Гидроксиды меди: виды, свойства, применение

Гидроксид меди – это неорганическое соединение меди. Существует несколько разновидностей гидроксидов, все они используются в основном в химической промышленности в качестве реагента. Вещество активно используют для получения красителей, оно обладает каталитической активностью, поэтому ускоряет протекание реакций. Его также применяют в сельском хозяйстве как инсектицид, фунгицид.

Содержание

  • Что такое гидроксид меди, виды, формулы
  • Физические свойства, внешний вид
  • Химические свойства, реакции
  • Производство и получение гидроксида меди II
  • Применение
  • Применение меди гидроксида в садоводстве
    • Применение меди гидроксида в химии и других сферах
  • Токсичное воздействие и опасность гидроксидов меди
  • Где купить и сколько стоит
  • Заключение

Что такое гидроксид меди, виды, формулы

Гидроксид меди представляет собой соединение атома меди с гидроксильной группировкой. Медь существует преимущественно в двух валентностях I и II, редко встречаются III. Валентность означает потенциальную возможность образовать связь с определённым количеством атомов: одним, двумя, тремя. Химическая формула гидроксида меди (I) – CuOH, гидроксида меди (II) – Cu(OH)2.

Гидроксид меди (II) известен с древних времён. Его впервые синтезировали в 5000 годах до н.э. Он встречается в природе в медьсодержащих минералах: в азуритах (2CuCO3 ∙ Cu(OH)2) , малахитах (CuCO3 ∙ Cu(OH)2) , брошантитах (CuSO4 ∙ 3Cu(OH)2). Помимо гидроксида они включают различные примеси, в чистом виде обнаружен в спертините. Спертинит довольно редок, состоит из мельчайших голубоватых таблитчатых кристалликов, покрывающих коркой различные горные породы. Он распространён в США, Германии, Намибии, Казахстане.

Физические свойства, внешний вид

порошок гидроксида меди

Гидроксид меди (I) – это мелкие кристаллы желтоватого или оранжевого цвета без вкуса и запаха, из-за содержания загрязнителей часто темнеет. Они нестабильны, быстро распадаются, нерастворимы в воде и других полярных растворителях. Термолиз происходит при 100 °С, плотность 3,36 г/см3.

Гидроксид меди (II) – ромбические голубые или ярко-синие кристаллы, их плотность – 3,37 г/см3. Свойство меди гидроксида растворяться в воде не выражено, смешивается с концентрированной кислотой, сильными щелочами, а также аммиаком. Разлагается при нагревании свыше 70 °С.  В водной среде при повышении температурного режима образует суспензию, взесь.

Химические свойства, реакции

Гидроксид меди (II) обладает амфотерностью, т.е. способен взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами. Данное свойство меди гидроксида проявляется в реакции с сероводородом:

Cu(OH)2 + H2S → CuS + 2H2O

По схожему механизму протекает реакция с серной кислотой:

Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O

Гидроксид меди реагирует с газами: с диоксидом углерода, при этом выделяется гидроксокарбонат:

Cu(OH)2 + CO2 → (CuOH)2CO3 +H2O

Гидроксид меди реагирует с раствором аммиака, в результате чего образуется реактив Швейцара –  тетрааммиакат:

Cu(OH)2 + 4NH4 → [Cu(NH3)4](OH)2

Гидроокись меди реагирует с концентрированным едким натром, формируя тетрагидроксокупрат:

Cu(OH)2 + NaOH → Na2[Cu(OH)4]

Гидроксид меди реагирует с кислородом, преобразуясь в оксид:

Cu(OH)2 + O2 → Cu2O3↓ + 2H2O

Во влажной среде возможен переход в трёхвалентное состояние:

Cu(OH)2 + O2 → 4CuO(OH)↓ + H2O

При разогревании вещество распадается, это описывается уравнением реакции:

Cu(OH)2 → CuO + H2O

Гидроксид меди (I) реагирует с меньшим количеством веществ из-за сниженной активности. Он спонтанно разлагается при получении:

2CuOH → Cu2O + H2O

При взаимодействии с аммиаком одновалентный гидроксид даёт иной продукт:

CuOH + 2NH3 → [Cu(NH3)2]OH

Производство и получение гидроксида меди II

молекула гидроксида меди

Молекула гидроксида меди и структурная формула

В лабораторных условиях гидроксид меди получают путём ионного обмена из сульфатов. Например, при реакции приливания к сульфату меди каустической соды:

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Возможен синтез гидроокиси с помощью окисления перманганатом калия медной закиси:

2Сu2O + 2KMnO4 + 7H2O → 6Cu(OH)2↓ + 2MnO + 2KOH

Свойство меди гидроксида выпадать в осадок используется при добыче его из реакции смеси медного купороса и известкового молока:

CuSO4 + Ca(OH)2 → Cu(OH)2↓ + CaSO4

Применение

Гидроксиды меди активно используются в химических отраслях промышленности. Они необходимы как незаменимые звенья в цепочках превращений многих ценных соединений. Наиболее востребован гидроксид меди II, что связано с его большей устойчивостью. Он выполняет функции протравы и красителя, катализатора, реагента в целлюлозно-бумажном производстве.

Применение меди гидроксида в садоводстве

Гидроксид меди – это пестицид, средство, подавляющее патогенные микроорганизмы и замедляющие рост сорняков. Он необходим для нормального роста и развития культурных растений, для защиты их от насекомых-вредителей и опасных вирусных и бактериальных заболеваний.

Механизм действия основан на специфических химических свойствах: гидроксид меди связывается с аминогруппами и сульфгидрильными группами патогенов, блокируя нормальную жизнедеятельность клеток. В связи с этим размножение грибков и штаммов бактерий останавливается и симптомы отступают, растение возвращается в норму.

Вещество применяют для профилактической обработки и лечения плодово-ягодных культур и виноградников, он эффективен против следующих заболеваний:

  • монилиоз;
  • парша;
  • ложная мучнистая роса (милдью);
  • паутинный клещ;
  • оидиум;
  • аспергиллёзная, чёрная и белая гниль;
  • вертициллёз.

Обработка проводится путём опрыскивания дважды в день: утром и вечером в сухую погоду при температуре воздуха, не превышающей 25 °С. Препарат не оказывает негативного влияния на сами культуры, не проявляет фитотоксичности.

Применение меди гидроксида в химии и других сферах

Гидроксид меди нужен в органике, неорганике и аналитике. Вещество повышает скорость синтеза ароматических циклов, в том числе антрахинона – важного растворителя и пигмента. Медный гидроксид функционирует как сырьё в производстве карбоновых кислот из гидразидов. Он обеспечивает стабильно высокий выход продукта при попытках выделить бензойную и октановую кислоты.

Применение меди гидроксида усиливает интенсивность цвета красителей и фиксирует окраску стеклянных и керамических изделий. При переработке целлюлозы внесение данного вещества способствует отбеливанию древесной массы и получению идеально белых листов.

Токсичное воздействие и опасность гидроксидов меди

Гидроксид меди относится ко 2 классу опасности (высокоопасные). Они токсичны для человека и многих животных, в том числе для рыб, пчёл и млекопитающих. При проглатывании внутрь большого количества появляется характерный комплекс симптомов:

  • рвота;
  • внутренние кровотечения;
  • низкое давление;
  • сильная боль в животе;
  • диарея;
  • кома.

При отравлении гидроксидом меди следует немедленно обратиться за помощью к врачу, поскольку оно может привести к летальному исходу.

Где купить и сколько стоит

Гидроксид меди продаётся в специализированных магазинах лабораторных реактивов. Стоимость 1 кг составляет 920 рублей.

Заключение

Гидроксид меди – это востребованное в различных отраслях деятельности соединение. Чаще всего оно используется в лабораториях для выделения других веществ, также применяется в сельскохозяйственной сфере для обработки растений от вредителей, дезинфекции аквариумов от патогенных микрофлоры и нематод. Гидроокись опасна для организма, с ней работают в защитной одежде.