Oxid meďný

Oxid meďný je anorganická zlúčenina mede so vzorcom Cu2O Je to jeden z hlavných oxidov medi, druhým je oxid meďnatý (CuO). Táto červeno sfarbená pevná látka je súčasťou niektorých antivegetatívnych farieb. Zlúčenina sa môže objaviť buď žltá alebo červená, v závislosti od veľkosti častíc.N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997. Oxid meďnatý sa nachádza ako červenkastý minerál kuprit. 

 Príprava 
Oxid meďný sa môže vyrábať niekoľkými spôsobmi.H. Wayne Richardson "Copper Compounds in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim.  Najjednoduchšie je to priamou oxidáciou medi: 

 4 Cu + O2 → 2 Cu2O 

Prísady ako voda a kyseliny ovplyvňujú rýchlosť tohto procesu, ako aj ďalšiu oxidáciu na oxid meďnatý. Vyrába sa tiež komerčne redukciou meďnatých roztokov oxidom siričitým. Vodné roztoky chloridu meďného reagujú so zásadou za vzniku rovnakého materiálu. Vo všetkých prípadoch je farba vysoko citlivá na procedurálne podrobnosti. 
vľavo|náhľad|Pourbaixov diagram pre meď v nekomplexných médiách (anióny iné ako OH - neuvažované). Koncentrácia iónov 0,001 m (mol/kg vody). Teplota 25 ° C.
Tvorba oxidu meďného je základom Fehlingovho testu a Benediktovho testu na redukciu cukrov. Tieto cukry redukujú alkalický meďnatý roztok, na jasne červenú zrazeninu oxidu meďného. 

Vytvára sa na postrieborných medených častiach vystavených vlhkosti, keď je strieborná vrstva porézna alebo poškodená. Tento druh korózie je známy ako červený mor. 

Existuje málo dôkazov o hydroxide meďnom, o ktorom sa predpokladá, že rýchlo podlieha dehydratácii. Podobná situácia platí pre hydroxid zlatný a strieborný. 

 Vlastnosti 
Oxid meďný je pevná diamagnetická látka. Pokiaľ ide o jeho koordinačné sféry, medené centrá sú 2-koordinované a oxidy sú tetraedrické. Štruktúra teda podobá v určitom zmysle polymorfnému oxidu kremičitému, a obe štruktúry majú podobne interpretovanú mriežku. 

Oxid meďný sa rozpúšťa v koncentrovanom amoniaku roztoku za vzniku bezfarebného komplexu [Cu(NH3)2]+, ktorý sa ľahko oxiduje na vzduchu do modreho [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, Rozpúšťa sa vo kyseline chlorovodíkovej, pričom vzniká CuCl2-. Zriedená kyselina sírová a kyselina dusičná produkujú síran meďný a dusičnan meďný.D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973. 

Oxid meďný degraduje na oxid meďnatý vo vlhkom vzduchu.   

 Polovodičové vlastnosti 
V histórii polovodičovej fyziky, oxid meďný, je jednou z najviac študovaných látok, a mnoho experimentálnych polovodičových aplikácii bolo preukázané prvýkrát v tomto materiáli: 

 polovodič 
 Polovodičové diódyL. O. Grondahl, Unidirectional current carrying device, Patent, 1927 
 FononitónyL. Hanke, D. Fröhlich, A.L. Ivanov, P.B. Littlewood, and H. Stolz "LA-Phonoritons in Cu2O" Phys. Rev. Lett. 83 (1999), 4365.L. Brillouin: Wave Propagation and Group Velocity, Academic Press, New York City, 1960. 

Najnižšie excitóny v oxide meďnom, sú extrémne dlhé; absorpčné čiary boli demonštrované s neV lineárnymi šírkami, čo je najužšia objemová excitačná rezonancia, aká bola kedy pozorovaná.J. Brandt, D. Fröhlich, C. Sandfort, M. Bayer, H. Stolz, and N. Naka, Ultranarrow absorption and two-phonon excitation spectroscopy of Cu2O paraexcitons in a high magnetic field, Phys. Rev. Lett. 99, 217403 (2007).  Súvisiace kvadrupólové polaritóny majú nízku skupinovú rýchlosť, ktorá sa blíži rýchlosti zvuku. V tomto médiu sa teda svetlo pohybuje takmer rovnako pomaly ako zvuk, čo vedie k vysokej hustote polaritónu. Ďalším neobvyklým znakom excitónov v základnom stave je to, že všetky primárne mechanizmy rozptylu sú kvantitatívne známe.J. P. Wolfe and A. Mysyrowicz: Excitonic Matter, Scientific American 250 (1984), No. 3, 98. Oxid meďný bol prvou látkou, u ktorej bolo možné vytvoriť model rozširovania absorpčnej šírky pásma podľa teploty bez parametrov, ktoré umožňujú odvodiť zodpovedajúci absorpčný koeficient. Pomocou Oxidu meďného je možné dokázať, že vzťahy Kramers-Kronig sa nevzťahujú na polaritóny. 

 Aplikácia 
Oxid meďný sa bežne používa ako pigment, fungicíd a ako prostriedok proti znečisteniu morských farieb. Usmerňovacie diódy založené na tomto materiáli sa priemyselne používajú už v roku 1924, dávno predtým, ako sa kremík stal štandardom. Oxid meďný je tiež zodpovedný za ružovú farbu v pozitívnom Benediktovom teste. 

 Pozri aj 
 Oxid meďnatý 

 Referencie 

 Zdroj 


Meďný
Kategória:Zlúčeniny medi
Kategória:Polovodičové materiály