Tembaga(I) oksida
Tembaga(I) oksida atau kupro oksida adalah senyawa anorganik dengan rumus Templat:Chem2. Ini adalah salah satu oksida utama tembaga, yang lainnya adalah CuO atau kupri oksida. Padatan berwarna merah adalah komponen beberapa cat antifouling. Senyawa ini dapat berwarna kuning atau merah, tergantung pada ukuran partikelnya.[1] Tembaga(I) oksida dijumpai sebagai mineral kemerahan, kuprit.
Preparasi
Tembaga(I) oksida dapat diproduksi dengan beberapa metode.[2] Paling jelas adalah melalui oksidasi logam tembaga:
- 4 Cu + OTemplat:Sub → 2 Templat:Chem2
Aditif seperti air dan asam mempengaruhi laju proses ini dan juga mengoksidasi lebih lanjut menjadi tembaga(II) oksida. Kupro oksida juga diproduksi secara komersial melalui reduksi larutan tembaga(II) dengan belerang dioksida. Larutan akuatik kupro klorida bereaksi dengan basa menghasilkan produk yang sama. Dalam semua kasus, warnanya sangat sensitif terhadap detail prosedural.
Pembentukan tembaga(I) oksida adalah dasar dari uji Fehling dan uji Benedict untuk mereduksi gula. Gula ini mereduksi garam tembaga(II) dalam larutan basa, menghasilkan endapan CuTemplat:SubO yang berwarna merah terang.
Dalam bentuk salut perak, bagian tembaga terpapar uap air jika lapisan perak berpori atau rusak. Jenis korosi ini dikenal sebagai plak merah.
Sedikit bukti yang ada untuk kupro hidroksida, yang diperkirakan mengalami dehidrasi dengan cepat. Situasi yang sama berlaku untuk hidroksida emas(I) dan perak(I).
Sifat-sifat
Padatan ini bersifat diamagnetik. Dari sudut pandang lingkungan koordinasi, pusat tembaga adalah koordinasi 2 dan oksidanya adalah tetrahedral. Struktur demikian menyerupai, dalam beberapa hal, polimorf utama SiOTemplat:Sub, dan kedua struktur tersebut memiliki kisi interpenetrasi.
Tembaga(I) oksida larut dalam larutan amonia pekat membentuk ion kompleks yang tak berwarna Templat:Chem2, yang mudah teroksidasi dalam air menjadi Templat:Chem2 yang berwarna biru. Ini dapat larut dalam asam klorida menghasilkan larutan CuClTemplat:Su. Asam sulfat dan asam nitrat encer menghasilkan tembaga(II) sulfat dan tembaga(II) nitrat.[3]
CuTemplat:SubO terdegradasi menjadi tembaga(II) oksida dalam udara lembap.
Struktur
CuTemplat:SubO mengkristal dengan struktur kubik dengan tetapan kisi aTemplat:Sub=4,2696 Å. Atom Cu tersusun dalam subkisi fcc, atom O dalam subkisi bcc. Satu subkisi bergeser seperempat dari diagonal badan. Grup ruangnya adalah , yang mencakup grup titik dengan simetri oktahedral penuh.
Sifat semikonduksi
Dalam sejarah fisika semikonduktor, CuTemplat:SubO adalah salah satu bahan yang paling banyak dipelajari, dan banyak pengamatan eksperimental serta aplikasi semikonduktor telah ditunjukkan pertama kali pada bahan ini:
- Semikonduktor
- Semikonduktor diode[4]
- Phonoritons [5][6]
Eksitasi terendah CuTemplat:SubO sangat panjang; absorpsi berbentuk garis telah ditunjukkan dengan lebar garis pada skala neV, yang merupakan resonansi eksiton limbak paling sempit yang pernah diamati.[7] Polariton quadrupole terkait memiliki kecepatan kelompok rendah yang mendekati kecepatan suara. Dengan demikian, cahaya bergerak hampir sama pelannya dengan suara di medium ini, yang menghasilkan kepadatan polariton tinggi.
Fitur lain yang tidak biasa dari eksiton keadaan dasar adalah bahwa semua mekanisme hamburan primer diketahui secara kuantitatif.[8]
Aplikasi
Kupro oksida umum digunakan sebagai pigmen, fungisida, dan antifouling untuk cat maritim. Diode penyearah berdasarkan bahan ini telah digunakan dalam industri sejak awal 1924, jauh sebelum silikon menjadi standard. Tembaga(I) oksida juga bertanggung jawab atas pewarnaan merah yang menandakan uji Benedict adalah positif.