酸化銅(II)
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| 物質名 | |
|---|---|
Copper(II) oxide | |
別名 Cupric oxide | |
| 識別情報 | |
3D model (JSmol)
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| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.882 |
| EC番号 |
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PubChem CID
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| RTECS number |
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| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
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| 性質 | |
| CuO | |
| モル質量 | 79.545 g/mol |
| 外観 | 黒色から茶色の粉末 |
| 密度 | 6.315 g/cm3 |
| 融点 | 1,326 °C (2,419 °F; 1,599 K) |
| 沸点 | 2,000 °C (3,630 °F; 2,270 K) |
| 溶けない | |
| 溶解度 | 塩化アンモニウム、シアン化カリウムに溶ける。エタノール、炭酸アンモニウムに溶けない。 |
| バンドギャップ | 1.2 eV |
| 磁化率 | +238.9·10−6 cm3/mol |
| 屈折率 (nD) | 2.63 |
| 構造 | |
| 単斜晶系, mS8[1] | |
| C2/c, #15 | |
a = 4.6837, b = 3.4226, c = 5.1288 α = 90°, β = 99.54°, γ = 90°
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| 熱化学 | |
| 標準モルエントロピー S⦵ | 43 J·mol−1·K−1 |
標準生成熱 (ΔfH⦵298)
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−156 kJ·mol−1 |
| 危険性 | |
| GHS表示: | |
 
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| Warning | |
| H302, H410, H412 | |
| P264, P270, P273, P301+P317, P330, P391, P501 | |
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |
| 引火点 | 不燃性 |
| NIOSH（米国の健康曝露限度）: | |
| TWA 1 mg/m3 (as Cu)[2] | |
| TWA 1 mg/m3 (as Cu)[2] | |
| TWA 100 mg/m3 (as Cu)[2] | |
| 安全データシート (SDS) | Fisher Scientific |
| 関連する物質 | |
| その他の 陰イオン |
硫化銅(II) |
| その他の 陽イオン |
酸化ニッケル(II) 酸化亜鉛 |
| 関連物質 | 酸化銅(I) |
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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酸化銅(II)（さんかどう に、英: copper(II) oxide）は化学式 CuO で表される銅の酸化物で、黒色の粉末。CAS登録番号は[1317-38-0]。水、アルコールに不溶。塩酸、硫酸、塩化アンモニウム溶液、アンモニア水などに可溶。融点1,026 °C。1,050 °C以上で分解して酸化銅(I)になる。
酸化銅(II)は塩基性酸化物であるので、酸と反応して塩を作る。水素または一酸化炭素気流中で250 °Cに加熱すると容易に金属銅に還元される。また、黒鉛粉末とともに加熱することによっても還元される。天然では黒銅鉱として産出する。
釉薬の着色剤として利用される。陶磁器に酸化銅(II)を添加した釉薬をかけて焼成すると、酸化焼成では青色-緑色に、還元焼成では赤色に発色する。還元焼成で現れる赤色はかつては釉薬中の酸化銅(II)が金属銅に還元されて発色したものと考えられたが、今日では酸化銅(II)が酸化銅(I)に還元されて赤く発色すると考えられている。
生成
[編集]![{\displaystyle {\mathrm {CuCO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{\cdot }\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,{\text{CuO}}{}+{}{\text{CO2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/926d4518c8d09f08da70601c83c86a8b108cede3)
水酸化銅(II)、硝酸銅(II)、もしくは単体の銅などの加熱でも得られる。
![{\displaystyle {\mathrm {Cu} (\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuO} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0859d33ae8d1bde93ee950d401f256e00597cc61)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {Cu} {}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CuO} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dd148d4be36341ae850d72d906a3ee4d1d6702b5)
反応
[編集]酸化銅(II)が塩酸、硫酸、塩化アンモニウム溶液、アンモニア水に溶ける際は以下のような反応を起こす。
![{\displaystyle {\mathrm {CuO} \ {}+{}2\,\mathrm {HCl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1cc2a34d0e6dca98d65cdc407aa84660c1febb6b)
![{\displaystyle {\mathrm {CuO} \ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8b15f7b7308b46249d5e5b03ea3639420eb9c1ab)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuO} \ {}+{}4\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {Cl} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CuCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}\ [\mathrm {Cu} (\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}]\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\ {}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0066711a60f1c59ba00094a87a533132fe0992fd)
![{\displaystyle {\mathrm {CuO} \ {}+{}4\,\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\ [\mathrm {Cu} (\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}](\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f67339a461c9bbaf059bf80b7a0c5ad4d6f1ec8f)
また、酸化銅(II)を金属銅に還元する際には水素や一酸化炭素、黒鉛と以下のように反応させる。
![{\displaystyle {\mathrm {CuO} \ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} \ {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ffcb2bd40a1bc8f672c08a49bfc80e589e161a11)
![{\displaystyle {\mathrm {CuO} \ {}+{}\mathrm {CO} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {Cu} \ {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7f68f299261d290a5bd56d499bba2eb90b226eca)
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CuO} \ {}+{}\mathrm {C} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Cu} \ {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ac613786e312d867165fb5088ff28db6ba20ecf3)
出典
[編集]- ^ The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO, Forsyth J.B., Hull S., J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257–5261, doi:10.1088/0953-8984/3/28/001. Crystallographic point group: 2/m or C2h. Space group: C2/c. Lattice parameters: a = 4.6837(5), b = 3.4226(5), c = 5.1288(6), α = 90°, β = 99.54(1)°, γ = 90°.
- ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0150
- ^ 清山哲郎、山添昇『新実験化学講座８．無機化合物の合成[Ⅰ]』日本化学会 編、丸善、1976年、305頁。 NCID BN00705318。
関連項目
[編集]外部リンク
[編集]
- National Pollutant Inventory - Copper and compounds fact sheet
- Copper oxides project page Archived 2011-07-25 at the Wayback Machine.
- CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
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