Oxyde de cuivre(II)

Oxyde cuivrique
__ Cu2+     __ O2- Maille cristalline de l'oxyde cuivrique.
Général
Nom IUPAC	Oxyde de cuivre(II)
No CAS	1317-38-0
No EINECS	215-269-1
No RTECS	GL7900000
PubChem	14829
SMILES	O=[Cu] PubChem, Vue 3D
InChI	Std. InChI : Vue 3D InChI=1S/Cu.O Std. InChIKey : QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N
Apparence	poudre noire
Propriétés chimiques
Formule brute	CuO  [Isomères]
Masse molaire[1]	79,545 ± 0,003 g·mol-1 Cu 79,89 %, O 20,11 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 326 °C [2]
T° ébullition	2 000 °C
Masse volumique	6,315 g·cm-3
Propriétés électroniques
Bande interdite	1,2 eV
constante diélectrique	18,1 à 15°C
Propriétés optiques
Indice de réfraction	$n^{ }_{ }$ 2,63
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
Xn N
Symboles : Xn : Nocif N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R22 : Nocif en cas d’ingestion. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S22 : Ne pas respirer les poussières. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité.
Phrases R : 22, 50/53,
Phrases S : 22, 61,
Transport[3]
90    3077    Code Kemler : 90 : matière dangereuse du point de vue de l'environnement, matières dangereuses diverses Numéro ONU : 3077 : MATIÈRE DANGEREUSE DU POINT DE VUE DE L’ENVIRONNEMENT, SOLIDE, N.S.A. Classe : 9 Étiquette : 9 : Matières et objets dangereux divers Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
SGH[3]
Attention H302, H410, P260, P273, H302 : Nocif en cas d'ingestion H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P260 : Ne pas respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement.
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’oxyde de cuivre(II) ou, oxyde cuivrique, est un composé chimique de formule CuO. Il s'agit d'un solide noir à structure ionique fondant vers 1 200 °C en dégageant un peu d'oxygène. Le cuivre y est à son état d'oxydation +2. Sa forme minérale est la ténorite.

Propriétés chimiques

On peut former de l'oxyde cuivrique en chauffant du cuivre à l'air libre, mais il se forme alors également de l'oxyde cuivreux Cu₂O :

2 Cu + O₂ → 2 CuO.

4 Cu + O₂ → 2 Cu₂O.

L'oxyde cuivrique peut être obtenu avec un meilleur degré de pureté en chauffant du nitrate de cuivre(II) Cu(NO₃)₂, de l'hydroxyde de cuivre(II) Cu(OH)₂ ou du carbonate de cuivre(II) CuCO₃ :

2 Cu(NO₃)₂ → 2 CuO + 4 NO₂ + O₂.

basique et réagit avec les acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique HCl, l'acide sulfurique H₂SO₄ ou l'acide nitrique HNO₃ en donnant le sel de cuivre(II) correspondant :

CuO + 2 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O.

CuO + 2 HCl → CuCl₂ + H₂O.

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O.

Il réagit avec les bases concentrées pour former les sels de cuprates correspondants :

2 XOH + CuO + H₂O → X₂[Cu(OH)₄].

Il peut également être réduit en cuivre métallique à l'aide d'hydrogène H₂ ou de monoxyde de carbone CO :

CuO + H₂ → Cu + H₂O.

CuO + CO → Cu + CO₂.

Une méthode de préparation de l'oxyde cuivrique en laboratoire consiste à électrolyser une solution aqueuse de bicarbonate de sodium NaHCO₃ avec une anode en cuivre sous faible différence de potentiel : il suffit alors de chauffer le mélange d'hydroxyde de cuivre(II) Cu(OH)₂ et de carbonate de cuivre(II) CuCO₃ obtenu.

Applications

Oxyde cuivrique.

L'oxyde cuivrique est utilisé comme pigment pour produire des lumières bleues en pyrotechnie.

Il intervient dans la production de solutions de réactif de Schweitzer [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂, utilisé notamment dans le fabrication de la viscose.

Il trouve des applications comme matériau semiconducteur de type p en raison de sa faible largeur de bande interdite (1,2 eV).

Il est également utilisé comme abrasif en optique, et dans la fabrication de certaines piles électriques.

Il est parfois utilisé à la place de l'oxyde de fer dans la thermite pour en faire un explosif de faible puissance plutôt qu'un matériau incendiaire.

Notes et références

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ « COPPER(II) OXIDE » dans la base de données Hazardous Substances Data Bank, consulté le 5 août 2011
3. ↑ ^{a, b et c} Entrée de « Copper(II) oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 26 mars 2011 (JavaScript nécessaire)

Voir aussi

Articles connexes

• Oxyde cuivreux Cu₂O