Bakır(II) oksit
 | |
| Adlandırmalar | |
|---|---|
Bakır(II) oksit | |
Diğer adlar Küprik oksit | |
| Tanımlayıcılar | |
CAS numarası | |
3D model (JSmol) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.882 |
PubChem CID | |
| RTECS numarası |
|
| UNII | |
CompTox Bilgi Panosu (EPA) | |
| |
| |
| Özellikler | |
| Molekül formülü | CuO |
| Molekül kütlesi | 79.545 g/mol |
| Görünüm | siyahtan kahverengiye değişen renkte |
| Yoğunluk | 6.315 g/cm3 |
| Erime noktası | 1326 °C |
| Kaynama noktası | 2000 °C |
| Çözünürlük (su içinde) | çözünmez |
| Çözünürlük | amonyum klorür, potasyum siyanür’de çözünür alkol, amonyum hidroksit, amonyum karbonat’da çözünmez |
| 1.2 eV | |
| Kırınım dizimi (nD) | 2.63 |
| Yapı | |
| monoklinik, mS8[1] | |
| Termokimya | |
Standart molar entropi (S⦵298) | 43 J•mol−1•K−1 |
Standart formasyon entalpisi (ΔfH⦵298) | −156 kJ•mol−1 |
| Tehlikeler | |
| NFPA 704 (yangın karosu) | |
| Parlama noktası | Tutuşmaz |
| AB İndeksi | Not listed |
| AB sınıflandırması | Zararlı (Xn) Dangerous for the environment (N) |
| Güvenlik bilgi formu (SDS) | Fischer Scientific |
| Benzeyen bileşikler | |
Diğer anyonlar | Bakır(II) sülfür |
Diğer katyonlar | Nikel(II) oksit Çinko oksit |
Benzeyen bileşikler | Bakır(I) oksit |
| Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
Bakır (II) oksit ya da küprik oksit (CuO) bakırın daha yüksek oksit formunda olanıdır. Doğada tenorit minerali halinde bulunur.
Kimyasal özellikleri
İyonik bir yapıya sahip siyah bir katı olan bakır (II) oksit, 1200 °C üzerinde bir miktar oksijen kaybederek erir. Bakır (II) oksit, bakır metalinin hava içerisinde ısıtılmasıyla elde edilebilir:
- 2 Cu + O2 → 2 CuO
Bu reaksiyonda bakır(I) oksit de oluşur. Bu yüzden saf bakır (II) oksit bakır(II) nitrat, bakır(II) hidroksit ya da bakır(II) karbonat’ın ısıtılmasıyla elde edilir:
- 2 Cu(NO3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2
- Cu(OH)2 (s) → CuO (s) + H2O (l)
- CuCO3 → CuO + CO2
Bakır(II) oksit bir bazik oksit olduğu için hidroklorik asit, sülfürik asit ya da nitrik asit gibi mineral asitlerde çözünerek ilgili bakır(II) tuzlarını verir:
- CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
- CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O
- CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Derişik alkali çözeltileri ile reaksiyona girerek ilgili kuprat tuzlarını oluşturur:
- 2 XOH + CuO + H2O → X2[Cu(OH)4]
Hidrojen ya da karbon monoksitle metalik bakıra indirgenir:
- CuO + H2 → Cu + H2O
- CuO + CO → Cu + CO2
Bakır(II) oksitin hazırlanması için bir laboratuvar yöntemi de bakır anot kullanılarak, orta gerilimde sodyum bikarbonat içeren suyun elektrolizine dayanır. Elde edilen bakır hidroksit, bazik bakır karbonat ve bakır karbonat karışımı toplanır ve ısıtılarak bakır(II) oksit elde edilir.
Kristal yapısı
Monoklinik kristal sistemine ait olan bakır(II) oksitin kristalografik nokta grubu 2/m ya da C2h’dır. Birim hücresinin uzay grubu C2/c ve örgü parametreleri a = 4.6837(5), b = 3.4226(5), c = 5.1288(6), α = 90°, β = 99.54(1)°, γ = 90° ‘dir. Bakır atomu, yaklaşık bir kare düzlem konfigürasyonu konumunda 4 oksijen atomu tarafından koordine edilmektedir.[2]
 |  |
Sağlığa etkisi
Bakır (II) oksit tahriş edici bir maddedir. Ayrıca, endokrin ve merkezî sinir sisteminde hasara neden olabilir. Gözler ya da cilde teması tahrişe neden olabilir. Küprik oksit tozunu yutmak metalik bir tat, mide bulantısı, kusma ve karın ağrısı ile sonuçlanabilir. Daha ağır hallerde, mavi-yeşil renkli kusma, siyahımsı katran gibi ishal, sarılık ve karaciğer büyümesi olabilir. Kan hücrelerinin yırtılması sonucu dolaşım kollapsı ve şok oluşur. Soluma, septum ve akciğerlerin zarar görmesine yol açabilir. Bakır (II) oksit tozunun eritilmesi sırasında dumanın solunması grip benzeri belirtiler oluşturan metal dumanı ateşi denilen bir hastalığa yol açabilir. Bakır (II) oksit, Wilson hastalığı olan kişilerin bir kısmında bakır biriktiği için zehirliliğe yol açabilir. Bakır (II) oksit tozunun boşaltılması veya aktarılması iyi havalandırılmış bir ortamda yapılmalı ve cilt veya gözlerle temasını önlemek için gerekli güvenlik tedbirleri alınmalıdır.[3] Bununla birlikte bakır sinir sistemi, bağışıklık sistemi, kalp ve ciltte dahil olmak üzere kılcal damarların oluşumu [4][5] gibi pek çok dokunun normal işlevi için gerekli bir iz element olmasının yanında vücut tarafından çok iyi metabolize edilir. Bakır (II) oksit vitamin takviyelerinde [6] ve reçetesiz satılan ilaçlarda güvenli bir bakır kaynağı olarak kullanılmaktadır. Küprik oksit ayrıca, kozmetik ve antimikrobiyal özelliklerinden dolayı yastık kılıfı ve çorap gibi tüketim ürünlerinde de kullanılmaktadır.[7][8][9][10] Bakıra bağlı cilt hassasiyet riski son derece minimum sayılır.[11]
Kullanımı
Küprik oksit, seramik alanında kırmızı, mavi ve yeşil (ve bazen pembe, gri ya da siyah) sırları üretmek için bir pigment olarak kullanılır. Aynı zamanda rayon yapmak için kullanılan kupramonyum hidroksit çözeltisi yapmak için de kullanılır. Bazen hayvanlardaki bakır eksikliğine karşı diyet takviyesi olarak da kullanılır.[12] Bakır (II) oksit 1.2 eV gibi dar bir enerji aralığına sahip olduğundan p tipi yarı iletken olarak uygulama olanağı bulmuştur. Optik malzemeleri parlatmak için kullanılan bir aşındırıcıdır. Küprik oksit kuru pilleri üretmek için kullanılabilir. Ayrıca anot olarak lityum ve elektrolit olarak dioksalanla karıştırılmış lityum perklorat kullanılan ıslak hücreli pillerde katot olarak küprik oksit kullanılmaktadır. Bakır (II) oksit diğer bakır tuzlarının üretimi için kullanılabilir. Bakır alaşımlarıyla kaynak yapıldığında da kullanılmaktadır.[13]
Bakır (II) oksitin başka bir kullanımı da termitte yer alan demir oksitin yerine kullanılmasıdır. Termit reaksiyonundan yangın çıkarmaktan düşük patlayıcı olarak kullanmaya kadar değişik alanlarda faydalanılmaktadır.
Atık maddelerin yok edilmesinde kullanımı
Küprik oksit siyanür, hidrokarbonlar, halojenleştirilmiş hidrokarbonlar ve dioksinler gibi tehlikeli maddelerin oksidasyon yoluyla ve güvenle yok edilmesi için kullanılabilir.[14]
Aşağıdaki denklemler sırasıyla fenol ve pentaklorofenolün bakır oksit yardımıyla ayrışmasını göstermektedir:
- C6H5OH + 14CuO → 6CO2 + 3H2O + 14Cu
- C6Cl5OH + 2H2O + 9CuO → 6CO2 + 5HCl + 9Cu
Ayrıca bakınız
- Bakır(I) oksit
- Patina
Kaynakça
- ^ The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO, Forsyth J.B., Hull S., J. Phys.: Condens. Matter 3 (1991) 5257-5261, DOI:10.1088/0953-8984/3/28/001
- ^ J.B. Forsyth and S. Hull (1991). "The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO". J. Phys. 3 (28). s. 5257-5261. doi:10.1088/0953-8984/3/28/001.
- ^ "Material safety data sheet: Copper (II) oxide". Iowa State University. 2003. 22 Aralık 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 Ocak 2007.
- ^ Uauy; Olivares, M; Gonzalez, M (1998). "Essentiality of copper in humans". Am J Clin Nutr. 67 (3). ss. 952S-9S. PMID 9587135. 2 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ocak 2013.
- ^ Sen; Khanna, S; Venojarvi, M; Trikha, P; Ellison, EC; Hunt, TK; Roy, S (2002). "Copper-induced vascular endothelial growth factor expression and wound healing". Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282 (5). ss. H1821-27. doi:10.1152/ajpheart.01015.2001. PMID 11959648. 6 Eylül 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ocak 2013.
- ^ "Vitamin Supplements:". 23 Temmuz 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ocak 2013.
- ^ Borkow G; Gabbay, J.; Lyakhovitsky, A.; Huszar, M. (2009). "Improvement of facial skin characteristics using copper oxide containing pillowcases: a double-blind, placebo-controlled, parallel, randomized study". Int J Cosmet Sci. 31 (6). ss. 437-43. doi:10.1111/j.1468-2494.2009.00515.x. PMID 19467028.
- ^ Borkow G; Zatcoff, Richard C.; Gabbay, Jeffrey (2009). "Reducing the risk of skin pathologies in diabetics by using copper impregnated socks". Med Hypotheses. 73 (6). ss. 883-6. doi:10.1016/j.mehy.2009.02.050. PMID 19559540.
- ^ Borkow G; Gabbay, Jeffrey (2005). "Copper as a biocidal tool". Curr Med Chem. 12 (18). ss. 2163-75. doi:10.2174/0929867054637617. PMID 16101497.
- ^ Borkow G; Gabbay, J (2004). "Copper-impregnated products with potent biocidal activities". FASEB J. 18 (14). ss. 1728-30. doi:10.1096/fj.04-2029fje. PMID 15345689.
- ^ Hostynek JJ, and Maibach HI (2003). "hypersensitivity: dermatologic aspects-an overview". Rev Environ Health. 153 (3). ss. 153-83. PMID 14672513.
- ^ "Uses of Copper Compounds: Other Copper Compounds". Copper Development Association. 2007. 15 Ağustos 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 27 Ocak 2007.
- ^ "Cupric Oxide Data Sheet". Hummel Croton Inc. 21 Nisan 2006. 7 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Şubat 2007.
- ^ Kenney, Charlie W.; Uchida, Laura A. (15 Nisan 1986). "Use of copper (II) oxide as source of oxygen for oxidation reactions". 29 Eylül 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Haziran 2007.
