酸化銅(II)

酸化銅(II)
IUPAC名 copper(II) oxide
別称 酸化第二銅
識別情報
CAS登録番号	1317-38-0
PubChem	164827
ChemSpider	144499
UNII	V1XJQ704R4
RTECS番号	GL7900000
SMILES [Cu]=O [Cu+2].[O-2]
InChI InChI=1S/Cu.O/q+2;-2 Key: KKCXRELNMOYFLS-UHFFFAOYSA-N InChI=1/Cu.O/rCuO/c1-2 Key: QPLDLSVMHZLSFG-PHEGLCPBAN InChI=1/Cu.O/q+2;-2 Key: KKCXRELNMOYFLS-UHFFFAOYAT
特性
化学式	CuO
モル質量	79.55 g mol^−1
外観	黒色粉末
密度	6.31 g/cm^3
融点	1201 °C (1474 K)
沸点	2000 °C
アルコールへの溶解度	不溶
アンモニア水への溶解度	可溶
バンドギャップ	1.2 eV
構造
結晶構造	単斜晶系、mS8[1]
空間群	C2/c, #15
格子定数 (a, b, c)	a = 4.6837 Å,b = 3.4226 Å,c = 5.1288 Å
格子定数 (α, β, γ)	α = 90°, β = 99.54°, γ = 90°
危険性
安全データシート(外部リンク)	Fischer Scientific
EU分類	刺激性 (Xn) 環境への危険性 (N)
EU Index	Not listed
NFPA 704	0 2 1
引火点	不燃性
関連する物質
その他の陰イオン	硫化銅(II)
その他の陽イオン	酸化ニッケル(II) 酸化亜鉛
関連物質	酸化銅(I)
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

酸化銅(II)（さんかどう に、英: copper(II) oxide）は化学式 CuO で表される銅の酸化物で、黒色の粉末。CAS登録番号は[1317-38-0]。水、アルコールに不溶。塩酸、硫酸、塩化アンモニウム溶液、アンモニア水などに可溶。融点1,026 °C。1,050 °C以上で分解して酸化銅(I)になる。

酸化銅(II)は塩基性酸化物であるので、酸と反応して塩を作る。水素または一酸化炭素気流中で250 °Cに加熱すると容易に金属銅に還元される。また、黒鉛粉末とともに加熱することによっても還元される。天然では黒銅鉱として産出する。

釉薬の着色剤として利用される。陶磁器に酸化銅(II)を添加した釉薬をかけて焼成すると、酸化焼成では青色-緑色に、還元焼成では赤色に発色する。還元焼成で現れる赤色はかつては釉薬中の酸化銅(II)が金属銅に還元されて発色したものと考えられたが、今日では酸化銅(II)が酸化銅(I)に還元されて赤く発色すると考えられている。

生成

酸化銅(II) は、塩基性炭酸銅の加熱で得られる[2]。

${\displaystyle {\ce {CuCO3{\cdot }Cu(OH)2->2{CuO}+{CO2}+H2O}}}$

水酸化銅(II)、硝酸銅(II)、もしくは単体の銅などの加熱でも得られる。

${\displaystyle {\ce {Cu(OH)2 -> CuO + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2Cu + O2 -> 2CuO}}}$

反応

酸化銅(II)が塩酸、硫酸、塩化アンモニウム溶液、アンモニア水に溶ける際は以下のような反応を起こす。

${\displaystyle {\ce {CuO\ + 2HCl -> CuCl2\ + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {CuO\ + H2SO4 -> CuSO4\ + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2 CuO\ + 4NH4Cl -> CuCl2\ +\ [Cu(NH3)4]Cl2\ + 2H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {CuO\ + 4NH3\ + H2O ->\ [Cu(NH3)4](OH)2}}}$

また、酸化銅(II)を金属銅に還元する際には水素や一酸化炭素、黒鉛と以下のように反応させる。

${\displaystyle {\ce {CuO\ + H2 -> Cu\ + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {CuO\ + CO -> Cu\ + CO2}}}$

${\displaystyle {\ce {2CuO\ + C -> 2Cu\ + CO2}}}$

出典

1. 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
2. 清山哲郎、山添昇『新実験化学講座８．無機化合物の合成[Ⅰ]』日本化学会 編、丸善、1976年、305頁。 NCID BN00705318。 

関連項目

• 銅酸化物