Óxido de cobre (I)

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Óxido de cobre (I)
CopperIoxide.jpg
Óxido de Cobre
Copper(I)-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png
Estructura del Óxido de Cobre
Copper(I)-oxide-3D-balls.png
Nombre IUPAC
Óxido de cobre (I)
General
Otros nombres Óxido cuproso
Cuprita (mineral)
Óxido de cobre rojo
Fórmula semidesarrollada Cu2O
Fórmula molecular ?
Propiedades físicas
Apariencia Polvo de color rojo
Densidad 6000 kg/m3; 6 g/cm3
Masa molar 143.09 g/mol
Punto de fusión 1508 K (1235 ℃)
Punto de ebullición 2073 K (1800 ℃)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua Insuluble
Peligrosidad
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
2
1
Compuestos relacionados
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El óxido de cobre (I), también llamado antiguamente óxido cuproso (Cu2O) es un tipo de óxido de cobre.

La formación del óxido de cobre (I) es la base del test de Fehling y de la Reacción de Benedict para la reducción de azúcares que reducen en solución alcalina una sal de cobre (II), dando un precipitado de Cu2O.

El óxido cuproso se forma en piezas de cobre chapadas en plata expuestos a la humedad cuando la capa de plata es porosa o está dañada, este tipo de corrosión se conoce como plaga roja (corrosión).

El óxido de cobre (I) se encuentra como el mineral cuprita en algunas rocas de color rojo.

Propiedades[editar]

Es diamagnético. En términos de sus esferas de coordinación, los centros de cobre son 2-coordinados y los óxidos son tetraédricos. Por lo tanto, la estructura se asemeja en cierto sentido a los principales polimorfos de Óxido de silicio (IV) (SiO2), y ambas estructuras presentan redes interpenetradas.

Es insoluble en el agua y disolventes orgánicos. Se disuelve en una solución de amoníaco concentrado para formar el complejo4 incoloro [Cu(NH3)2]+, que se oxida fácilmente en el aire al complejo azul [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Se disuelve en ácido clorhídrico para formar HCuCl2 (un complejo de CuCl), mientras que disuelto con ácido sulfúrico y ácido nítrico produce sulfato de cobre (II) y Nitrato de cobre (II), respectivamente.

Cuando se expone al oxígeno, el cobre se oxida de forma natural a óxido de cobre (I) (Cu2O), aunque de una forma muy lenta. En el laboratorio, el proceso puede lograrse en un tiempo mucho más corto usando alta temperatura o una alta presión de oxígeno. Con calefacción, el óxido de cobre (I) (Cu2O) formará el óxido de cobre (II) (CuO).

Uso[editar]

El óxido cuproso se utiliza normalmente como pigmento, fungicida, y agente anti-incrustaciones de pinturas marinas.

Aplicaciones como semiconductor[editar]

El óxido de cobre (I) fue la primera sustancia conocida que se comportaba como semiconductor. Los diodos rectificadores basados en este se utilizaron industrialmente ya en 1924, mucho antes de que el silicio se convirtiera en el estándar.

El óxido de cobre (I)[1]​ muestra cuatro bien conocidas series de excitones con anchuras de resonancia en el rango de neV (10-9 eV). Los polaritones[2]​ asociados también son bien conocidos; su velocidad de grupo[3]​ resulta ser muy baja, casi inferior a la velocidad del sonido. Eso significa que la luz se mueve casi tan lenta como el sonido en este medio. Esto se traduce en una alta densidad de polaritones, y se han demostrado efectos como la condensación de Bose-Einstein, el efecto Stark dinámico y los fonoritones.[4]

Otra de las características extraordinarias de los excitones[5]​ en el estado fundamental es que todos los mecanismos de dispersión primaria se conocen cuantitativamente.[6]​ El Cu2O fue la primera sustancia donde un modelo de parámetro totalmente libre de la anchura de línea[7]​ de absorción podría establecerse por la ampliación de la temperatura, permitiendo la deducción del correspondiente coeficiente de absorción.[8]​ Se puede demostrar usando el Cu2O que las relaciones de Kramers-Kronig[9]​ no se aplican a los polaritones.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. P.W. Baumeister: Optical Absorption of Cuprous Oxide, Phys. Rev. 121 (1961), 359. Direct web link (subscription required)
  2. D. Fröhlich, A. Kulik, B. Uebbing, and A. Mysyrovicz: Coherent Propagation and Quantum Beats of Quadrupole Polaritons in Cu2O, Phys. Rev. Lett. 67 (1991), 2343.
  3. L. Brillouin: Wave Propagation and Group Velocity, Academic Press, New York, 1960.
  4. L. Hanke, D. Fröhlich, A.L. Ivanov, P.B. Littlewood, and H. Stolz: LA-Phonoritons in Cu2O, Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 4365.
  5. J.P. Wolfe and A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), No. 3, 98.
  6. L. Hanke, D. Fröhlich, and H. Stolz: Direct observation of longitudinal acoustic phonon absorption to the 1S-exciton in Cu2O, Sol. Stat. Comm. 112 (1999), 455.
  7. L. Hanke: Transformation von Licht in Wärme in Kristallen - Lineare Absorption in Cu2O, ISBN 3-8265-7269-6, Shaker, Aachen, 2000; (Transformation of light into heat in crystals - Linear absorption in Cu2O).
  8. J.J. Hopfield, Theory of the Contribution of Excitons to the Complex Dielectric Constant of Crystals, Phys. Rev. 112 (1958), 1555.
  9. #Knovel Critical Tables., Knovel, 2003. http:knovel.com/knovel2/Toc.jsp?BookID=761&VerticalID=0

Enlaces externos[editar]