Введение

Химическое соединение – оксид меди с формулой Cu2O
chembox
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 476999452
| Name = Оксид меди(I)
| ImageFile = copperIoxide. jpg
| ImageSize = 150px
| ImageName = Оксид меди(I)
| ImageFile1 = Copper(I) oxide unit cell A 3D balls. png
| ImageName1 = Элементарная ячейка оксида меди(I)
| ImageSize1 = 150px
| ImageCaption1 = Элементарная ячейка
| ImageFile2 = Copper(I) oxide xtal 3x3x3 3D bs 17. png
| ImageSize2 =
| ImageCaption2 = Кристаллическая упаковка
| IUPACName = Оксид меди(I)
| OtherNames = Закись меди, Диоксид меди, Куприт, Красный оксид меди
|Section1=
|Section2=
|Section3=
|Section4=
|Section7=Chembox Hazards
| ExternalSDS = SIRI. org
| GHSPictograms =
| GHSSignalWord = Опасно
| HPhrases =
| PPhrases =
| NFPA H = 2
| NFPA F = 0
| NFPA R = 1
| PEL = TWA 1 мг/м3 (в пересчете на Cu)
| REL = TWA 1 мг/м3 (в пересчете на Cu)
Оксид меди(I) встречается в виде красноватого минерала куприта.

Реакции

Водные растворы хлорида меди(I) реагируют с основанием с образованием того же вещества. Во всех случаях цвет сильно чувствителен к деталям проведения реакции. Образование оксида меди(I) лежит в основе теста Фелинга и теста Бенедикта для определения восстанавливающих сахаров. Эти сахара восстанавливают щелочной раствор соли меди(II), образуя ярко-красный осадок Cu2O. Он образуется на посеребренных медных деталях, подверженных воздействию влаги, при пористости или повреждении серебряного слоя. Этот вид коррозии известен как "красная чума". Существует мало доказательств существования гидроксида меди(I) CuOH, который, как ожидается, быстро обезвоживается. Аналогичная ситуация наблюдается и для гидроксидов золота(I) и серебра(I).

Свойства

Твердое вещество диамагнитное. С точки зрения координационных сфер, центры меди двухкоординационные, а оксиды имеют тетраэдрическую координацию. Таким образом, структура в некотором смысле напоминает основные полиморфные модификации SiO2, но кристаллическая решетка оксида меди(I) пронизана. Оксид меди(I) растворяется в концентрированном растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса [Cu(NH3)2]+, который легко окисляется на воздухе до синего [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Он растворяется в соляной кислоте с образованием растворов CuCl2. Разбавленная серная и азотная кислоты образуют сульфат меди(II) и нитрат меди(II) соответственно. Cu2O разлагается до оксида меди(II) на влажном воздухе.

Структура

Cu₂O кристаллизуется в кубической структуре с постоянной решетки a = 4,2696 Å. Атомы меди образуют гранецентрированную кубическую подрешетку (fcc), атомы кислорода – объёмноцентрированную кубическую подрешетку (bcc). Одна подрешетка смещена на четверть пространственной диагонали. Пространственная группа – Pnm, включающая в себя точечную группу с полной октаэдрической симметрией.

Приложения

Оксид меди(I) обычно используется в качестве пигмента, фунгицида и противообрастающего агента для морских красок. Выпрямительные диоды на основе этого материала использовались в промышленности уже в 1924 году, задолго до того, как кремний стал стандартом. Оксид меди(I) также является причиной розового цвета в положительной пробе Бенедикта. В декабре 2021 года компания Toshiba объявила о создании прозрачной тонкопленочной солнечной ячейки из оксида меди(I) (Cu2O). Ячейка достигла эффективности преобразования энергии 8,4%, что является наивысшей эффективностью, когда-либо зарегистрированной для ячеек этого типа по состоянию на 2021 год. Эти ячейки могут быть использованы в системах высотных платформ и электромобилях.

Сходные соединения

Примером природного оксида меди(I,II) является минерал парамелаконит, Cu4O3 или CuCuO3.