Ossido di rame (II): sintesi, reazioni, usi

L’ossido di rame (II) detto anche ossido rameico è un composto con formula CuO in cui il rame ha numero di ossidazione +2. Insieme all’ossido di rame (I) è uno degli ossidi del rame. È un composto ionico ed è il precursore di molti composti chimici contenenti rame.

Proprietà

Si presenta di colore nero ed è poco solubile in acqua e solventi organici. È solubile in acidi diluiti, ammoniaca, cloruro di ammonio e  cianuro di sodio.
Nel composto l’atomo di rame è coordinato da quattro atomi di ossigeno e pertanto la geometria è di tipo quadrato-planare

Sintesi

L’ossido di rame (II) può essere sintetizzato dalla reazione tra rame e ossigeno in presenza di ammoniaca. Nella prima reazione si forma il complesso tetraammino rame (II):
2 Cu(s) + O2(g)+ 2 H2O(l) +8 NH3(aq)→ 2 Cu(NH3)42+(aq) + 4 OH(aq)

Quando la soluzione è satura del complesso precipita l’ossido:
Cu(NH3)42+(aq) + 2 OH(aq) → CuO(s) +  H2O(l) + NH3(aq)

Si può ottenere dalla reazione tra rame e ossigeno alla temperatura di 300-800 °C:
2 Cu + O2 → 2 CuO

In laboratorio si ottiene dalla decomposizione termica del:

Reazioni

Reagisce con:

  • Idrogeno a caldo per dare rame metallico e vapore acqueo:
    CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(g)
  • Acido solforico per dare solfato di rame (II) e acqua:
    CuO(s) +  H2SO4(aq)→ CuSO4(aq) + H2O(l)
  • Ammoniaca a 500 °C per dare rame metallico, azoto, e vapore acqueo:
    3 CuO(s) +  2 NH3(aq)→ 3 Cu(s) + N2(g) + 3 H2O(g)

Usi

È utilizzato come pigmento nelle ceramiche. Poiché è un semiconduttore trova utilizzo nelle celle solari e dispositivi elettrocromici

È usato nelle batterie a secco e a umido.

L’ossicloruro tetrarameico complesso tra l’ossido rameico e il cloruro di rame (II), con formula 3 CuO · CuCl2 · 3 H2O, noto come verderame è usato quale anticrittogamico

Viene utilizzato per produrre batterie a secco/batterie a umido e come alternativa all’ossido di ferro (III) nella reazione della termite.

Sotto forma di nanoparticelle trova applicazioni in:

  • nanomedicine
  • industrie tessili
  • pigmenti e coloranti
  • sistemi solari e condensatori
  • trattamento delle acque reflue
  • industrie alimentari
  • batterie agli ioni di litio
  • sensori
  • applicazioni catalitiche

 

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