Ossido di rame (I): proprietà, sintesi, reazioni, usi

L’ossido di rame (I) o ossido rameoso è un composto inorganico con formula Cu₂O noto come ossido rameoso in cui il rame ha numero di ossidazione +1
L’ossido di rame (I) è presente nella cuprite e costituisce insieme all’ossido di rame (II) detto rameico e a Cu₄O₃ uno degli ossidi del rame.

Proprietà dell’ossido di rame (I) 

È un solido diamagnetico che mostra una colorazione dal giallo al rosso a seconda delle dimensioni delle particelle. È poco solubile in acqua ma è solubile negli acidi con cui reagisce. Ad esempio reagisce con l’acido perclorico:
Cu₂O + 2 HClO₄ → 2 CuClO₄ + H₂O

L’ossido di rame (I) è il semiconduttore più antico e più studiato che segnato l’inizio dell’attuale elettronica dei semiconduttori già dal 1924 molto prima dell’inizio dell’era del germanio e del silicio.

Cristallizza secondo una cella unitaria che contiene sei atomi: i quattro atomi di rame sono posizionati in un reticolo cubico a facce centrate i due atomi di ossigeno sono in siti tetraedrici che formano un sottoreticolo cubico a corpo centrato.

Sintesi

È ottenuto dalla reazione tra rame e ossigeno:
4 Cu + O₂ → 2 Cu₂O

Può essere ottenuto da solfuro di rame (I) e ossigeno da cui si ottiene anidride solforosa:
2 Cu₂S + 3 O₂ → 2 Cu₂O + 2 SO₂

Si ottiene come prodotto di reazione nel saggio di Benedict tra zuccheri riducenti contenenti un gruppo aldeidico o chetonico e il reattivo di Benedict.

Si ottiene nel test di Barfoed che è utilizzato per rilevare la presenza di monosaccaridi. Si basa sulla riduzione dell’acetato di rame (II) in ossido di rame (I) , che forma un precipitato rosso mattone.

Reazioni

Dà luogo a decomposizione termica a una temperatura di 1800°C per dare rame metallico e ossigeno:
2 Cu₂O → 4 Cu + O₂

Reagisce con il solfuro di rame (I) per dare rame metallico e anidride solforosa:
2 Cu₂O  + Cu₂S → 6 Cu + SO₂

Un’altra tipica reazione è quella con l’ammoniaca
Cu₂O + 4 NH₃ + H₂O → 2[Cu(NH₃)₂]⁺ + 2 OH^–
In cui si ottiene il complesso diamminorame (I)

Usi

L’ossido di rame (I) è utilizzato come pigmento negli smalti e nei vetri fornendo un colore rosso mattone se è presente sotto forma di cristalli sufficientemente grandi. I cristalli più piccoli danno un colore giallastro. L’uso dell’ossido di rame(I) come pigmento negli smalti risale ai tempi dell’antico Egitto.

È utilizzato nelle vernici antivegetative marine che prevengono la formazione alghe e organismi sul fondo della barca. I rivestimenti antivegetativi vinilici sono stati i principali rivestimenti antivegetativi utilizzati dalla fine degli anni ’40. Questi rivestimenti sono costituiti da un legante di resina vinilica e legno. Cu₂O è l’agente antivegetativo che impedisce l’insediamento e la crescita di organismi incrostanti.

Il composto è anche usato come agente antimicotico: l’ ossido di rame(I) agisce inibendo la crescita delle spore fungine.

Trova utilizzo nelle cellule fotoelettriche quale semiconduttore di tipo p. Questo tipo di celle fotoelettriche non generano molta energia, ma reagiscono rapidamente ai cambiamenti dei livelli di luce. Questa proprietà le rende utili come rilevatori di luce usati negli apriporta automatici e allarmi antifurto.

Il potenziale del rame come agente antimicrobico è stato a lungo riconosciuto e quindi il rame metallico e le nanoparticelle di ossido rameico e ossido rameoso, chiamate nanoparticelle a base di rame  hanno attirato l’attenzione per le loro applicazioni biomediche per la loro capacità di penetrare nelle cellule microbiche.