L’ossido di rame(I) è una polvere rossa o marrone con la formula chimica Cu2O. È utilizzato come pigmento, catalizzatore e nelle celle solari per le sue proprietà di semiconduttore.
| Nome IUPAC | Ossido di rame(I). |
| Formula molecolare | Cu2O |
| numero CAS | 1317-39-1 |
| Sinonimi | Ossido di rame, Cuprite, Ossido di rame, Delafossite, Monossido di rame, Subossido di rame |
| InChI | InChI=1S/2Cu.O |
Massa molare di Cu2O
La massa molare di Cu2O è 143,09 g/mol. Questo valore viene calcolato sommando i pesi atomici di due atomi di rame (63,55 g/mol x 2) e un atomo di ossigeno (15,99 g/mol). La massa molare è una proprietà importante di un composto chimico che aiuta a determinare la quantità di sostanza presente in un dato campione. Viene anche utilizzato nei calcoli stechiometrici per determinare la quantità di reagenti necessari per una reazione chimica.
Punto di ebollizione del Cu2O
Cu2O non ha un punto di ebollizione perché si decompone prima di raggiungere il punto di ebollizione. Quando riscaldato, si decompone in rame metallico e ossigeno gassoso. La temperatura di decomposizione del Cu2O è di circa 900°C. Pertanto, Cu2O viene utilizzato principalmente come materiale solido, come pigmento o semiconduttore.
Punto di fusione del Cu2O
Il punto di fusione del Cu2O è 1232°C. Questo valore è superiore a quello della maggior parte dei metalli e degli ossidi metallici. Cu2O ha un punto di fusione elevato a causa del forte legame ionico tra gli atomi di rame e di ossigeno. L’elevato punto di fusione rende Cu2O utile in applicazioni ad alta temperatura, come smalti ceramici e materiali refrattari.
Densità Cu2O g/ml
La densità di Cu2O è 6,01 g/cm³. Questo valore è superiore alla densità del rame metallico (8,96 g/cm³) a causa della presenza di atomi di ossigeno. L’elevata densità di Cu2O lo rende utile in varie applicazioni, come nella produzione di conduttori elettrici e semiconduttori.
Peso molecolare di Cu2O
Il peso molecolare di Cu2O è 143,09 g/mol. Questo valore viene calcolato sommando i pesi atomici di due atomi di rame e un atomo di ossigeno. Il peso molecolare di Cu2O è un parametro importante per determinare le proprietà fisiche e chimiche del composto. Viene anche utilizzato nei calcoli stechiometrici per determinare la quantità di reagenti necessari per una reazione chimica.
Struttura Cu2O
Cu2O ha una struttura cristallina cubica. La struttura cristallina del Cu2O è simile a quella del salgemma (NaCl). Il reticolo cristallino Cu2O è composto da atomi di rame coordinati con atomi di ossigeno in un rapporto 1:1. La struttura cristallina del Cu2O lo rende un materiale utile in varie applicazioni, come la produzione di semiconduttori e catalizzatori.
Formula dell’ossido di rame(I).
La formula chimica dell’ossido di rame(I) è Cu2O. La formula afferma che l’ossido di rame (I) è composto da due atomi di rame e un atomo di ossigeno. La formula dell’ossido di rame (I) viene utilizzata per determinare la stechiometria delle reazioni chimiche che coinvolgono l’ossido di rame (I). Viene anche utilizzato per calcolare la massa molare e il peso molecolare del composto. La formula chimica dell’ossido di rame (I) è importante per determinarne le proprietà fisiche e chimiche, come il colore, il punto di fusione e la densità.
| Aspetto | Polvere rossa o marrone |
| Peso specifico | 6,01 g/cm³ |
| Colore | Rosso o marrone |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 143,09 g/mole |
| Densità | 6,01 g/cm³ |
| Punto di fusione | 1232°C |
| Punto di ebollizione | Si rompe prima dell’ebollizione |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Insolubile |
| Solubilità | Solubile in acidi concentrati e idrossido di ammonio |
| Pressione del vapore | Non applicabile |
| Densità del vapore | Non applicabile |
| PKa | Non applicabile |
| PH | 8,0 – 9,0 (sospensione al 10% in acqua) |
Sicurezza e pericoli dell’ossido di rame(I).
Cu2O è relativamente sicuro da maneggiare, ma deve essere maneggiato con cura a causa dei suoi potenziali pericoli. È irritante per gli occhi, la pelle e il sistema respiratorio. Il contatto diretto con la polvere di Cu2O può causare irritazione alla pelle, mentre l’inalazione della polvere può causare irritazione alle vie respiratorie. È anche un solido infiammabile e può accendersi se esposto a calore o fiamme. Cu2O può reagire violentemente con alcune sostanze, come acidi e alogeni, e rilasciare gas tossici. È necessario adottare precauzioni adeguate quando si maneggia Cu2O, come indossare indumenti protettivi ed evitare il contatto con materiali incompatibili.
| Simboli di pericolo | Xn: nocivo |
| Descrizione della sicurezza | S22: Non respirare le polveri. S36/37/39: Indossare indumenti protettivi, guanti e proteggersi gli occhi/il viso adeguati. S46: In caso di ingestione consultare immediatamente il medico e mostrargli il contenitore o l’etichetta. |
| Identificatori AN | UN3077 |
| Codice SA | 28255000 |
| Classe di pericolo | 9 – Materiali pericolosi vari |
| Gruppo di imballaggio | III |
| Tossicità | Bassa tossicità, ma può causare irritazione agli occhi, alla pelle e al sistema respiratorio per contatto diretto o inalazione. |
Metodi per la sintesi dell’ossido di rame(I).
Esistono diversi metodi per sintetizzare l’ossido di rame(I) (Cu2O), tra cui l’ossidazione termica, la precipitazione, la deposizione elettrochimica e la riduzione chimica.
L’ossidazione termica prevede il riscaldamento del rame metallico ad alte temperature in presenza di ossigeno o aria per formare Cu2O. Il processo può essere effettuato in forno o mediante ossidazione alla fiamma.
La precipitazione prevede la reazione dei sali di rame con una soluzione alcalina, come l’idrossido di sodio, per formare precipitati Cu2O. I precipitati possono essere filtrati, lavati ed essiccati per ottenere polvere di Cu2O.
La deposizione elettrochimica prevede l’elettrolisi di una soluzione di sale di rame utilizzando un elettrodo inerte per depositare Cu2O sulla superficie dell’elettrodo.
La riduzione chimica prevede la riduzione degli ioni rame utilizzando un agente riducente, come boroidruro di sodio o idrazina, in presenza di un agente stabilizzante, come polivinilpirrolidone.
Un altro metodo prevede la decomposizione termica del formiato di rame in presenza di un agente riducente, come l’urea, per formare Cu2O.
Ciascun metodo di sintesi presenta vantaggi e svantaggi in termini di resa, purezza e scalabilità. È importante selezionare attentamente il metodo appropriato in base all’applicazione prevista e alle proprietà desiderate del Cu2O.
Usi dell’ossido di rame(I).
L’ossido di rame(I) ha un’ampia gamma di applicazioni grazie alle sue proprietà uniche, tra cui il comportamento dei semiconduttori, l’attività catalitica e le proprietà antibatteriche. Alcuni usi comuni di Cu2O includono:
- Elettronica: utilizzato come materiale semiconduttore di tipo P in dispositivi elettronici come celle solari, fotorilevatori e transistor ad effetto di campo.
- Catalizzatore: utilizzato come catalizzatore in varie reazioni chimiche, come l’ossidazione del monossido di carbonio e la riduzione degli ossidi di azoto.
- Pigmento: utilizzato come pigmento rosso in ceramica, vetri e smalti.
- Fungicida: utilizzato come fungicida per controllare le malattie delle piante come la peronospora, la ruggine e la peronospora.
- Agente antivegetativo: utilizzato come agente antivegetativo nelle vernici marine per prevenire la crescita di organismi marini sulle navi e sulle strutture offshore.
- Agente antibatterico: ha proprietà antibatteriche. Utilizzato in applicazioni mediche come medicazioni e rivestimenti antibatterici.
- Additivo: utilizzato come additivo nell’alimentazione animale per prevenire la carenza di rame nel bestiame.
La diversità delle applicazioni per Cu2O dimostra il suo potenziale come materiale prezioso in vari settori.
Domande:
D: L’ossido di rame(I) è pericoloso quando è secco?
R: Il Cu2O non è considerato pericoloso quando è secco, ma può essere irritante per le vie respiratorie se inalato sotto forma di polvere.
D: L’ossido di rame (I) è un composto naturale?
R: Sì, Cu2O è un composto naturale presente in alcuni minerali, come cuprite e tenorite.
D: Cosa dissolve l’ossido di rame (I)?
R: Cu2O è insolubile in acqua e nella maggior parte dei solventi organici. Può essere sciolto in acidi forti, come l’acido cloridrico, e in soluzioni di ammoniaca o cianuro di potassio.
D: Qual è il metodo chimico per creare uno strato di ossido di rame(I) sul rame metallico?
R: Un metodo chimico per creare uno strato di Cu2O sul rame metallico prevede l’immersione del rame in una soluzione di solfato di rame e cloruro di sodio, quindi il riscaldamento del rame in aria per ossidare la superficie.
D: Come si può estrarre il rame dall’ossido di rame(I)?
R: Il rame può essere estratto da Cu2O riscaldando il composto con carbonio o un altro agente riducente per ridurre il Cu2O a rame metallico.
D: Quante moli di rame sarebbero necessarie per produrre 1 mole di Cu2O?
R: Per produrre 1 mole di Cu2O sarebbero necessarie 2 moli di rame.
D: Cos’è Cu2O?
R: Cu2O è la formula chimica dell’ossido di rame(I), una polvere rossa o rosso-brunastra che è un ossido di rame.
D: Cosa succede quando l’ossido di rame(I) è presente su una superficie di rame?
R: Quando l’ossido di rame(I) è presente su una superficie di rame, può fungere da strato protettivo contro l’ulteriore ossidazione e corrosione del rame metallico.