Óxido de cobre (II)

Óxido de cobre (II) Concepto: Es un óxido metálico formado por un catión cu2+ y un anión O-, unidos a través de un enlace iónico.

Óxido de cobre (II). Es un óxido metálico, de color gris negro, se encuentra en la naturaleza contenido en el mineral Tenorita. Es el óxido de cobre con mayor número de oxidación. Su fórmula químca es CuO.

Reseña histórica

El óxido de cobre II es el contenido principal del mineral Tenorita, fue nombrada por el botánico italiano Michele Tenore (1780-1861), su nombre deviene en honor al apellido del descubridor. Según la IUPAC la fórmula simple es CuO.

Se produce en la intemperie o en zonas oxidadas relacionadas con los yacimientos primarios más profundos de sulfuro de cobre, es decir con la crisocola y los carbonatos de cobre, azurita y malaquita. El color gris-negro opaco de la tenorita contrasta fuertemente con el veteado azul de la crisocola.

Propiedades físicas

Color:

• Gris negro

- Densidad:

6,515

Masa Molar:

• 79,545 g/mol

Solubilidad en agua:

• Insoluble

Solubilidad en Etanol:

• Insoluble

Solución acuosa amoniacal:

• Soluble

Temperatura de fusión:

• 1201 °C

Temperatura de ebullición:

• 2000 °C

Estructura cristalina:

• monoclínica

Fórmula química:

• CuO

Propiedades Químicas

El Óxido de Cobre (II) es un óxido básico, así se disuelve en ácidos minerales tales como el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico o el ácido nítrico para dar las correspondientes sales de cobre (II):

• CuO + 2 HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

• CuO + 2 HCl = CuCl₂ + H₂O

• CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Reacciona con álcali concentrado para formar las correspondientes sales cuprato.

• 3 XOH + CuO + H2O → X3[Cu(OH)6]

Puede reducirse a cobre metálico usando hidrógeno o monóxido de carbono:

• CuO (s) + H₂(g) = Cu + H₂O (g)

• CuO (s)+ CO (g) = Cu + CO₂(g)

Obtención del óxido de cobre II

El óxido de cobre II puede obtenerse por combustión directa del cobre en presencia de aire:

2 Cu(s) + O₂(g) = 2 CuO(s)

Durante este proceso se obtiene además el óxido de cobre (I) como un producto lateral, por lo que es mejor prepararlo por calentamiento de nitrato de cobre (II), hidróxido de cobre (II) o carbonato de cobre (II):

• 2 Cu(NO₃)2 (s)= 2 CuO(s) + 4 NO₂ + O₂

• Cu(OH)₂ (s) = C_uO (s) + H₂O (l)

• CuCO₃ (s)= CuO (s)+ CO₂

En el laboratorio puede obtenerse a partir de la electrólisis de agua conteniendo bicarbonato de sodio a un voltaje moderado con un ánodo de cobre, y luego recoger la mezcla de hidróxido de cobre, carbonato básico de cobre, y carbonato de cobre producido, y calentarla.

Aplicaciones

1. Es usado en productos de consumo como fundas de almohada y calcetines, debido a sus propiedades cosméticas y antimicrobianas. El riesgo de sensibilidad dérmica frente al cobre es considerado sumamente pequeño.
2. El óxido cúprico se utiliza como pigmento en cerámica para producir esmaltes azul, rojo y verde (y a veces gris, rosa o negro).
3. Se utiliza ocasionalmente como suplemento dietético en animales con deficiencia de cobre.
4. Se utiliza como semiconductor tipo p, porque tiene una banda prohibida estrecha, de 1,2 eV. Se trata de un abrasivo usado para pulir los equipos ópticos.
5. Puede ser usado para producir pilas secas. Y en pilas húmedascomo cátodo, con litio como ánodo, y dioxalano mezclado con perclorato de litio como electrolito.
6. El óxido de cobre (II) puede utilizarse para producir otras sales de cobre. Otro uso es como sustituto para el óxido de hierro (II) en la termita. Esto puede cambiar la termita de incendiaria a un bajo explosivo.

Efectos en la salud

• El contacto con los ojos puede causar irritación e importantes daños en la córnea, pudiendo causar conjuntivitis. En la piel causa irritación y decoloración. La ingestión de polvo de óxido de cobre (II) puede resultar en un sabor metálico, náuseas, vómitos y dolor de estómago.

• La inhalación puede causar daño a los pulmones y el diafragma y sus vapores durante la fusión de polvo de óxido cúprico puede conducir a una enfermedad llamada fiebre de humo metálico, que puede causar síntomas de tipo gripal y además puede causar daño al sistema endocrino y sistema nervioso central.

• La manipulación de polvo de óxido de cobre (II) debe hacerse en un área bien ventilada, pues el cobre es un oligoelemento esencial para la función normal de muchos tejidos, incluyendo el sistema nervioso, el sistema inmunitario, el corazón, la piel y para la formación de capilares, siendo sumamente bien metabolizado por los seres humanos.

Uso en eliminación de sustancias:

El óxido cúprico puede ser usado para eliminar en forma segura materiales peligrosos tales como cianuro, hidrocarburos, hidrocarburos halogenados y dioxinas, a través de oxidación.

Fuentes

• Química secundaria básica parte II.Editorial Pueblo y Educación ISBN – 959-13 – 0347-5 (Parte2)pag.
• Ponjuan. A. y otros: Química Inorgánica Tomo I, Editorial Pueblo y Educación. La Habana, 1979.
• Revista Ingenieria