Koper(I)oxide

Koper(I)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van koper(I)oxide
Koper(I)oxide-poeder
Algemeen
Molecuul­formule	Cu2O
IUPAC-naam	koper(I)oxide
Andere namen	cuproxide
Molmassa	143,0914 g/mol
SMILES	[O-2].[Cu+].[Cu+]
InChI	1S/2Cu.O/q2*+1;-2
CAS-nummer	1317-39-1
EG-nummer	215-270-7
PubChem	10313194
Wikidata	Q407709
Beschrijving	Bruinrood poeder
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Waarschuwing
H-zinnen	H302 - H410
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P273 - P501
EG-Index-nummer	029-002-00-X
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vast
Kleur	bruinrood
Dichtheid	6,0 g/cm³
Smeltpunt	1235 °C
Kookpunt	1800 °C
Goed oplosbaar in	zuren
Onoplosbaar in	water
Geometrie en kristal­structuur
Kristal­structuur	kubisch
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Koper(I)oxide, vroeger aangeduid als cuproxide, is een oxide van koper, met als brutoformule Cu₂O. De stof komt voor als een bruinrood poeder, dat onoplosbaar is in water en organische oplosmiddelen.

Koper(I)oxide komt in de natuur voor als het mineraal cupriet.

Synthese

Koper(I)oxide kan bereid worden door reductie van koper(II)oxide met koper bij verhoogde temperatuur:

${\ce {CuO + Cu -> Cu2O}}$

Een alternatieve methode is de thermolyse van koper(II)oxide bij 800°C:

${\ce {4CuO -> 2Cu2O + O2}}$

Daarnaast kan het ook bereid worden door behandeling van koper(I)chloride met een alkalische oplossing:

${\ce {2CuCl + 2NaOH -> Cu2O + 2NaCl + H2O}}$

Eigenschappen en reacties

Koper(I)oxide is oplosbaar in verdunde zuren, alsook in ammoniak en een waterige oplossing van ammoniumhydroxide. Hierbij wordt het stabiel ammine-complex [Cu(NH₃)₂]⁺ gevormd, dat een stuk stabieler is dan het overeenkomstige aqua-complex [Cu(H₂O)₄]⁺. Dit aqua-complex disproportioneert tot koper en gehydrateerd koper(II):

${\ce {2[Cu(H2O)4]+ -> Cu + [Cu(H2O)6]^2+ + 2H2O}}$

Koper(I)oxide wordt in vochtige toestand door luchtzuurstof vlot geoxideerd tot het blauwe koper(II)hydroxide:

${\ce {2Cu2O + 4H2O + O2 -> 4Cu(OH)2}}$

Koper(I)oxide wordt bij hoge temperatuur door waterstofgas gereduceerd tot metallisch koper:

${\ce {Cu2O + H2 -> 2Cu + H2O}}$

Het reageert met zwavelzuur door disproportionering tot koper(II)sulfaat en koper:

${\ce {Cu2O + H2SO4 -> CuSO4 + Cu + H2O}}$

De reactie met salpeterzuur is vergelijkbaar:

${\ce {Cu2O + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + Cu + H2O}}$

Hierbij wordt koper(II)nitraat gevormd, dat tal van praktische toepassingen bezit.

Toepassingen

Koper(I)oxide wordt gevormd wanneer het fehlingsreagens aan reducerende suikers (aldehyden) wordt toegevoegd. Door reductie van het koper(II)-zout ontstaat het rode koper(I)oxide:

${\ce {2Cu^2+ + R-CHO + 4OH- -> Cu2O + R-COOH + 2H2O}}$

Koper(I)oxide dient hier dus als indicator.

Verder wordt koper(I)oxide gebruikt als kleurstof bij het kleuren van glas en email, en als fungicide.

Halfgeleider

Koper(I)oxide is een halfgeleidermateriaal met een band gap van ongeveer 2 eV. Het werd reeds in de jaren 20 van de 20e eeuw gebruikt in dioden en er kan een primitieve zonnecel mee gemaakt worden. Later hebben seleen, germanium en silicium koper(I)oxide vervangen als halfgeleidende component.

Zie ook

• Koper(II)oxide

Externe links

• (en) MSDS van koper(I)oxide
• (en) Chemical Land21 Product Information page
• (en) Zonnecel van koper(I)oxide