కాపర్(II) ఆక్సైడ్

కాపర్(II)ఆక్సైడ్  లేదా కుప్రిక్ ఆక్సైడ్ అనునది ఒక రసాయన సమ్మేళనపదార్థం. ఇది ఒక అకర్బన సంయోగపదార్థం.రాగి, ఆక్సిజన్ మూలకపరమాణువుల సంయోగం వలన ఈ సంయోగపదార్థ ఏర్పడినది. ఈ సంయోగపదార్థం యొక్క రసాయనికసంకేత పదం CuO.కాపర్(II)ఆక్సైడ్ రెండు స్థిరత్వముఉన్న రూపాలలో లభించును., ఒకటి నల్లటి ఘనపదార్థం కాగా రెండవది Cu2O.టేనోరైట్, పారామేలకోనైట్ అనునవి ఈ సంయోగపదార్థం యొక్క ఖనిజాలు.ఈ సంయోగపదార్థం రాగి లోహాఖనిజాల త్రవ్వకంలో ఉత్పత్తిగా లభిస్తుంది. కాపర్(II)ఆక్సైడ్ పలు రాగిని కలిగిన ఉత్పత్తులకు, చాలా రసాయన సంయోగపదార్థాల ఉత్పత్తికి పుర్వగామి(precursor)గా పనిచేయును.

ఉత్పత్తి
రాగి ముడిఖనిజం నుండి పెద్దమొత్తంగా రాగిని సంగ్రహించు పైరోమెటాలార్జి పద్ధతిలోనే కాపర్(II)ఆక్సైడును సంగ్రహించెదరు.ముడి ఖనిజాన్నిమొదట సజలఅమ్మోనియం కార్బొనేట్,అమ్మోనియా, ఆక్సిజన్ మిశ్రమంతో ఘన రాగి(I),రాగి(II)అమ్మైన్ సంక్లిష్టాలను సంగ్రహించెదరు. ఈ సంక్లిష్ట పదార్థాలను నీటిఆవిరితో వియోగం చెందేలా చేసి కాపర్ ఆక్సైడును ఉత్పత్తి చెయ్యుదురు. రాగిలోహాన్ని 300-800 °C వరకు గాలిలో వేడి చెయ్యడం వలన కూడా కాపర్ ఆక్సైడును ఉత్పత్తి చెయ్యుదురు.
2 Cu + O2 → 2 CuO
పరిశోధన,ప్రయోగశాలలో ఉపయోగార్థమైనఅవసరమైన కాపర్(II)ఆక్సైడును కాపర్(II)నైట్రేట్,కాపర్(II)హైడ్రాక్సైడ్ లేదా కాపర్(II)కార్బొనేట్‌లను వేడిచెయ్యడం ద్వారా ఉత్పత్తి చెయ్యుదురు.
2 Cu(NO3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2
Cu(OH)2(s) → CuO(s) + H2O(l)
CuCO3 → CuO + CO2

అణు సౌష్టవం –భౌతిక ధర్మాలు
కాపర్(II)ఆక్సైడు మోనోక్లినిక్ క్రిస్టల్ సిస్టానికి చెందిన సంయోగపదార్థం.స్పటికఅణువులోని రాగి పరమాణువు,నాలుగు ఆక్సిజన్ పరమాణువులతో చదరాకారపు సమీకృత సమన్వియబంధనిర్మాణాన్ని కలిగి ఉండును.
బల్క్‌కాప(II)ఆక్సైడుయొక్క వర్క్‌ఫంక్షను 5.3eV .

కాపర్(II)ఆక్సైడు కనిష్ఠంగా1.2 eV బంధఖాళి(bandgap)ఉన్న p-రకపు అర్ధవాహకం.కుప్రిక్ఆక్సైడును అనార్ద్ర విద్యుత్ ఘటకాలు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.ఈ సంయోగపదార్థాన్ని లిథియంను ఆనోడుగాను,లిథియం పెర్కొలేట్ తో మిశ్రమం చేసిన డైఅక్సలేన్‌ను ఎలక్ట్రోలైన్ గా ఉపయోగించిన ఆర్ద్ర విద్యుత్ ఘటకాలలో కాథోడుగా ఉపయోగిస్తారు.,

కాపర్(II)ఆక్సైడు యొక్క అణుభారం 79.545 గ్రాములు/మోల్. 25 °C కాపర్ (II)ఆక్సైడు సంయోగపదార్థం యొక్క సాంద్రత 6.315 గ్రాములు/సెం.మీ3.కాపర్(II)ఆక్సైడు యొక్క ద్రవీభవన స్థానం1,326 °C (2,419 °F; 1,599K),, బాష్పీభవన స్థానం 2,000 °C (3,630 °F; 2,270K).కాపర్(II)ఆక్సైడు సంయోగపదార్థం నీటిలో కరుగదు.అలాగేఆల్కహాలు,అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్,, అమ్మోనియం కార్బొనేట్ లలో కూడా కరుగదు.అయితే అమ్మోనియం క్లోరైడ్,, పొటాషియం సైనైడ్‌ లలో కరుగుతుంది.కాపర్ (II)ఆక్సైడు సమ్మేళన పదార్థం వక్రీభవన సూచిక 2.63.

రసాయన చర్యలు
కాపర్(II)ఆక్సైడ్ ఒక ద్విశ్వాభావిని(ఆమ్లగుణం,,క్షారగుణం).అందువలన హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం,సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం,, నైట్రిక్ ఆమ్లం వంటి ఖనిజఆమ్లాలలో కరుగును.ఫలితంగా సంబంధిత లవణాలు ఏర్పడును.
CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
గాఢ క్షారముతో రసాయన చర్య జరుపుటవలన సదరు పదార్థ సంబంధిత కుప్రస్‌లవణాలు ఉత్పత్తి అగును.
2MOH + CuO + H2O → M2[Cu(OH)4]
హైడ్రోజన్,కార్బన్ మొనాక్సైడ్,, కర్బనం వంటి వాటితో కాపర్(II)ఆక్సైడును క్షయించిన రాగి లోహం ఏర్పడును.
CuO + H2 → Cu + H2O
CuO + CO → Cu + CO2
2CuO + C → 2Cu + CO2
థెర్మిట్ మిశ్రమంలోని ఐరన్‌ఆక్సైడుకు బదులుగా కాపర్(II)ఆక్సైడునుతక్కువ ప్రేలుడు లక్షణంపొందును.కారణం ఇది మండించే స్వభావం ఉన్న పదార్థంకాదు.

ఉపయోగాలు
పలు రాగిలవణాల ఉత్పత్తికి కాపర్(II)ఆక్సైడు ప్రారంభపదార్థం.కొయ్య,కలప /దారువును దీర్ఘకాలం భద్రపరచే పలురసాయనాలు కాపర్(II)ఆక్సైడునుండే ఉత్పత్తి అగును.పింగాణి తయారీలో ఉత్పత్తులకు నీలి, ఎరుపు, ఆకుపచ్చ,రంగులు ఏర్పడుటకై ఉపయోగిస్తారు.కొన్ని సందర్భాలలో గ్రే,పింకు,, నల్లని మెరుపు/ప్రకాశం రావటానికి ఈ సంయోగపదార్థం ఉపయోగిస్తారు.

జంతువుల ఆహార సంబంధించిన/పత్య సంబంధపు అదనపు పదార్థంగా(dietary supplement)ఉపయోగిస్తారు.రాగి మిశ్రమ ధాతువులను వెల్డింగ్ య్యునపుడు కాపర్(II)ఆక్సైడును వినియోగిస్తారు
కుప్రిక్ఆక్సైడును అనార్ద్ర విద్యుత్ ఘటకాలు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.ఈ సంయోగపదార్థాన్ని లిథియాన్ని ఆనోడుగాను,లిథియం పెర్కొలేట్ తో మిశ్రమం చేసిన డైఅక్సలేన్‌ను ఎలక్ట్రోలైన్ గా ఉపయోగించిన ఆర్ద్ర విద్యుత్ ఘటకాలలో కాథోడుగా ఉపయోగిస్తారు

విసర్జన/పారవెయ్యుట
కాపర్ ఆక్సైడును సైనైడు,హైడ్రోకార్బన్లు,హలోజనికరణ చెందిన హైడ్రోకార్బనులు,, డైఆక్సిన్లు వంటి ప్రమాదకర వస్తువులను విసర్జించిన విధంగానే ఆక్సీకరణ చేసి నిర్వీర్యం చేసి పారవెయ్యుదురు.

ఇవికూడా చూడండి
రాగి
ఆక్సిజన్

మూలాలు

రసాయన శాస్త్రం
రాగి సమ్మేళనాలు
అకర్బన సమ్మేళనాలు