氧化亚铜的基本性质
1. 物理性质
外观与状态:纯净品为鲜红色粉末,工业级产品因杂质可能呈暗红色或土红色,无臭、无味。
晶体结构:属立方晶系,晶格常数约 0.426 nm,具有半导体特性,禁带宽度约 2.17 eV(可见光范围内可吸收光子,为光催化应用提供基础)。
密度与熔点:密度约 6.0 g/cm³(远高于铜的其他氧化物,如 CuO 密度为 6.31 g/cm³),熔点 1235℃,高温下(1800℃以上)会分解为金属铜(Cu)和氧化铜(CuO)。
溶解性:不溶于水和乙醇,易溶于稀盐酸、稀硫酸(生成铜盐和铜单质,如与盐酸反应:Cu₂O + 2HCl = CuCl₂ + Cu↓ + H₂O,溶液呈蓝色并伴随红色铜粉沉淀),也能溶于氨水(形成稳定的络合物 [Cu (NH₃)₂]⁺,溶液呈无色,遇空气后氧化为深蓝色的 [Cu (NH₃)₄]²⁺)。
2. 化学性质
氧化性与还原性:作为中间价态氧化物(Cu 为 + 1 价),兼具氧化性和还原性:
还原性:在空气中加热至 200℃以上,易被氧化为黑色的氧化铜(2Cu₂O + O₂ = 4CuO);能还原稀硝酸、浓硫酸等强氧化剂,生成 Cu²+ 盐。
氧化性:在高温下可被氢气、一氧化碳等还原剂还原为金属铜(Cu₂O + H₂ = 2Cu + H₂O),这一特性是其在冶炼工业中应用的核心。
稳定性:常温下在干燥空气中稳定,但遇潮湿空气或二氧化碳会缓慢变质(生成碱式碳酸铜,即 “铜绿”),因此需密封储存。