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酸化銅の化学式:2種類の酸化銅を攻略する

今回は、酸化銅の化学式を紹介します。 酸化銅と聞くと、銅原子と酸素原子が結合しているのではないかと考えるはず。 確かに、その通りです。
しかし、酸化銅は2種類存在するのです。

  • 一つ目に酸化銅(Ⅰ)のCu2O。
  • 二つ目に酸化銅(Ⅱ)のCuO。

なぜ、この種類分けがあるかというと、銅原子が2種類あるためです。
この銅原子の違いは価数にあります。価数とは簡単に言うと、結合する手の本数です。 例えば酸素を見てみましょう。

酸素はH2Oを見てもわかるように、手が2本あり、手が1本の水素とつながっていることが分かり、価数は2であることが分かります。 これと同じように銅も、手が1本と2本の種類があることになります。

なぜ、価数が異なるのかという話になると、大学レベルのことを書かなくてはならなくなるため、ここでは省略します。

 

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①酸化銅(Ⅰ)、Cu2O

Cu2Oは赤色の固体状の物質です。天然にも存在しており、赤銅鉱として産出しています。 空気中に置いておくと基本的には安定ですが、徐々に酸化銅(Ⅱ)へと酸化されてしまします。この時の化学反応式を考えます。

空気中に置いておいて酸化されてしまうということは、酸素と反応しているということですから「2Cu2O + O2 → 2CuO」となりますね。

また、Cu2Oの性質を確認しておきましょう。この個体は水にはほとんど溶けませんが、希硫酸や希塩酸などの酸性溶液、塩化アンモニウム、アンモニア水などの塩基性溶液に溶けます。 塩酸と反応する場合を考えますと「Cu2O + HCl → 2CuCl + H2O」となります。この時生じる塩化銅は水溶液中で個体として白色沈殿を生じます。


②酸化銅(Ⅱ)、CuO

CuOは黒色の固体で天然にはほとんど存在しません。 精製方法としては、水酸化銅(Ⅱ)や硫酸銅(Ⅱ)の加熱によって得られます。 この時の化学反応式は「Cu(OH)2 → CuO + H2O」となります。 加熱をすることで化合物が分解していく反応は、覚えにくいのでしっかりと覚えましょう。

また、酸化銅(Ⅰ)と同じように、水には溶けませんが、塩酸、硫酸、アンモニア水などに溶けます。 この時の硫酸に溶ける反応式を確認します。

「CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O」となります。 これは、係数を付ける必要がないので簡単な化学反応式ですね。 この硫酸銅は、無水物の場合ですと白色の固体ですが、水に溶けると深青色として表現される溶液になります。この色は銅関連の問題でよく出てくるなじみ深い色なのでしっかりと覚えておきましょう。

金属の溶解に関する問題は内容が単調で覚えにくいのでしっかりと覚えておきましょう。 また、金属に関する化学反応式も書けるようにします。

 

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