Бакар(I) оксид
Бакар(I) оксид или бакар оксид — неорганско соединение со формулата Cu2O. Тој е еден од главните оксиди на бакарот, а другиот е бакар(II) оксид (CuO). Ова црвено-обоено цврсто тело е составен дел на некои антифунгирани бои. Соединението може да изгледа или жолто или црвено, во зависност од големината на честичките[3]. Бакар(I) оксид се наоѓа како црвеникав минерал куприт.
| |
-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png) Единична ќелија
| |
Назив според МСЧПХ бакар(I) оксид | |
Други називи бакарен оксид | |
| Назнаки | |
|---|---|
1317-39-1 
| |
| ChEBI | CHEBI:81908 |
| ChemSpider | 8488659
|
| EC-број | 215-270-7 |
| |
| 3Д-модел (Jmol) | Слика Слика |
| KEGG | C18714
|
| PubChem | 10313194 |
| RTECS-бр. | GL8050000 |
| |
| UNII | T8BEA5064F
|
| Својства | |
| Хемиска формула | |
| Моларна маса | 0 g mol−1 |
| Изглед | brownish-red solid |
| Густина | 6,0 г/см3 |
| Точка на топење | |
| Точка на вриење | |
| нерастворлив | |
| Растворливост во киселина | растворлив |
| Забранет појас | 2,137 eV |
| −0 см3/mol | |
| Структура | |
| Кристална структура | коцкест |
| Pn3m, #224 | |
| Термохемија | |
| Ст. енталпија на образување ΔfH |
−170 kJ·mol−1 |
| Стандардна моларна ентропија S |
93 J·mol−1·K−1 |
| Опасност | |
| GHS-ознаки: | |
Пиктограми
|
  
|
Сигнални зборови
|
Опасност |
Изјави за опасност
|
H302, H318, H332, H410 |
Изјави за претпазливост
|
P273, P305+P351+P338[1] |
| NFPA 704 | |
| NIOSH (здравствени граници во САД): | |
PEL (дозволива)
|
TWA 1 мг/м3 (како Cu)[2] |
REL (препорачана)
|
TWA 1 мг/м3 (како Cu)[2] |
IDLH (непосредна опасност)
|
TWA 100 мг/м3 (како Cu)[2] |
| Безбедносен лист | SIRI.org |
| Слични супстанци | |
| Други анјони | бакар(I) сулфид бакар(II) сулфид бакар(I) селенид |
| Други катјони | бакар(II) оксид сребро(I) оксид никел(II) оксид цинк оксид |
| Дополнителни податоци | |
| (што е ова?) (провери) Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa) | |
| Наводи | |
Подготовка
уредиБакар(I) оксид може да се произведува со неколку методи[4]. Наједноставно, тоа настанува преку оксидација на бакарниот метал:
- 4 Cu + O2 → 2 Cu2O
Адитивите како што се водата и киселините влијаат на брзината на овој процес, како и на понатамошната оксидација до бакар(II) оксиди. Комерцијално се произведува и со редукција на бакар(II) раствори со сулфур диоксид.
Реакции
уредиВодени раствори на бакар хлорид реагираат со база за да го добијат истиот материјал. Во сите случаи, бојата е многу чувствителна на процедуралните детали.
Формирањето на бакар(I) оксид е основа на Фелинговиот и Бенедиктовиот реагенс за редуцирачки шеќери. Овие шеќери го намалуваат алкалниот раствор на бакар(II) сол, давајќи светло црвен талог од Cu2O.
Се формира на сребрени бакарни делови изложени на влага кога сребрениот слој е порозен или оштетен. Овој вид на корозија е познат како црвена чума.
Постојат малку докази за бакар(I) хидроксид CuOH, кој се очекува брзо да претрпи дехидрација. Слична ситуација се однесува на хидроксидите на злато (I) и сребро (I).
Во однос на нивните координативни сфери, бакарните центри се 2-координирани, а оксидите се тетраедарски. Структурата на тој начин наликува во извесна смисла на главните полиморфи на SiO2, и двете структури имаат меѓупробиени решетки.
Бакар(I) оксид се раствора во концентриран раствор на амонијак и формира безбоен комплекс [Cu(NH3)2]+, кој лесно се оксидира во воздухот до синиот [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Се раствора во хлороводородна киселина и дава раствори на CuCl- 2. Разредената сулфурна киселина и азотна киселина произведуваат бакар(II) сулфат и бакар(II) нитрат, соодветно.[5]
Cu2O се разградува до бакар(II) оксид на влажен воздух.
Структура
уредиCu2O кристализира во кубна структура со решеткаста константа al = 4,2696 Å. Атомите на бакар се распоредуваат во fcc супрешетка, атомите на кислород во bcc супрешетка. Една супрешетка е поместена за една четвртина од дијагоналата на телото. Вселенската група е Pn3m, која ја вклучува точковната група со целосна октаедрална симетрија.
Полупроводнички својства
уредиВо историјата на физиката на полупроводниците, Cu2O е еден од најпроучените материјали, а многу експериментални апликации за полупроводници се први прикажани во овој материјал:
- Полупроводник
- Полупроводнички диодиref>L. O. Grondahl, Unidirectional current carrying device, Patent, 1927</ref>
- Фоноритони („кохерентна суперпозиција на ексцитон, фотон и фонон“)[5][6]
Најниските ексцитони во Cu2O се исклучително долготрајни; впивните линиски облици се покажани со neV ширини на линии, што е најтесната резонанца на ексцитон забележана досега. Придружните четириполски поларитони имаат мала групна брзина која се приближува до брзината на звукот. Така, светлината се движи речиси бавно како звукот во овој медиум, што резултира со високи поларитонски густини. Друга необична одлика на ексцитоните на основната состојба е тоа што сите примарни механизми на расејување се познати квантитативно[7] . Cu2O била првата супстанција каде што можеше да се воспостави целосно без параметри модел на проширување на ширината на впивната линија според температурата, овозможувајќи да се изведе соодветниот коефициент на впивање. Со помош на Cu2O може да се покаже дека односите Крамерс-Крониг не се применуваат на поларитоните.
Наводи
уреди- ↑ https://www.nwmissouri.edu/naturalsciences/sds/c/Copper%20I%20oxide.pdf [мртва врска]
- ↑ 2,0 2,1 2,2 „Џебен водич за опасните хемиски материи #0150“. Национален институт за безбедност и здравје при работа (NIOSH). (англиски)
- ↑ 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
- ↑ Hanke, L.; Fröhlich, D.; Ivanov, A. L.; Littlewood, P. B.; Stolz, H. (1999-11-22). „LA Phonoritons in Cu2O“. Physical Review Letters. 83 (21): 4365–4368. Bibcode:1999PhRvL..83.4365H. doi:10.1103/PhysRevLett.83.4365.
- ↑ L. Brillouin: Wave Propagation and Group Velocity, Academic Press, New York City, 1960 ISBN 9781483276014.
- ↑ Brandt, Jan; Fröhlich, Dietmar; Sandfort, Christian; Bayer, Manfred; Stolz, Heinrich; Naka, Nobuko (2007-11-19). „Ultranarrow Optical Absorption and Two-Phonon Excitation Spectroscopy of Cu2O Paraexcitons in a High Magnetic Field“. Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 99 (21): 217403. Bibcode:2007PhRvL..99u7403B. doi:10.1103/physrevlett.99.217403. ISSN 0031-9007. PMID 18233254.