கார உலோக குப்ரேட்டுகள்(III)

கார உலோக குப்ரேட்டுகள்(III)  (Alkali metal cuprates(III)) என்பவை MCuO2 என்ற பொது மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டு வடிவத்தில் உள்ள தாமிர உப்புகளின் குடும்பத்தைக் குறிக்கிறது. இவ்வாய்ப்பாட்டிலுள்ள M ஒரு கார உலோகத்தை அடையாளப்படுத்துகிறது. குப்ரேட்டு உப்புகளான இவற்றை ஒருங்கிணைப்பு பலபடிகளாக வகைப்படுத்தலாம். பல்லுருவ குப்ரேட்டு(III) தாள் அயனியின் எளிய மாதிரியாக இருப்பதுதான் இவற்றின் முதன்மை ஈர்ப்பாகும். கருத்தியல் ரீதியாக CuO−2 அயனி குப்ரேட்டு மீக்கடத்திகளிலும் தோன்றும்.

பொதுப் பண்புகள்
குப்ரேட்டுகள்(III) மிகவும் வலிமையான ஆக்சிசனேற்றிகளாகும். இவை தண்ணீரில் நிலையற்றவை, பொதுவாக ஊடகத்தை ஆக்சிசனேற்றுகின்றன.

பொட்டாசியம் குப்ரேட்டு
எளிமையான ஆக்சைடு அடிப்படையிலான குப்ரேட்டுகளில் ஒன்று பொட்டாசியம் குப்ரேட்டு(III) (KCuO2) ஆகும். இந்த வேதி இனத்தை பல் எதிர்மின் [CuO−2]n அயனியின்  K+ உப்பாகக் காணலாம். இதனால் இந்தப் பொருள் ஆக்சைடு குப்ரேட்டு என வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த அடர் நீல நிற காந்த திடப்பொருள் பொட்டாசியம் பெராக்சைடு மற்றும் தாமிரம்(II) ஆக்சைடை ஆக்சிசன் வளிமண்டலத்தில் சூடாக்குவதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது:

K2O2 + 2 CuO → 2 KCuO2

KCuO2 முதன்முதலில் 1952 ஆம் ஆண்டு வி.கே. வாகில்  மற்றும் டபிள்யூ. கிளெம்  ஆகியோரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அவர்கள் இந்த சேர்மத்தை செம்பு(II) ஆக்சைடு மற்றும் பொட்டாசியம் மீ ஆக்சைடை ஆக்சிசன் வளிமண்டலத்தில் சூடாக்குவதன் மூலம் தயாரித்தனர்.

2 KO2 + 2 CuO → 2 KCuO2 + O2

பொட்டாசியம் மீஆக்சைடுடன் செப்புப் பொடியைச் சேர்த்து சூடாக்குவதன் மூலமும் இதைத் தயாரிக்கலாம்.:

KO2 + Cu → KCuO2

KCuO2 காற்றோடு மிகவும் மெதுவாக வினைபுரிகிறது. இது 760 கெல்வின் (487 °செல்சியசு; 908 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில் சிதைவடையத் தொடங்குகிறது. 975 கெல்வின் (702 °செல்சியசு; 1,295 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில் இதன் நிறம் நீலத்திலிருந்து வெளிர் பச்சை நிறமாக மாறுகிறது. உருகுநிலை 1,025 கெல்வின் (752 °செல்சியசு; 1,385 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலை ஆகும்.

உண்மையில், KCuO2 என்பது விகிதவியலுக்கு ஒவ்வாத அளவு சேர்மமாகும். எனவே மிகவும் துல்லியமான வாய்ப்பாடு KCuOx ஆகும்.  x என்பது 2 என்ற எண்ணுக்கு மிக அருகில் உள்ளது. படிக அமைப்பில் குறைபாடுகளை உருவாக்குகிறது, மேலும் இந்த சேர்மத்தின் போக்கைக் குறைக்கவும் வழிவகுக்கிறது.

சோடியம் குப்ரேட்டு 
கார மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் தாமிர ஐதராக்சைடை ஆக்சிசனேற்ற ஐபோகுளோரைட்டுகள் அல்லது ஐப்போபுரோமைட்டுகளைப் பயன்படுத்தி சோடியம் குப்ரேட்டு(III) NaCuO2 சேர்மத்தை உற்பத்தி செய்யலாம்.

2 NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ 
2 Cu(OH)2 + 2 NaOH + NaClO → 2 NaCuO2 + NaCl + 3 H2O

சோடியம் குப்ரேட்டு(III) செம்-பழுப்பு நிறத்தில் காணப்படுகிறது. ஆனால் இது செம்பு(II) ஆக்சைடாக சிதையும்போது படிப்படியாக கருப்பு நிறமாக மாறும்.

பிற குப்ரேட்டுகள்
கார உலோகங்களின் மற்ற குப்ரேட்டுகள்(III) சேர்மங்களும் அறியப்படுகின்றன. கூடுதலாக, KCuO2 (பொட்டாசியம் குப்ரேட்டு(III)), RbCuO2 (உருபீடியம் குப்ரேட்டு(III)) மற்றும் CsCuO2 (சீசியம் குப்ரேட்டு(III)) ஆகியவற்றின் கட்டமைப்புகளும் உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளன.

ஆக்சிசன் வளிமண்டல சூழலில் முறையே 675 கெல்வின் (402 °செல்சியசு; 755 °பாரங்கீட்டு) மற்றும் 655 கெல்வின் (382 °செல்சியசு; 719 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில்  உருபீடியம் ஆக்சைடு மற்றும் சீசியம் ஆக்சைடு ஆகியவற்றை தாமிரம்(II) ஆக்சைடு பொடியுடன் சேர்த்து வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம் RbCuO2 (நீலம்-கருப்பு) மற்றும் CsCuO2 (கருப்பு) ஆகியவற்றைத் தயாரிக்கலாம். இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று KCuO2 போலல்லாமல், காற்றோடு வேகமாக வினைபுரிகிறது.

4 CuO2− + 2 H2O → 4 CuO + O2↑ + 4 OH−

மேற்கோள்கள்

பகுப்பு:செப்பு சேர்மங்கள்
பகுப்பு:உப்புகள்
பகுப்பு:கார உலோகங்கள்
பகுப்பு:ஆக்சிசனேற்றிகள்
பகுப்பு:ஆக்சோமெட்டலேட்டுகள்