أكسيد النحاس (II)

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

أكسيد النحاس الثنائي، أو أكسيد النحاسيك، مركب غير عضوي صيغته الكيميائية CuO. وهو مادة صلبة سوداء اللون، ويُعدّ أحد أكسيدي النحاس المستقرين ، والآخر هو Cu₂O أو أكسيد النحاس الأحادي (أكسيد النحاسوز). يُعرف كمعدن باسم التينوريت ، أو أحيانًا النحاس الأسود. وهو ناتج من تعدين النحاس ، ومادة أولية للعديد من المنتجات والمركبات الكيميائية الأخرى المحتوية على النحاس. [ 3 ]

البنية والخصائص الفيزيائية

ينتمي أكسيد النحاس (II) إلى النظام البلوري أحادي الميل . ترتبط ذرة النحاس بأربع ذرات أكسجين في تكوين مستوٍ مربع تقريبًا. [ 1 ]

دالة الشغل لبلورة أكسيد النحاس (CuO) هي 5.3 إلكترون فولت . [ 4 ]

إنتاج

يُنتج على نطاق واسع باستخدام المعالجة الحرارية للمعادن ، كإحدى مراحل استخلاص النحاس من خاماته. تُعالج الخامات بمزيج مائي من كربونات الأمونيوم والأمونيا والأكسجين للحصول في النهاية على كربونات معقدات أمين النحاس (II) ، مثل [ Cu(NH₃ ) ₄ ] CO₃ . بعد استخلاصها من المخلفات وفصلها عن شوائب الحديد والرصاص وغيرها، يُحلل ملح الكربونات بالبخار للحصول على أكسيد النحاس (CuO ) . [ 3 ]

يمكن تشكيله عن طريق تسخين النحاس في الهواء عند درجة حرارة تتراوح بين 300 و800  درجة مئوية:

2 نحاس + يا 2 → 2 نحاس

للاستخدامات المختبرية، يتم تحضير أكسيد النحاس (II) بسهولة عن طريق التحلل الحراري لنترات النحاس (II) أو كربونات النحاس (II) القاعدية : [ 5 ]

2 Cu(NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2 (180 درجة مئوية)
Cu 2 (OH) 2 CO 3 → 2 CuO + CO 2 + H 2 O

كما تم إثبات تجفيف هيدروكسيد النحاس:

Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O

يمكن أيضًا إنتاج أكسيد النحاس (II) على نطاق صناعي، عن طريق الترسيب الكيميائي لكبريتات النحاس (II) (CuSO4 ) مع هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) لتكوين هيدروكسيد النحاس (II)، والذي يتم تسخينه بعد ذلك عند حوالي 250 درجة مئوية لإنتاج CuO.

الاستخدامات

يُعد أكسيد النحاس الثنائي، وهو منتج هام من منتجات تعدين النحاس، نقطة انطلاق لإنتاج العديد من أملاح النحاس الأخرى. فعلى سبيل المثال، تُصنع العديد من المواد الحافظة للأخشاب من أكسيد النحاس. [ 3 ]

يُستخدم أكسيد النحاس كصبغة في صناعة السيراميك لإنتاج طلاءات زرقاء وحمراء وخضراء، وأحيانًا رمادية أو وردية أو سوداء. [ 3 ]

يُستخدم بشكل خاطئ كمكمل غذائي في علف الحيوانات . [ 6 ] ونظرًا لانخفاض فعاليته البيولوجية، فإن امتصاص النحاس يكون ضئيلاً. [ 7 ]

يُستخدم عند اللحام بسبائك النحاس . [ 8 ]

شكل قطب أكسيد النحاس جزءًا من نوع البطارية المبكر المعروف باسم خلية إديسون-لالاند . كما تم استخدام أكسيد النحاس في نوع بطارية الليثيوم ( رمز IEC 60086 "G").

الألعاب النارية

يُستخدم كعامل تلوين أزرق متوسط ​​في تركيبات اللهب الأزرق مع مانحات الكلور الإضافية والمؤكسدات مثل الكلورات والبيركلورات. [ 9 ] وبإضافة الأكسجين، يمكن استخدامه كمؤكسد مسحوقي وامض مع أنواع الوقود المعدني مثل مسحوق المغنيسيوم أو الألومنيوم أو المغناليوم. يُستخدم أحيانًا في تأثيرات الوميض وتركيبات الثرميت لإضفاء تأثير النجوم المتشققة.

ردود الفعل

يتفاعل أكسيد النحاس (II) مع الأحماض المعدنية مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك وحمض النيتريك لإعطاء أملاح النحاس (II) المائية المقابلة: [ 5 ]

CuO + 2 HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
CuO + 2 حمض الهيدروكلوريك → CuCl 2 + H 2 O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O​​

في وجود الماء، يتفاعل مع القلويات المركزة لتكوين أملاح الكوبرات المقابلة :

2 NaOH + CuO + H 2 O → Na 2 [Cu(OH) 4 ]

ويمكن أيضاً اختزاله إلى معدن النحاس باستخدام الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والكربون :

CuO + H 2 → Cu + H 2 O
CuO + CO → Cu + CO 2
2 CuO + C → 2Cu + CO 2

عندما يتم استبدال أكسيد النحاس بأكسيد الحديد في الثرميت، يكون الخليط الناتج مادة متفجرة منخفضة، وليست مادة حارقة.

مركبات مماثلة

ومن الأمثلة على أكسيد النحاس (I،II) الطبيعي معدن الباراميلاكونيت ، Cu + 2 Cu 2+ 2 O 3 . [ 10 ] [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 تأثير الضغط الهيدروستاتيكي على بنية أكسيد النحاس (CuO) عند درجة حرارة الغرفة، فورسيث جيه بي، وهال إس، مجلة الفيزياء: المادة المكثفة 3 (1991) 5257-5261، doi : 10.1088/0953-8984/3/28/001 . المجموعة النقطية البلورية : 2/m أو C 2h . المجموعة الفراغية : C2/c. معلمات الشبكة: a = 4.6837(5)، b = 3.4226(5)، c = 5.1288(6)، α = 90°، β = 99.54(1)°، γ = 90°.
  2. 1 2 3 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0150" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  3. 1 2 3 4 ريتشاردسون، إتش. واين (2002). "مركبات النحاس". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a07_567 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  4. ↑ FP Koffyberg و FA Benko (1982). "تحديد كهروكيميائي ضوئي لموقع حافتي نطاق التوصيل والتكافؤ لأكسيد النحاس من النوع p". مجلة الفيزياء التطبيقية 53 (2): 1173. Bibcode : 1982JAP....53.1173K . doi : 10.1063/1.330567 .
  5. 1 2 أ. غليمسر وهـ. ساور (1963). "النحاس والفضة والذهب". في ج. براور (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية، الطبعة الثانية . المجلد 1. نيويورك، نيويورك: دار النشر الأكاديمية. 
  6. ↑ "استخدامات مركبات النحاس: مركبات نحاس أخرى" . جمعية تطوير النحاس. 2007. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2007 .
  7. ↑ بيكر، ديفيد هـ. (1999). "لا ينبغي استخدام أكسيد النحاس كمكمل غذائي للنحاس للحيوانات أو البشر" . مجلة التغذية . 129 (12): 2278-2279 . doi : 10.1093/jn/129.12.2278 . PMID 10573563 . 
  8. ↑ "ورقة بيانات أكسيد النحاس" . شركة هوميل كروتون. 21-04-2006. مؤرشفة من الأصل في 07-07-2011 . تم الاطلاع عليها في 01-02-2007 .
  9. ↑ كونكلينج، جون أ. (1985). كيمياء الألعاب النارية: المبادئ الأساسية والنظرية . نيويورك: إم. ديكر. ص 160-162 . ISBN  978-0-8247-7443-1.
  10. ↑ "باراميلكونيت" .
  11. ↑ "قائمة المعادن" . 21 مارس 2011.