compuesto inorgánico de fórmula CuO. Un sólido negro, es uno de los dos óxidos estables de cobre , el otro es Cu 2 O u óxido de cobre (I) (óxido cuproso). Como mineral , se le conoce como tenorita . Es un producto de la minería del cobre y el precursor de muchos otros productos y compuestos químicos que contienen cobre. [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Óxido de cobre (II) | |
Otros nombres Óxido cúprico | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.882 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
CuO | |
Masa molar | 79,545 g / mol |
Apariencia | polvo negro a marrón |
Densidad | 6,315 g / cm 3 |
Punto de fusion | 1.326 ° C (2.419 ° F; 1.599 K) |
Punto de ebullición | 2.000 ° C (3.630 ° F; 2.270 K) |
insoluble | |
Solubilidad | soluble en cloruro de amonio , cianuro de potasio insoluble en alcohol , carbonato de amonio |
Brecha de banda | 1,2 eV |
+ 238,9 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Índice de refracción ( n D ) | 2,63 |
Estructura | |
monoclínico , mS8 [1] | |
Grupo espacial | C2 / c, # 15 |
Constante de celosía | a = 4.6837, b = 3.4226, c = 5.1288 α = 90 °, β = 99.54 °, γ = 90 ° |
Termoquímica | |
Entropía molar estándar ( S | 43 J · mol −1 · K −1 |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −156 kJ · mol −1 |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | Fisher Scientific |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
Declaraciones de peligro GHS | H400 , H410 |
Consejos de prudencia del SGA | P273 , P391 , P501 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 2 0 1 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 (como Cu) [2] |
REL (recomendado) | TWA 1 mg / m 3 (como Cu) [2] |
IDLH (peligro inmediato) | TWA 100 mg / m 3 (como Cu) [2] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Sulfuro de cobre (II) |
Otros cationes | Óxido de níquel (II) Óxido de zinc |
Compuestos relacionados | Óxido de cobre (I) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Producción
Se produce a gran escala mediante pirometalurgia , como una etapa en la extracción de cobre de sus minerales. Los minerales se tratan con una mezcla acuosa de carbonato de amonio, amoníaco y oxígeno para dar complejos amínicos de cobre (I) y cobre (II) , que se extraen de los sólidos. Estos complejos se descomponen con vapor para dar CuO.
Puede formarse calentando cobre en el aire a alrededor de 300–800 ° C:
- 2 Cu + O 2 → 2 CuO
Para usos de laboratorio, de cobre puro (II) óxido es mejor prepara calentando de cobre (II) nitrato , cobre (II) de hidróxido , o básico de cobre (II) de carbonato de : [4]
- 2 Cu (NO 3 ) 2 (s) → 2 CuO (s) + 4 NO 2 (g) + O 2 (g) (180 ° C)
- CuCO 3 (s) → CuO (s) + CO 2 (g)
- Cu (OH) 2 (s) → CuO (s) + H 2 O (g) [5]
Reacciones
El óxido de cobre (II) se disuelve en ácidos minerales como el ácido clorhídrico , el ácido sulfúrico o el ácido nítrico para dar las correspondientes sales de cobre (II): [4]
- CuO + 2 HNO 3 → Cu (NO 3 ) 2 + H 2 O
- CuO + 2 HCl → CuCl 2 + H 2 O
- CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O
Reacciona con álcali concentrado para formar las correspondientes sales de cuprato:
- 2 MOH + CuO + H 2 O → M 2 [Cu (OH) 4 ]
También se puede reducir a cobre metálico utilizando hidrógeno , monóxido de carbono o carbono :
- CuO + H 2 → Cu + H 2 O
- CuO + CO → Cu + CO 2
- 2 CuO + C → 2Cu + CO 2
Cuando el óxido cúprico se sustituye por óxido de hierro en la termita, la mezcla resultante es poco explosiva, no incendiaria.
Estructura y propiedades físicas
El óxido de cobre (II) pertenece al sistema de cristales monoclínicos . El átomo de cobre está coordinado por 4 átomos de oxígeno en una configuración plana aproximadamente cuadrada. [1]
La función de trabajo del CuO a granel es 5.3 eV [6]
Usos
Como producto importante de la minería del cobre, el óxido de cobre (II) es el punto de partida para la producción de otras sales de cobre. Por ejemplo, muchos conservantes de madera se producen a partir de óxido de cobre. [3]
El óxido cúprico se usa como pigmento en cerámica para producir esmaltes azules, rojos y verdes, y algunas veces grises, rosados o negros.
Se utiliza incorrectamente como complemento alimenticio en la alimentación animal . [7] Debido a la baja bioactividad, la absorción de cobre es insignificante. [8]
Se utiliza al soldar con aleaciones de cobre . [9]
Un electrodo de óxido de cobre formó parte del primer tipo de batería conocido como celda Edison-Lalande . El óxido de cobre también se usó en un tipo de batería de litio ( IEC 60086 código "G").
Pirotecnia y fuegos artificiales
Se utiliza como agente colorante azul moderado en composiciones de llama azul con donantes de cloro y oxidantes adicionales como cloratos y percloratos. Proporcionando oxígeno, se puede usar como oxidante en polvo flash con combustibles metálicos como magnesio, aluminio o polvo de magnalio. A veces se utiliza en efectos estroboscópicos y composiciones de termita como efecto de estrellas crepitantes.
Compuestos similares
Un ejemplo de óxido de cobre natural (I, II) es el mineral paramelaconita , Cu + 2 Cu 2+ 2 O 3 . [10] [11]
Ver también
- Pátina
Referencias
- ^ a b El efecto de la presión hidrostática sobre la estructura de temperatura ambiente de CuO, Forsyth JB, Hull S., J. Phys .: Condens. Asunto 3 (1991) 5257-5261, doi : 10.1088 / 0953-8984 / 3/28/001 . Grupo de puntos cristalográficos : 2 / mo C 2h . Grupo espacial : C2 / c. Parámetros de celosía: a = 4.6837 (5), b = 3.4226 (5), c = 5.1288 (6), α = 90 °, β = 99.54 (1) °, γ = 90 °.
- ^ a b c Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0150" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b Richardson, H. Wayne (2002). "Compuestos de cobre". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a07_567 .
- ^ a b O. Glemser y H. Sauer (1963). "Cobre, Plata, Oro". En G. Brauer (ed.). Manual de Química Inorgánica Preparativa, 2ª Ed . 1 . Nueva York, Nueva York: Academic Press.
- ^ Cudennec, Yannick; Lecerf, André (noviembre de 2003). "La transformación de Cu (OH) 2 en CuO, revisada". Ciencias del Estado Sólido . 5 (11-12): 1471-1474. doi : 10.1016 / j.solidstatesciences.2003.09.009 .
- ^ FP Koffyberg y FA Benko (1982). "Una determinación fotoelectroquímica de la posición de los bordes de la banda de conducción y valencia del CuO tipo p". J. Appl. Phys . 53 (2): 1173. doi : 10.1063 / 1.330567 .
- ^ "Usos de los compuestos de cobre: otros compuestos de cobre" . Asociación de Desarrollo del Cobre. 2007 . Consultado el 27 de enero de 2007 .
- ^ El óxido cúprico no debe usarse como un suplemento de cobre ni para animales ni para seres humanos, Baker, DH, J. Nutr. 129, 12 (1999) 2278-2279
- ^ "Hoja de datos del óxido cúprico" . Hummel Croton Inc. 21 de abril de 2006 . Consultado el 1 de febrero de 2007 .
- ^ https://www.mindat.org/min-3098.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
enlaces externos
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de cobre y compuestos
- Página del proyecto de óxidos de cobre
- CDC - Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos