Óxido de cobre (II)
óxido de cobre(II) u óxido cúprico es un compuesto inorgánico con la fórmula CuO. Sólido de color negro, es uno de los dos óxidos estables de cobre, el otro es el Cu2O o el óxido de cobre(I) (óxido cuproso). Como mineral, se le conoce como tenorita. Es un producto de la minería del cobre y precursor de muchos otros productos y compuestos químicos que contienen cobre.
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 de amina de cobre (I) y cobre (II), que se extraen de los sólidos. Estos complejos se descomponen con vapor para dar CuO.
Se puede formar calentando cobre en aire a entre 300 y 800 °C:
- 2 Cu + O2 → 2 CuO
Para usos en laboratorio, el óxido de cobre(II) puro se prepara mejor calentando nitrato de cobre(II), hidróxido de cobre(II) o carbonato básico de cobre(II):
- 2 Cu(NO3)2 s) → 2 CuOs) + 4 NO2 g) + O2 g) (180°C)
- Cu2(OH)2CO3 s) → 2 CuOs) + CO2 g) + H2Og)
- Cu2 s) → CuOs) + H2Og)
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):
- CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
- CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O
- CuO + H2Así que...4 → CuSO4 + H2O
En presencia de agua Reacciona con álcali concentrado para formar las correspondientes sales de cuprato:
- 2 MOH + CuO + H2O → M2[Cu(OH)4]
- 2 NaOH + CuO + H2O → Na2[Cu(OH)4]
También se puede reducir a cobre metálico utilizando hidrógeno, monóxido de carbono o carbono:
- CuO + H2 → Cu + H2O
- CuO + CO → Cu + CO2
- 2 CuO + C → 2Cu + CO2
Cuando se sustituye el óxido cúprico por óxido de hierro en la termita, la mezcla resultante es un explosivo bajo, no incendiario.
Estructura y propiedades físicas
El óxido de cobre (II) pertenece al sistema cristalino monoclínico. El átomo de cobre está coordinado por 4 átomos de oxígeno en una configuración plana aproximadamente cuadrada.
La función de trabajo del CuO a granel es 5,3 eV
óxido de cobre(II) en un frasco
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 protectores de madera se producen a partir de óxido de cobre.
El óxido cúprico se utiliza como pigmento en cerámica para producir esmaltes azules, rojos y verdes y, a veces, grises, rosados o negros.
Se utiliza incorrectamente como complemento dietético en la alimentación animal. Debido a su baja bioactividad, se absorbe una cantidad insignificante de cobre.
Se utiliza para soldar con aleaciones de cobre.
Un electrodo de óxido de cobre formaba parte del primer tipo de batería conocido como celda Edison-Lalande. El óxido de cobre también se utilizó en un tipo de batería de litio (código IEC 60086 "G").
Pirotecnia y fuegos artificiales
Se utiliza como agente colorante azul moderado en composiciones de llama azul con donadores de cloro y oxidantes adicionales como cloratos y percloratos. Al proporcionar oxígeno, se puede utilizar como oxidante de polvo instantáneo con combustibles metálicos como magnesio, aluminio o polvo de magnalio. A veces se utiliza en efectos estroboscópicos y composiciones de termitas como efecto de estrellas crepitantes.
Compuestos similares
Un ejemplo de óxido de cobre(I,II) natural es el mineral paramelaconita, Cu+2Cu2+2 O3.