Бакар(I) оксид

Бакар (I) оксид или бакар оксид — неорганско соединение со формулата Cu2O. Тој е еден од главните оксиди на бакарот, а другиот е бакар(II) оксид (CuO). Ова црвено-обоено цврсто тело е составен дел на некои антифунгирани бои. Соединението може да изгледа или жолто или црвено, во зависност од големината на честичките. Бакар (I) оксид се наоѓа како црвеникав минерал куприт.

Подготовка

Бакар (I) оксид може да се произведува со неколку методи. Наједноставно, тоа настанува преку оксидација на бакарниот метал:

4 Cu + O₂ → 2 Cu₂O

Адитивите како што се водата и киселините влијаат на брзината на овој процес, како и на понатамошната оксидација до бакар (II) оксиди. Комерцијално се произведува и со редукција на бакар (II) раствори со сулфур диоксид.

Реакции

Водени раствори на бакар хлорид реагираат со база за да го добијат истиот материјал. Во сите случаи, бојата е многу чувствителна на процедуралните детали.

Формирањето на бакар(I) оксид е основа на Фелинговиот и Бенедиктовиот реагенс за редуцирачки шеќери. Овие шеќери го намалуваат алкалниот раствор на бакар (II) сол, давајќи светло црвен талог од Cu₂O.

Се формира на сребрени бакарни делови изложени на влага кога сребрениот слој е порозен или оштетен. Овој вид на корозија е познат како црвена чума.

Постојат малку докази за бакар(I) хидроксид CuOH, кој се очекува брзо да претрпи дехидрација. Слична ситуација се однесува на хидроксидите на злато (I) и сребро (I).

Во однос на нивните координативни сфери, бакарните центри се 2-координирани, а оксидите се тетраедарски. Структурата на тој начин наликува во извесна смисла на главните полиморфи на SiO2, и двете структури имаат меѓупробиени решетки.

Бакар (I) оксид се раствора во концентриран раствор на амонијак и формира безбоен комплекс [Cu(NH3)2]+, кој лесно се оксидира во воздухот до синиот [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Се раствора во хлороводородна киселина и дава раствори на CuCl- 2. Разредената сулфурна киселина и азотна киселина произведуваат бакар(II) сулфат и бакар(II) нитрат, соодветно.[5]

Cu2O се разградува до бакар(II) оксид на влажен воздух.

Структура

Cu₂O кристализира во кубна структура со решеткаста константа al = 4,2696 Å. Атомите на бакар се распоредуваат во fcc супрешетка, атомите на кислород во bcc супрешетка. Една супрешетка е поместена за една четвртина од дијагоналата на телото. Вселенската група е Pn3m, која ја вклучува точкастата група со целосна октаедрална симетрија.

Полупроводнички својства

Во историјата на физиката на полупроводниците, Cu2O е еден од најпроучените материјали, а многу експериментални апликации за полупроводници се први прикажани во овој материјал:

• Полупроводник
• Полупроводнички диодиref>L. O. Grondahl, Unidirectional current carrying device, Patent, 1927</ref>
• Фоноритони („кохерентна суперпозиција на ексцитон, фотон и фонон“)

Најниските ексцитони во Cu₂O се исклучително долготрајни; абсорпционите линиски форми се демонстрирани со neV ширини на линии, што е најтесната резонанца на ексцитон забележана досега. Придружните четириполски поларитони имаат мала групна брзина која се приближува до брзината на звукот. Така, светлината се движи речиси бавно како звукот во овој медиум, што резултира со високи поларитонски густини. Друга необична одлика на ексцитоните на основната состојба е тоа што сите примарни механизми на расејување се познати квантитативно . Cu₂O била првата супстанција каде што можеше да се воспостави целосно без параметри модел на проширување на ширината на апсорпционата линија според температурата, овозможувајќи да се изведе соодветниот коефициент на апсорпција. Со помош на Cu₂O може да се покаже дека односите Крамерс-Крониг не се применуваат на поларитоните.