Оксид меди (I)
 | |
-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png) | |
-oxide-3D-balls.png) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид меди (I) | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.883  |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| Cu 2 O | |
| Молярная масса | 143,09 г / моль |
| Появление | коричневато-красное твердое вещество |
| Плотность | 6,0 г / см 3 |
| Температура плавления | 1232 ° С (2250 ° F, 1505 К) |
| Точка кипения | 1800 ° С (3270 ° F, 2070 К) |
| Нерастворимый | |
| Растворимость в кислоте | Растворимый |
| Ширина запрещенной зоны | 2,137 эВ |
| −20 × 10 −6 см 3 / моль | |
| Структура | |
| кубический | |
| Пн 3 м, # 224 | |
а = 4,2696 | |
| Термохимия | |
Стандартная мольная энтропия ( S | 93 Дж · моль −1 · K −1 |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -170 кДж · моль -1 |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | SIRI.org |
| Пиктограммы GHS | |
| Сигнальное слово GHS | Опасность |
Положения об опасности GHS | H302 , H318 , H332 , H400 , H410 |
Меры предосторожности GHS | P273 , P305 + 351 + 338 [1] |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  2 0 1 |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 1 мг / м 3 (как Cu) [2] |
REL (рекомендуется) | TWA 1 мг / м 3 (как Cu) [2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | TWA 100 мг / м 3 (как Cu) [2] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Сульфид меди (I) Сульфид меди (II ) Селенид меди (I) |
Другие катионы | Оксид меди (II) Оксид серебра (I) Оксид никеля (II) Оксид цинка |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Оксид меди (I) или оксид меди представляет собой неорганическое соединение с формулой Cu 2 O. Это является одной из основных оксидов из меди , другой или оксид меди (II) , или оксид меди (CuO). Это твердое вещество красного цвета входит в состав некоторых необрастающих красок. В зависимости от размера частиц соединение может иметь желтый или красный цвет. [3] Оксид меди (I) встречается как красноватый минерал куприт .
Подготовка
Оксид меди (I) можно получить несколькими способами. [4] Проще говоря, он возникает в результате окисления металлической меди:
- 4 Cu + O 2 → 2 Cu 2 O
Такие добавки, как вода и кислоты, влияют на скорость этого процесса, а также на дальнейшее окисление до оксидов меди (II). Его также производят в промышленных масштабах путем восстановления растворов меди (II) диоксидом серы . Водные растворы хлорида одновалентной меди реагируют с основанием с образованием того же материала. Во всех случаях цвет очень чувствителен к деталям процедуры.
Образование оксида меди (I) лежит в основе тестов Фелинга и Бенедикта для определения восстанавливающих сахаров . Эти сахара восстанавливают щелочной раствор соли меди (II), давая ярко-красный осадок Cu 2 O.
Он образуется на покрытых серебром медных деталях, подверженных воздействию влаги, когда слой серебра пористый или поврежден. Этот вид коррозии известен как красная чума .
Существует мало доказательств существования гидроксида меди (I) CuOH, который, как ожидается, быстро подвергнется дегидратации. Аналогичная ситуация относится к гидроксидам золота (I) и серебра (I).
Характеристики
Твердое тело диамагнитно . С точки зрения их координационных сфер центры меди 2-координированы, а оксиды тетраэдрически. Таким образом, структура в некотором смысле напоминает основные полиморфы SiO 2 , и обе структуры имеют взаимопроникающие решетки.
Оксид меди (I) растворяется в концентрированном растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса [Cu (NH 3 ) 2 ] + , который легко окисляется на воздухе до синего цвета [Cu (NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+. . Растворяется в соляной кислоте с образованием растворов CuCl.-
2. Развести серной кислоты и азотной кислоты производят сульфат меди (II) , и меди (II) , нитрат , соответственно. [5]
Cu 2 O разлагается до оксида меди (II) во влажном воздухе.
Структура
Cu 2 O кристаллизуется в кубической структуре с периодом решетки a l = 4,2696 Å. Атомы меди располагаются в ГЦК- подрешетке, атомы кислорода - в ОЦК- подрешетке. Одна подрешетка смещена на четверть диагонали тела. Пространственная группа представляет Рп 3 м, который включает в себя группу точек с полной октаэдрической симметрией.
Полупроводниковые свойства
В истории физики полупроводников Cu 2 O является одним из наиболее изученных материалов, и многие экспериментальные применения полупроводников были впервые продемонстрированы в этом материале:
- Полупроводник
- Полупроводниковые диоды [6]
- Фоноритоны («когерентная суперпозиция экситона , фотона и фонона ») [7] [8]
Самые низкие экситоны в Cu 2 O чрезвычайно долгоживущие; форма линий поглощения была продемонстрирована с шириной линии neV , которая является самым узким объемным экситонным резонансом из когда-либо наблюдавшихся. [9] Соответствующие квадрупольные поляритоны имеют низкую групповую скорость, приближающуюся к скорости звука. Таким образом, в этой среде свет движется почти так же медленно, как звук, что приводит к высокой плотности поляритонов. Еще одна необычная особенность экситонов в основном состоянии состоит в том, что все первичные механизмы рассеяния известны количественно. [10] Cu 2 O был первым веществом, в котором полностью беспараметрическая модель ширины линии поглощения Уширение под действием температуры могло быть установлено, что позволило вывести соответствующий коэффициент поглощения . Используя Cu 2 O, можно показать, что соотношения Крамерса – Кронига неприменимы к поляритонам. [11]
Приложения
Закись меди обычно используется в качестве пигмента , фунгицида и средства против обрастания для морских красок. Выпрямительные диоды на основе этого материала использовались в промышленности еще в 1924 году, задолго до того, как кремний стал стандартом. Оксид меди (I) также отвечает за розовый цвет при положительном тесте Бенедикта .
Подобные соединения
Примером природного оксида меди (I, II) является минерал парамелаконит , Cu 4 O 3 или Cu.Я
2CuII
2О 3 . [12] [13]
Смотрите также
- Оксид меди (II)
использованная литература
- ^ https://www.nwmissouri.edu/naturalsciences/sds/c/Copper%20I%20oxide.pdf
- ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0150» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Химия элементов , 2-е изд., Баттерворт-Хайнеманн, Оксфорд, Великобритания, 1997.
- ^ Х. Уэйн Ричардсон "Соединения меди в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. Doi : 10.1002 / 14356007.a07_567"
- ^ Д. Николлс, Комплексы и переходные элементы первого ряда , Macmillan Press, Лондон, 1973.
- ^ ЛО Grondahl, однонаправленный ток устройствапереноски, патент, 1927
- ^ Hanke, L .; Fröhlich, D .; Иванов, АЛ; Литтлвуд, ПБ; Штольц, Х. (1999-11-22). "LA Фоноритоны в Cu 2 O". Письма с физическим обзором . 83 (21): 4365–4368. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.4365 .
- ^ Л. Бриллюэн: распространение волн и групповая скорость , Academic Press , New York City , 1960 ISBN 9781483276014 .
- ^ Брандт, Ян; Фрёлих, Дитмар; Сандфорт, Кристиан; Байер, Манфред; Штольц, Генрих; Нака, Нобуко (19 ноября 2007 г.). «Сверхузкая спектроскопия оптического поглощения и двухфононного возбуждения параэкситонов Cu 2 O в сильном магнитном поле». Письма с физическим обзором . Американское физическое общество (APS). 99 (21): 217403. DOI : 10,1103 / physrevlett.99.217403 . ISSN 0031-9007 .
- ^ JP Wolfe и A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), № 3, 98.
- ^ Хопфилда, JJ (1958). «Теория вклада экситонов в комплексную диэлектрическую проницаемость кристаллов». Физический обзор . 112 (5): 1555–1567. DOI : 10.1103 / PhysRev.112.1555 . ISSN 0031-899X .
- ^ https://www.mindat.org/min-3098.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
внешние ссылки
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с оксидом меди (I) . |
- Национальный реестр загрязнителей: информационный бюллетень по меди и соединениям
- Страница с информацией о продукте Chemical Land21
- Сделайте солнечную батарею на своей кухне
- Плоская солнечная батарея
- Страница проекта по оксидам меди
- Соединения меди (I)
- Полупроводниковые материалы
- Солнечные батареи
- Оксиды переходных металлов
