Известны соединения, в которых медь имеет степень окисления один, два и три. Их можно рассматривать как производные соответствующих оксидов: Cu2O, СuО и Си2O3.Соединения меди(I), в общем, менее устойчивы, чем соединения меди(II). Оксид Сu2O3 и его производные весьма нестойки.
Соединения меди(I). Cu2O оксид меди(I) (cuprum oxydulatum,cuprous oxide, закись меди) Сu2O(молек. масса 143.08) встречается в природе в виде минерала куприта.
Cu2O представляет собой карминово-красный кристаллический порошок. Получаемый иногда аморфный препарат Cu2O имеет желтую или оранжевую окраску. Плотн.6,0г/см3, Т плавл.1235 0С, нерастворим в воде, растворяется в NH4OH. Соляная кислота в отсутствие воздуха превращает Cu2O в белый кристаллический порошок CuCl.
Искусственно Cu2O может быть получен путем нагревания раствора соли меди(II) со щелочью и каким-нибудь сильным восстановителем, например формалином или глюкозой:
2CuSO4+4NaOH+C6H12O6→Cu2O+2Na2SO4+C6H12O7+2H2O
Так же Cu2O можно получить сухим путем при нагревании до 10000С смеси металлической меди и оксида меди (I):
Cu+CuO→Cu2O
При нагревании в атмосфере кислорода медь окисляется в закись меди Cu2O, а затем в оксид меди(II):
2Cu+O2→Cu2O+O2→2CuO
При действии на Cu2O соляной кислоты получается бесцветный раствор хлорида меди(I) CuCl. Если разбавить этот раствор водой, то хлорид меди(I) выпадает в виде белого творожистого осадка, нерастворимого в воде. Он может быть получен также кипячением раствора хлорида меди(II) СuСl2 с металлической медью в солянокислой среде:
CuCl2+Cu→2CuCl
Оксид меди(II)( окись меди, монооксид меди, cuprum oxydatum, copper oxide, молекулярная масса 79.545; регистрационный номер CAS 1317-38-0, разлагается при 1026 0С не плавясь на Cu2O и O2; плотн.6.4-6.45г/см3)
СuО — черные кристаллы или порошок, встречающиеся в природе (например, в виде минерала тенорита). Оксид меди почти нерастворим в воде, несколько растворим в NH4OH. При нагревании в струе водорода , монооксида углерода (CO) CuO легко восстанавливается до металлической меди:
CuO+H2→Cu+H2O
CuO+CO→Cu+CO2
В лаборатории CuO можно получить путем осаждения ионов Cu2+ действием NaOH или NH4OH с последующим прокаливанием Cu(OH)2. Можно вести осаждение в горячем растворе, сразу получая CuO:
CuSO4+2NaOH→CuO+Na2SO4+H2O
Оксид меди (II) CuO можно так же легко получить прокаливанием гидроксида меди:
Cu(OH)2→CuO+H2O
или карбоната гидроксомеди(II) Сu2(ОН)2СО3 :
Cu2(OH)2CO3→2CuO+CO2+H2O
или нитрата меди: 2Cu(NO3)2→2CuO+4NO2+O2
Оксид меди(II) проявляет окислительные свойства. При нагревании с различными органическими веществами СuО окисляет их, превращая углерод в диоксид углерода, а водород — в воду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакцией пользуются при элементарном анализе органических веществ для определения содержания в них углерода и водорода.
CuO хорошо растворяется в кислотах, образуя соответствующие соли:
CuO+2HCl→ CuCl2+H2O
CuO+H2SO4→CuSO4+H2O
CuO+2HNO3→Cu(NO3)2+H2O
Оксид меди(II) применяется в производстве стекла и эмалей, получения других соединений меди.