Bakır(II) oksit

Bakır(II) oksit
IUPAC adı Bakır(II) oksit
Diğer adlar Küprik oksit
Tanımlayıcılar
CAS numarası	1317-38-0
PubChem	14829
RTECS numarası	GL7900000
SMILES	[Cu]=O
InChI	1/Cu.O/rCuO/c1-2
ChemSpider	144499
Özellikler
Molekül formülü	CuO
Molar kütle	79.545 g/mol
Görünüm	siyahtan kahverengiye değişen renkte
Yoğunluk	6.315 g/cm^3
Erime noktası	1326 °C
Kaynama noktası	2000 °C
Çözünürlük (su içinde)	çözünmez
Çözünürlük ()	amonyum klorür, potasyum siyanür’de çözünür alkol, amonyum hidroksit, amonyum karbonat’da çözünmez
Tehlikeler
NFPA 704	0 2 1
Parlama noktası	Tutuşmaz
Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, standart haldedir. (25 °C, 100 kPa)
Bilgikutusu kaynakları

Bakır(II) oksit ya da küprik oksit (CuO) bakırın daha yüksek oksit formunda olanıdır. Doğada tenorit minerali halinde bulunur.

Kimyasal özellikleri

İyonik bir yapıya sahip siyah bir katı olan bakır(II) oksit, 1200 °C üzerinde bir miktar oksijen kaybederek erir. Bakır(II) oksit, bakır metalinin hava içersinde ısıtılmasıyla elde edilebilir:

2 Cu + O₂ → 2 CuO

Bu reaksiyonda bakır(I) oksit de oluşur. Bu yüzden saf bakır(II) oksit bakır(II) nitrat, bakır(II) hidroksit ya da bakır(II) karbonat’ın ısıtılmasıyla elde edilir:

2 Cu(NO₃)₂ → 2 CuO + 4 NO₂ + O₂

Cu(OH)₂ (s) → CuO (s) + H₂O (l)

CuCO₃ → CuO + CO₂

Bakır(II) oksit bir bazik oksit olduğu için hidroklorik asit, sülfürik asit ya da nitrik asit gibi mineral asitlerde çözünerek ilgili bakır(II) tuzlarını verir:

CuO + 2 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

CuO + 2 HCl → CuCl₂ + H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Derişik alkali çözeltileri ile reaksiyona girerek ilgili kuprat tuzlarını oluşturur:

2 XOH + CuO + H₂O → X₂[Cu(OH)₄]

Hidrojen ya da karbon monoksitle metalik bakıra indirgenir:

CuO + H₂ → Cu + H₂O

CuO + CO → Cu + CO₂

Bakır(II) oksitin hazırlanması için bir laboratuvar yöntemi de bakır anot kullanılarak, orta gerilimde sodyum bikarbonat içeren suyun elektrolizine dayanır. Elde edilen bakır hidroksit, bazik bakır karbonat ve bakır karbonat karışımı toplanır ve ısıtılarak bakır(II) oksit elde edilir.

Kristal yapısı

Monoklinik kristal sistemine ait olan bakır(II) oksitin kristalografik nokta grubu 2/m ya da C_2h’dır. Birim hücresinin uzay grubu C2/c ve örgü parametreleri a = 4.6837(5), b = 3.4226(5), c = 5.1288(6), α = 90°, β = 99.54(1)°, γ = 90° ‘dir. Bakır atomu, yaklaşık bir kare düzlem konfigürasyonu konumunda 4 oksijen atomu tarafından koordine edilmektedir.^[1]

bakır(II) oksitin birim hücresi	CuO kristal yapısının parçası

Sağlığa etkisi

Bakır(II) oksit tahriş edici bir maddedir. Ayrıca, endokrin ve merkezî sinir sisteminde hasara neden olabilir. Gözler ya da cilde teması tahrişe neden olabilir. Küprik oksit tozunu yutmak metalik bir tat, mide bulantısı, kusma ve karın ağrısı ile sonuçlanabilir. Daha ağır hallerde, mavi-yeşil renkli kusma, siyahımsı katran gibi ishal, sarılık ve karaciğer büyümesi olabilir. Kan hücrelerinin yırtılması sonucu dolaşım kollapsı ve şok oluşur. Soluma, septum ve akciğerlerin zarar görmesine yol açabilir. Bakır(II) oksit tozunun eritilmesi sırasında dumanın solunması grip benzeri belirtiler oluşturan metal dumanı ateşi denilen bir hastalığa yol açabilir. Bakır (II) oksit , Wilson hastalığı olan kişilerin bir kısmında bakır biriktiği için zehirliliğe yol açabilir. Bakır (II) oksit tozunun boşaltılması veya aktarılması iyi havalandırılmış bir ortamda yapılmalı ve cilt veya gözlerle temasını önlemek için gerekli güvenlik tedbirleri alınmalıdır.^[2] Bununla birlikte bakır sinir sistemi, bağışıklık sistemi, kalp ve ciltte dahil olmak üzere kılcal damarların oluşumu ^[3][4] gibi pek çok dokunun normal işlevi için gerekli bir iz element olmasının yanında vücut tarafından çok iyi metabolize edilir. Bakır(II) oksit vitamin takviyelerinde ^[5] ve reçetesiz satılan ilaçlarda güvenli bir bakır kaynağı olarak kullanılmaktadır. Küprik oksit ayrıca, kozmetik ve antimikrobiyal özelliklerinden dolayı yastık kılıfı ve çorap gibi tüketim ürünlerinde de kullanılmaktadır.^[6][7][8][9] Bakıra bağlı cilt hassasiyet riski son derece minimum sayılır.^[10]

Kullanımı

Küprik oksit, seramik alanında kırmızı, mavi ve yeşil (ve bazen pembe, gri ya da siyah) sırları üretmek için bir pigment olarak kullanılır. Aynı zamanda rayon yapmak için kullanılan kupramonyum hidroksit çözeltisi yapmak için de kullanılır. Bazen hayvanlardaki bakır eksikliğine karşı diyet takviyesi olarak da kullanılır.^[11] Bakır(II) oksit 1.2 eV gibi dar bir enerji aralığına sahip olduğundan p tipi yarı iletken olarak uygulama olanağı bulmuştur. Optik malzemeleri parlatmak için kullanılan bir aşındırıcıdır. Küprik oksit kuru pilleri üretmek için kullanılabilir. Ayrıca anot olarak lityum ve elektrolit olarak dioksalanla karıştırılmış lityum perklorat kullanılan ıslak hücreli pillerde katot olarak küprik oksit kullanılmaktadır. Bakır(II) oksit diğer bakır tuzlarının üretimi için kullanılabilir. Bakır alaşımlarıyla kaynak yapıldığında da kullanılmaktadır.^[12]

Bakır(II) oksitin başka bir kullanımı da termitte yer alan demir oksitin yerine kullanılmasıdır. Termit reaksiyonundan yangın çıkarmaktan düşük patlayıcı olarak kullanmaya kadar değişik alanlarda faydalanılmaktadır.

Atık maddelerin yok edilmesinde kullanımı

Küprik oksit siyanür, hidrokarbonlar, halojenleştirilmiş hidrokarbonlar ve dioksinler gibi tehlikeli maddelerin oksidasyon yoluyla ve güvenle yok edilmesi için kullanılabilir.^[13]

Aşağıdaki denklemler sırasıyla fenol ve pentaklorofenolün bakır oksit yardımıyla ayrışmasını göstermektedir:

C₆H₅OH + 14CuO → 6CO₂ + 3H₂O + 14Cu

C₆Cl₅OH + 2H₂O + 9CuO → 6CO₂ + 5HCl + 9Cu

Ayrıca bakınız

• Bakır(I) oksit
• Patina

Yararlanılan kaynaklar

1. J.B. Forsyth and S. Hull (1991). "The effect of hydrostatic pressure on the ambient temperature structure of CuO". J. Phys. 3 (28): 5257-5261. DOI:10.1088/0953-8984/3/28/001. 
2. "Material safety data sheet: Copper (II) oxide". Iowa State University. 2003. 22 Aralık 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20131222225251/http://avogadro.chem.iastate.edu:80/MSDS/CuO.html. Erişim tarihi: 2007-01-26. 
3. Uauy ve diğ. (1998). "Essentiality of copper in humans". Am J Clin Nutr 67 (3): 952S–9S. PMID 9587135. http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/67/5/952S. 
4. Sen ve diğ. (2002). "Copper-induced vascular endothelial growth factor expression and wound healing". Am J Physiol Heart Circ Physiol 282 (5): H1821–27. DOI:10.1152/ajpheart.01015.2001. PMID 11959648. http://ajpheart.physiology.org/cgi/content/abstract/282/5/H1821. 
5. "Vitamin Supplements:". 23 Temmuz 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20120723022200/http://www.empr.com/vitaminsmineralssupplements/centrum/drug/5901/. 
6. Borkow G ve diğ. (2009). "Improvement of facial skin characteristics using copper oxide containing pillowcases: a double-blind, placebo-controlled, parallel, randomized study". Int J Cosmet Sci 31 (6): 437–43. DOI:10.1111/j.1468-2494.2009.00515.x. PMID 19467028. 
7. Borkow G ve diğ. (2009). "Reducing the risk of skin pathologies in diabetics by using copper impregnated socks". Med Hypotheses 73 (6): 883–6. DOI:10.1016/j.mehy.2009.02.050. PMID 19559540. 
8. Borkow G ve diğ. (2005). "Copper as a biocidal tool". Curr Med Chem 12 (18): 2163–75. DOI:10.2174/0929867054637617. PMID 16101497. 
9. Borkow G ve diğ. (2004). "Copper-impregnated products with potent biocidal activities". FASEB J. 18 (14): 1728–30. DOI:10.1096/fj.04-2029fje. PMID 15345689. 
10. Hostynek JJ, and Maibach HI (2003). "hypersensitivity: dermatologic aspects-an overview". Rev Environ Health 153 (3): 153–83. PMID 14672513. 
11. "Uses of Copper Compounds: Other Copper Compounds". Copper Development Association. 2007. 15 Ağustos 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20130815084358/http://www.copper.org/applications/compounds/other_compounds.html. Erişim tarihi: 2007-01-27. 
12. "Cupric Oxide Data Sheet". Hummel Croton Inc.. 2006-04-21. 7 Temmuz 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20110707202129/http://www.axxousa.com/data/cuox_d.html. Erişim tarihi: 2007-02-01. 
13. Kenney, Charlie W.; Uchida, Laura A. (April). "Use of copper (II) oxide as source of oxygen for oxidation reactions". http://www.freepatentsonline.com/4582613.html. Erişim tarihi: 2007-06-29