Oxid meďný
| Oxid meďný | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Všeobecné vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sumárny vzorec | Cu2O | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhľad | hnedočervená kryštalická práškovitá látka | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikálne vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molekulová hmotnosť | 143,1 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molárna hmotnosť | 143,091 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota topenia | 1 235 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota rozkladu | 1 800 °C (odštepuje sa kyslík) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 6,0−6,15 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rozpustnosť | vo vode: nerozpustný v polárnych rozpúšťadlách: kyselina chlorovodíková roztok amoniaku roztok chloridu amonného | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termochemické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entropia topenia | 392 J/g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná zlučovacia entalpia | −167 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná entropia | 93,2 J K-1 mol-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná Gibbsová energia | −146 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Merná tepelná kapacita | 0,445 J K-1 g-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ďalšie informácie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo CAS | 1317-39-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EINECS číslo | 215-270-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo RTECS | GL8050000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid meďný je anorganická zlúčenina mede so vzorcom Cu2O Je to jeden z hlavných oxidov medi, druhým je oxid meďnatý (CuO). Táto červeno sfarbená pevná látka je súčasťou niektorých antivegetatívnych farieb. Zlúčenina sa môže objaviť buď žltá alebo červená, v závislosti od veľkosti častíc.[1] Oxid meďnatý sa nachádza ako červenkastý minerál kuprit.
Príprava[upraviť | upraviť zdroj]
Oxid meďný sa môže vyrábať niekoľkými spôsobmi.[2] Najjednoduchšie je to priamou oxidáciou medi:
- 4 Cu + O2 → 2 Cu2O
Prísady ako voda a kyseliny ovplyvňujú rýchlosť tohto procesu, ako aj ďalšiu oxidáciu na oxid meďnatý. Vyrába sa tiež komerčne redukciou meďnatých roztokov oxidom siričitým. Vodné roztoky chloridu meďného reagujú so zásadou za vzniku rovnakého materiálu. Vo všetkých prípadoch je farba vysoko citlivá na procedurálne podrobnosti.
Tvorba oxidu meďného je základom Fehlingovho testu a Benediktovho testu na redukciu cukrov. Tieto cukry redukujú alkalický meďnatý roztok, na jasne červenú zrazeninu oxidu meďného.
Vytvára sa na postrieborných medených častiach vystavených vlhkosti, keď je strieborná vrstva porézna alebo poškodená. Tento druh korózie je známy ako červený mor.
Existuje málo dôkazov o hydroxide meďnom, o ktorom sa predpokladá, že rýchlo podlieha dehydratácii. Podobná situácia platí pre hydroxid zlatný a strieborný.
Vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]
Oxid meďný je pevná diamagnetická látka. Pokiaľ ide o jeho koordinačné sféry, medené centrá sú 2-koordinované a oxidy sú tetraedrické. Štruktúra teda podobá v určitom zmysle polymorfnému oxidu kremičitému, a obe štruktúry majú podobne interpretovanú mriežku.
Oxid meďný sa rozpúšťa v koncentrovanom amoniaku roztoku za vzniku bezfarebného komplexu [Cu(NH3)2]+, ktorý sa ľahko oxiduje na vzduchu do modreho [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, Rozpúšťa sa vo kyseline chlorovodíkovej, pričom vzniká CuCl2-. Zriedená kyselina sírová a kyselina dusičná produkujú síran meďný a dusičnan meďný.[3]
Oxid meďný degraduje na oxid meďnatý vo vlhkom vzduchu.
Polovodičové vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]
V histórii polovodičovej fyziky, oxid meďný, je jednou z najviac študovaných látok, a mnoho experimentálnych polovodičových aplikácii bolo preukázané prvýkrát v tomto materiáli:
Najnižšie excitóny v oxide meďnom, sú extrémne dlhé; absorpčné čiary boli demonštrované s neV lineárnymi šírkami, čo je najužšia objemová excitačná rezonancia, aká bola kedy pozorovaná.[7] Súvisiace kvadrupólové polaritóny majú nízku skupinovú rýchlosť, ktorá sa blíži rýchlosti zvuku. V tomto médiu sa teda svetlo pohybuje takmer rovnako pomaly ako zvuk, čo vedie k vysokej hustote polaritónu. Ďalším neobvyklým znakom excitónov v základnom stave je to, že všetky primárne mechanizmy rozptylu sú kvantitatívne známe.[8] Oxid meďný bol prvou látkou, u ktorej bolo možné vytvoriť model rozširovania absorpčnej šírky pásma podľa teploty bez parametrov, ktoré umožňujú odvodiť zodpovedajúci absorpčný koeficient. Pomocou Oxidu meďného je možné dokázať, že vzťahy Kramers-Kronig sa nevzťahujú na polaritóny.
Aplikácia[upraviť | upraviť zdroj]
Oxid meďný sa bežne používa ako pigment, fungicíd a ako prostriedok proti znečisteniu morských farieb. Usmerňovacie diódy založené na tomto materiáli sa priemyselne používajú už v roku 1924, dávno predtým, ako sa kremík stal štandardom. Oxid meďný je tiež zodpovedný za ružovú farbu v pozitívnom Benediktovom teste.
Pozri aj[upraviť | upraviť zdroj]
Referencie[upraviť | upraviť zdroj]
- ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
- ↑ H. Wayne Richardson "Copper Compounds in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a07_567
- ↑ D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
- ↑ L. O. Grondahl, Unidirectional current carrying device, Patent, 1927
- ↑ L. Hanke, D. Fröhlich, A.L. Ivanov, P.B. Littlewood, and H. Stolz "LA-Phonoritons in Cu2O" Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 4365.
- ↑ L. Brillouin: Wave Propagation and Group Velocity, Academic Press, New York City, 1960.
- ↑ J. Brandt, D. Fröhlich, C. Sandfort, M. Bayer, H. Stolz, and N. Naka, Ultranarrow absorption and two-phonon excitation spectroscopy of Cu2O paraexcitons in a high magnetic field, Phys. Rev. Lett. 99, 217403 (2007). DOI:10.1103/PhysRevLett.99.217403
- ↑ J. P. Wolfe and A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), No. 3, 98.
Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Copper(I) oxide na anglickej Wikipédii.