구리(I) 산화물은 화학식 Cu2O를 갖는 빨간색 또는 갈색 분말입니다. 반도체 특성으로 인해 안료, 촉매 및 태양 전지로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 구리(I) 산화물 |
| 분자식 | Cu2O |
| CAS 번호 | 1317-39-1 |
| 동의어 | 산화구리, 큐라이트, 산화구리, 델라포사이트, 일산화구리, 아산화구리 |
| 인치 | InChI=1S/2Cu.O |
Cu2O 몰 질량
Cu2O의 몰 질량은 143.09 g/mol입니다. 이 값은 구리 원자 2개(63.55g/mol x 2)와 산소 원자 1개(15.99g/mol)의 원자량을 더하여 계산됩니다. 몰 질량은 주어진 샘플에 존재하는 물질의 양을 결정하는 데 도움이 되는 화합물의 중요한 특성입니다. 또한 화학 반응에 필요한 반응물의 양을 결정하기 위한 화학양론적 계산에도 사용됩니다.
Cu2O의 끓는점
Cu2O는 끓는점에 도달하기 전에 분해되기 때문에 끓는점이 없습니다. 가열하면 금속 구리와 산소 가스로 분해됩니다. Cu2O의 분해 온도는 약 900°C입니다. 따라서 Cu2O는 주로 안료나 반도체 등의 고체재료로 사용된다.
Cu2O의 녹는점
Cu2O의 녹는점은 1232°C입니다. 이 값은 대부분의 금속 및 금속 산화물의 값보다 높습니다. Cu2O는 구리와 산소 원자 사이의 강한 이온 결합으로 인해 녹는점이 높습니다. 높은 융점으로 인해 Cu2O는 세라믹 유약 및 내화 재료와 같은 고온 응용 분야에 유용합니다.
밀도 Cu2O g/ml
Cu2O의 밀도는 6.01g/cm3입니다. 이 값은 산소 원자의 존재로 인해 금속 구리의 밀도(8.96g/cm3)보다 높습니다. Cu2O의 밀도가 높기 때문에 전기 전도체 및 반도체 제조와 같은 다양한 응용 분야에 유용합니다.
Cu2O의 분자량
Cu2O의 분자량은 143.09g/mol입니다. 이 값은 두 개의 구리 원자와 하나의 산소 원자의 원자량을 더하여 계산됩니다. Cu2O의 분자량은 화합물의 물리적, 화학적 특성을 결정하는 중요한 매개변수입니다. 또한 화학 반응에 필요한 반응물의 양을 결정하기 위한 화학양론적 계산에도 사용됩니다.
Cu2O 구조
Cu2O는 입방체 결정 구조를 가지고 있습니다. Cu2O의 결정 구조는 암염(NaCl)의 결정 구조와 유사합니다. Cu2O 결정 격자는 산소 원자와 1:1 비율로 배위된 구리 원자로 구성됩니다. Cu2O의 결정 구조는 반도체 및 촉매 제조와 같은 다양한 응용 분야에서 유용한 재료입니다.
구리(I)산화물 공식
산화구리(I)의 화학식은 Cu2O입니다. 공식은 구리(I) 산화물이 두 개의 구리 원자와 하나의 산소 원자로 구성되어 있음을 나타냅니다. 산화 구리(I) 공식은 산화 구리(I)와 관련된 화학 반응의 화학량론을 결정하는 데 사용됩니다. 또한 화합물의 몰 질량과 분자량을 계산하는 데에도 사용됩니다. 산화구리(I)의 화학식은 색상, 녹는점, 밀도 등 물리적, 화학적 특성을 결정하는 데 중요합니다.
| 모습 | 빨간색 또는 갈색 분말 |
| 비중 | 6.01g/cm³ |
| 색상 | 빨간색 또는 갈색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 143.09g/몰 |
| 밀도 | 6.01g/cm³ |
| 융합점 | 1232°C |
| 비점 | 끓기 전에 분해됨 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 불용성 |
| 용해도 | 농축된 산과 수산화암모늄에 용해됨 |
| 증기압 | 해당 없음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| PKa | 해당 없음 |
| PH | 8.0 – 9.0 (수중 10% 현탁액) |
구리(I) 산화물 안전 및 위험
Cu2O는 상대적으로 취급하기에 안전하지만 잠재적 위험으로 인해 주의해서 취급해야 합니다. 눈, 피부, 호흡기에 자극적입니다. Cu2O 분말과 직접 접촉하면 피부 자극을 유발할 수 있으며, 분말을 흡입하면 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다. 또한 가연성 고체이므로 열이나 불꽃에 노출되면 발화할 수 있습니다. Cu2O는 산, 할로겐과 같은 특정 물질과 격렬하게 반응하여 독성 가스를 방출할 수 있습니다. Cu2O를 취급할 때는 보호복을 착용하고 호환되지 않는 물질과의 접촉을 피하는 등 적절한 예방 조치를 취해야 합니다.
| 위험 기호 | Xn: 유해함 |
| 보안 설명 | S22: 먼지를 흡입하지 마십시오. S36/37/39: 적절한 보호복, 장갑, 눈/얼굴 보호구를 착용하십시오. S46: 삼켰을 경우 즉시 의사의 진료를 받고 이 용기나 라벨을 보여주십시오. |
| AN 식별자 | UN3077 |
| HS 코드 | 28255000 |
| 위험 등급 | 9 – 기타 위험물 |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 독성은 낮으나 직접 접촉이나 흡입 시 눈, 피부, 호흡기에 자극을 줄 수 있습니다. |
구리(I) 산화물의 합성 방법
산화구리(I)(Cu2O)를 합성하는 방법에는 열산화, 침전, 전기화학적 증착, 화학적 환원 등 다양한 방법이 있습니다.
열 산화는 산소나 공기가 있는 상태에서 구리 금속을 고온으로 가열하여 Cu2O를 형성하는 과정을 포함합니다. 이 공정은 오븐에서 수행하거나 화염 산화를 통해 수행할 수 있습니다.
침전은 Cu2O 침전물을 형성하기 위해 수산화나트륨과 같은 알칼리성 용액과 구리염의 반응을 포함합니다. 침전물을 여과, 세척 및 건조하여 Cu2O 분말을 얻을 수 있습니다.
전기화학적 증착은 전극 표면에 Cu2O를 증착하기 위해 불활성 전극을 사용하여 구리염 용액을 전기분해하는 것과 관련됩니다.
화학적 환원에는 폴리비닐피롤리돈과 같은 안정화제가 있는 상태에서 수소화붕소나트륨이나 히드라진과 같은 환원제를 사용하여 구리 이온을 환원시키는 것이 포함됩니다.
또 다른 방법은 요소와 같은 환원제 존재 하에서 포름산 구리를 열분해하여 Cu2O를 형성하는 것입니다.
각 합성 방법에는 수율, 순도 및 확장성 측면에서 장점과 단점이 있습니다. 의도된 용도와 Cu2O의 원하는 특성을 기반으로 적절한 방법을 신중하게 선택하는 것이 중요합니다.
구리(I)산화물 용도
구리(I) 산화물은 반도체 거동, 촉매 활성 및 항균 특성을 포함한 고유한 특성으로 인해 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. Cu2O의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 전자: 태양전지, 광검출기, 전계효과 트랜지스터 등 전자 장치의 P형 반도체 소재로 사용됩니다.
- 촉매 : 일산화탄소의 산화, 질소산화물의 환원 등 다양한 화학반응에서 촉매로 사용됩니다.
- 안료: 도자기, 유리, 에나멜의 적색 안료로 사용됩니다.
- 살균제: 마름병, 노균병, 녹과 같은 식물 질병을 방제하기 위해 살균제로 사용됩니다.
- 방오제: 선박 및 해양 구조물에서 해양 유기체의 성장을 방지하기 위해 해양 페인트의 방오제로 사용됩니다.
- 항균제: 항균성이 있습니다. 드레싱 및 항균 코팅과 같은 의료 응용 분야에 사용됩니다.
- 첨가제: 가축의 구리 결핍을 예방하기 위해 동물 사료의 첨가제로 사용됩니다.
Cu2O의 다양한 응용 분야는 다양한 산업 분야에서 귀중한 소재로서의 잠재력을 보여줍니다.
질문:
Q: 산화구리(I)는 건조되면 위험합니까?
A: Cu2O는 건조한 상태에서는 위험하지 않지만, 분말 형태로 흡입하면 호흡기를 자극할 수 있습니다.
Q: 산화구리(I)는 천연 화합물인가요?
A: 예, Cu2O는 적동석 및 테노라이트와 같은 특정 광물에서 발견되는 천연 화합물입니다.
Q: 산화구리(I)를 용해시키는 것은 무엇입니까?
A: Cu2O는 물과 대부분의 유기용매에 녹지 않습니다. 염산과 같은 강산과 암모니아 또는 시안화칼륨 용액에 용해될 수 있습니다.
Q: 금속 구리 위에 구리(I) 산화물 층을 만드는 화학적 방법은 무엇입니까?
A: 금속 구리 위에 Cu2O 층을 생성하는 화학적 방법은 구리를 황산구리와 염화나트륨 용액에 담근 다음 공기 중에서 구리를 가열하여 표면을 산화시키는 것입니다.
Q: 산화구리(I)에서 구리를 어떻게 추출할 수 있나요?
A: Cu2O를 금속 구리로 환원시키기 위해 탄소나 다른 환원제와 함께 화합물을 가열함으로써 Cu2O에서 구리를 추출할 수 있습니다.
Q: 1몰의 Cu2O를 만드는 데 몇 몰의 구리가 필요합니까?
A: 1몰의 Cu2O를 만들기 위해서는 2몰의 구리가 필요합니다.
Q: Cu2O란 무엇인가요?
A: Cu2O는 구리 산화물인 빨간색 또는 갈색을 띤 빨간색 분말인 산화 구리(I)의 화학식입니다.
Q: 구리(I) 산화물이 구리 표면에 존재하면 어떻게 됩니까?
A: 구리(I) 산화물이 구리 표면에 존재하면 구리 금속의 추가 산화 및 부식에 대한 보호층 역할을 할 수 있습니다.