Oksigen dapat bergabung dengan tembaga dapat bergabung dengan cara yang berbeda untuk membentuk dua jenis senyawa: tembaga(I) oksida, yang biasanya berupa bubuk kemerahan, dan tembaga(II) oksida, yang biasanya berupa bubuk hitam. Mereka terjadi secara alami sebagai mineral dalam bentuk kristal. Kedua bentuk oksida tembaga digunakan dalam produksi pigmen, tetapi mereka memiliki sejumlah kegunaan lain yang berbeda.
Ada dua oksida tembaga karena dapat berikatan dengan non-logam dengan menyumbangkan satu atau dua elektron. Oksigen membentuk senyawa dengan logam dengan memperoleh dua elektron, sehingga dapat menerima satu elektron dari masing-masing dua atom tembaga — membentuk tembaga(I) oksida — atau dua elektron dari satu atom — membentuk tembaga(II) oksida. Angka “I” dan “II” mewakili jumlah elektron yang disediakan logam; ini dikenal sebagai bilangan oksidasinya. Rumus kimia senyawa ini masing-masing adalah Cu2O dan CuO.
Tembaga(I) Oksida
Kejadian dan Produksi
Senyawa ini, juga dikenal sebagai oksida tembaga, terjadi secara alami di beberapa bagian dunia sebagai mineral kuprit. Sebagian besar senyawa dalam penggunaan industri, bagaimanapun, telah diproduksi. Ini dapat diproduksi secara industri dengan memanaskan logam tembaga ke suhu tinggi, dengan elektrolisis larutan garam menggunakan elektroda tembaga, dan dengan mencampur beberapa senyawa tembaga lainnya dengan zat pereduksi. Beberapa gula, seperti glukosa, bertindak sebagai zat pereduksi dan reaksi ini, di mana Cu2O terbentuk sebagai bubuk merah cerah, merupakan uji laboratorium yang sangat sensitif untuk jenis gula ini.
properti
Cu2O adalah bubuk merah atau bahan kristal yang meleleh pada 2250 ° F (1232 ° C). Cenderung teroksidasi perlahan menjadi tembaga(II) oksida di udara lembab. Meskipun tidak larut dalam air atau pelarut organik apa pun, ia bereaksi dengan asam kuat seperti asam klorida, nitrat, dan asam sulfat untuk membentuk garam. Ini juga akan bereaksi dengan alkali kuat, seperti natrium dan kalium hidroksida, untuk membentuk senyawa yang dikenal sebagai kuprat.
penggunaan
Senyawa ini adalah salah satu semikonduktor pertama yang ditemukan. Ini juga menunjukkan efek fotolistrik, di mana paparan cahaya menyebabkan arus listrik mengalir. Untuk alasan ini, digunakan dalam sel fotolistrik dan detektor cahaya. Bahan keramik yang dibuat darinya bertindak sebagai superkonduktor pada suhu yang relatif tinggi. Superkonduktor yang tidak memerlukan pendinginan ekstrim untuk beroperasi masih merupakan bidang penelitian aktif.
Salah satu kegunaan terbesar tembaga(I) oksida adalah di bidang pertanian. Ini adalah bahan dalam banyak fungisida yang digunakan untuk melindungi berbagai tanaman tanaman dari penyakit jamur. Senyawa ini juga merupakan komponen aktif dalam banyak cat antifouling, yang digunakan untuk melindungi kapal dan struktur bawah laut agar tidak bertatahkan tumbuhan dan hewan laut. Ini juga digunakan sebagai pigmen dalam pembuatan beberapa jenis kaca dan glasir keramik, memberi mereka warna merah, dan sebagai katalis dalam beberapa proses kimia.
Efek Lingkungan
Penggunaan pestisida Cu2O telah menimbulkan kekhawatiran tentang dampaknya terhadap lingkungan. Senyawa tembaga larut yang berasal dari produk ini beracun bagi beberapa bentuk kehidupan akuatik. Ini dianggap lebih menjadi masalah di air tawar, di mana senyawa dapat terakumulasi dari fungisida yang dicuci dari tanaman. Kehadiran garam di dalam air cenderung mengurangi penyerapan logam oleh biota laut.
Tembaga(II) Oksida
Kejadian, Produksi dan Properti
Senyawa ini — juga dikenal sebagai tembaga oksida (CuO) — terjadi secara alami sebagai mineral tenorit hitam atau abu-abu. Seperti Cu2O, dapat dibuat dengan memanaskan tembaga, tetapi pada suhu yang lebih rendah. Metode ini memberikan bentuk yang tidak murni, bagaimanapun, dan paling baik disiapkan dengan memanaskan beberapa senyawa tembaga yang mengandung oksigen, seperti karbonat, hidroksida, atau nitrat. Ini adalah padatan hitam yang meleleh di atas 2192°F (1200°C). Pada suhu ini, ia kehilangan beberapa oksigen, meninggalkan sejumlah kecil tembaga(I) oksida. Seperti bentuk lainnya, tembaga(II) oksida tidak larut dalam sebagian besar pelarut, tetapi bereaksi dengan asam, membentuk garam.
penggunaan
CuO kadang-kadang ditambahkan ke glasir tanah liat sebagai pigmen. Beberapa warna, termasuk merah, biru, dan hijau, dapat diturunkan darinya, tergantung cara penggunaannya. Ini adalah prekursor dalam produksi cuprammonium hidroksida, yang digunakan dalam pembuatan rayon. Terkadang, senyawa tersebut ditambahkan dalam jumlah kecil ke pakan ternak untuk melindungi dari kekurangan tembaga. Ini juga digunakan sebagai abrasif untuk memoles lensa dan komponen optik lainnya.
Efek kesehatan
Meskipun tembaga merupakan elemen penting bagi mamalia, banyak senyawanya, termasuk kedua bentuk oksida tembaga, beracun dalam semua dosis kecuali dosis kecil. Jika terhirup, tembaga(I) oksida dapat menyebabkan sesak napas, batuk, dan kerusakan saluran pernapasan. Menelan senyawa ini dapat menyebabkan iritasi pada saluran pencernaan, muntah, sakit perut, dan diare. Tembaga(II) oksida dapat menyebabkan gejala yang sama jika tertelan, serta masalah penglihatan dan perubahan warna kulit. Kedua senyawa tersebut dapat menyebabkan demam asap logam, suatu kondisi yang menghasilkan gejala seperti flu dan merupakan bahaya dalam pekerjaan yang melibatkan pemanasan kuat pada struktur atau kawat tembaga.