산화구리(Copper Oxide)

구리는 전이금속으로 산소와 다양한 형태의 산화물을 구성할 수 있으며, 오늘은 이와같이 다양한 산화물들을 알아보고자 한다.

 

산화구리(I) / Copper(I) Oxide

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화학식 Cu₂O. 붉은 색의 고체이며, 입자 크기에 따라 노란색으로 보일 수도 있다.

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제법

산화구리(I)은 여러 가지 방법으로 제조할 수 있으나, 간단하게는 구리 금속의 산화를 통해 생성된다. 상업적으로 이산화황으로 구리(II) 용액을 환원시켜 생산된다.

 

4Cu+O₂→2Cu₂O

 

주요특성

Benedict의 설탕 환원 테스트 등에서 구리(II)염의 알칼리성 용액을 환원시켜 Cu₂O의 적색 침전물이 생성된다.

은도금 구리 등 은과 구리가 접촉된 부분에 산화구리(I)이 형성될 수 있다. 산화구리는 반자성의 특성을 가지고 있다. 산화구리(I)은 암모니아 수용액에 용해되어 무색 복합체 [Cu(NH₃)₂]+를 형성하는데, 이는 다시 공기 중에서 청색을 가지는 [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂]²+로 쉽게 산화된다.

Cu₂O는 습한 공기에서 산화구리(II)로 분해된다.

 

응용

산화구리(I)는 일반적으로 안료, 살균제 및 해양 페인트의 방오제로 주로 사용된다.

 

산화구리(II) / Copper(II) Oxide

화학식 : CuO 색깔은 흑색이다. 자연계에서 테노라이트(Tenorite)라는 광물로 알려져 있다.

 

제작

산화구리(II)은 광석에서 야금공정에 의해 탄산 암모늄, 암모니아 및 산소의 수성 혼합물로 처리되어 고체에서 추출되는 구리(I) 및 구리(II) 아민 착물을 생성되며, 이를 다시 증기로 분해되어 CuO가 생성된다.

또한 산화구리(II)은 300–800°C에서 공기 중의 구리를 가열하여 형성할 수 있습니다.

 

2Cu + O₂ → 2CuO

 

산화구리 (II)는 염산, 황산 또는 질산과 같은 무기산에 용해되어 구리염을 생성한다. 산화구리(II)은 세라믹 안료로 사용되어 파란색, 빨간색, 녹색, 회색, 분홍색, 검은색 유약을 생성한다.

 

그림. 형상과 분자구조(왼쪽 : 산화구리(I), 오른쪽 : 산화구리(II)) 철처

과산화구리(Copper Peroxide)

화학식 CuO₂ 성상은 올리브 녹색의 고체이다.

과산화구리는 슈바이처시약[Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂의 저온 용액과 과산화수소 등의 반응에 의해 생성된다. 과산화구리는 6 ℃ 이상의 온도에서 분해될 수 있고, 건조할 때 안정한 편이다.