Óxido de cobre (I)

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación, búsqueda
Óxido de cobre (I)
Óxido de cobre (I)Copper(I)-oxide-unit-cell-A-3D-balls.png
General
Nombre (IUPAC) sistemático Óxido de cobre (I)
Otros nombres Óxido cuproso
Cuprita (mineral)
Óxido de cobre rojo
Fórmula molecular Cu2O
Masa molar 143.09 g/mol
Aspecto Sólido color marrón
Propiedades[1]
Densidad y estado 6.0 g/cm3, sólido
Solubilidad en agua Insoluble
Solubilidad en Etanol Insoluble
Solución acuosa amoniacal Soluble (forma complejos)
Punto de fusión 1235 °C, 1508 K, 2255 F
Punto de ebullición 1800 °C, 2073 K, 3272 F
Banda prohibida 2.0 eV
Estructura
Estructura cristalina cúbica
Peligros[2]
MSDS Externo ScienceLab.com
Índice EU 029-002-00-X
Clase EU Nocivo (Xn)
Peligroso para el entorno (N)
Frases-R R22, R50/53
Frases-S S2, S22, S60, S61
Compuestos relacionados
Otros aniones Sulfuro de cobre (I)
Sulfuro de cobre (II)
Seleniuro de cobre (I)
Otros cationes Óxido de cobre (II)
Óxido de plata (I)
Óxido de níquel (II)
Óxido de cinc

El óxido de cobre (I) u óxido cuproso (Cu2O) es un tipo de óxido de cobre.[3] Es insoluble en agua y disolventes orgánicos. El óxido de cobre (I) se disuelve en una solución de amoníaco concentrado para formar el complejo[4] 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.

El óxido de cobre (I) se encuentra como el mineral cuprita en algunas rocas de color rojo. Cuando se expone al oxígeno, el cobre se oxida de forma natural a óxido de cobre (I), 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) formará el óxido de cobre (II).

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).

Aplicaciones generales[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)[5] muestra cuatro bien conocidas series de excitones con anchuras de resonancia en el rango de neV (10-9 eV). Los polaritones[6] asociados también son bien conocidos; su velocidad de grupo[7] 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.[8]

Otra de las características extraordinarias de los excitones[9] en el estado fundamental es que todos los mecanismos de dispersión primaria se conocen cuantitativamente.[10] El Cu2O fue la primera sustancia donde un modelo de parámetro totalmente libre de la anchura de línea[11] de absorción podría establecerse por la ampliación de la temperatura, permitiendo la deducción del correspondiente coeficiente de absorción.[12] Se puede demostrar usando el Cu2O que las relaciones de Kramers-Kronig[13] no se aplican a los polaritones.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
  2. The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, EUA, 1960.
  3. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
  4. D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
  5. P.W. Baumeister: Optical Absorption of Cuprous Oxide, Phys. Rev. 121 (1961), 359. Direct web link (subscription required)
  6. 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.
  7. L. Brillouin: Wave Propagation and Group Velocity, Academic Press, New York, 1960.
  8. L. Hanke, D. Fröhlich, A.L. Ivanov, P.B. Littlewood, and H. Stolz: LA-Phonoritons in Cu2O, Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 4365.
  9. J.P. Wolfe and A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), No. 3, 98.
  10. 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.
  11. 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).
  12. J.J. Hopfield, Theory of the Contribution of Excitons to the Complex Dielectric Constant of Crystals, Phys. Rev. 112 (1958), 1555.
  13. #Knovel Critical Tables., Knovel, 2003. http:knovel.com/knovel2/Toc.jsp?BookID=761&VerticalID=0

Enlaces externos[editar]