Origine du nom Oxyde de Cuivre II

L'oxyde de Cuivre II est, comme son nom l'indique, composé d'atomes de Cuivre et d'atomes d'Oxygène.

En effet, le terme oxyde est généralement employé pour désigner les composés qui contiennent de l'Oxygène.

L'appellation Cuivre II quant à elle, traduit d'une part la présence de Cuivre, et d'autre part, précise grâce au chiffre "II" que le Cuivre se trouve à l'état d'oxydation +II.

  • La formule de l'Oxyde de Cuivre II est donc la suivante : CuO
  • Les atomes de Cuivre (Cu) et les atomes d'Oxygène (O) sont alors représentés en proportions égales.

Remarque : la mention du chiffre "II" a son importance, car il existe également un autre Oxyde de Cuivre : l'Oxyde de Cuivre I (aussi appelé Oxyde Cuivreux), de formule Cu2O, dans lequel l'élément Cuivre se trouve dans son état d'Oxydation +I.

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Propriétés d'Oxyde de Cuivre II

Aspect physique de l'Oxyde de Cuivre II

L'Oxyde de Cuivre II est également appelé Oxyde Cuivrique, et a pour numéro CAS : 1317-38-0.

C'est un minéral solide de couleur noire, qui est naturellement présent dans certaines roches : il est alors désigné sous le nom de ténorite.

L'Oxyde Cuivrique se présente sous forme d'une poudre très fine, insoluble dans l'eau.

Quel est ce composé chimique ?
L'Oxyde de Cuivre II est un solide pulvérulent : il se présente sous la forme d'une poudre noire très fine

Il n'a pas d'odeur particulière.

Détermination de la masse molaire de l'Oxyde de Cuivre II

A partir de la masse molaire de ses composants (Cuivre et Oxygène), il est possible de calculer la masse molaire de l'Oxyde de Cuivre II :

  • Masse Molaire (Cu) = 63,5 g/mol
  • Masse Molaire (O) = 16,0 g/mol

Par conséquent : Masse Molaire (CuO) = Masse Molaire (Cu) + Masse Molaire (O) = 63,5 + 16,0 = 79,5 g/mol

M(CuO) = 79,5 g/mol

Températures caractéristiques de l'Oxyde de Cuivre II

La température de fusion de l'Oxyde de Cuivre II est évaluée à 1326°C.

Cependant, on estime qu'il commence à se décomposer à une température un peu plus basse, se situant autour de 1026°C, cette décomposition s'accompagnant d'un dégagement d'Oxygène.

A noter que c'est un solide ininflammable, qui n'est pas non plus explosif.

Obtention de l'oxyde de cuivre II

Il existe plusieurs méthodes permettant de former l'Oxyde de Cuivre II.

Un certain nombre d'entre-elles sont détaillées dans les paragraphes qui suivent.

Obtention de l'Oxyde de Cuivre II à partir du Cuivre métallique

En chauffant le Cuivre sous forme de métal à l'air libre, on forme de l'Oxyde de Cuivre II. Cependant, cette réaction conduit également à la formation en parallèle d'Oxyde de Cuivre I.

Les réactions chimiques intervenant sont alors les suivantes :

  • 2 Cu + O2 → CuO
  • 4 Cu + O2 → 2 Cu2O
Quel est cet élément bien connu de la famille des métaux ?
En chauffant le Cuivre métallique à l'air libre, il est possible de former de l'Oxyde de Cuivre II.

Obtention de l'Oxyde de Cuivre II à partir de l'Hydroxyde de Cuivre

En chauffant de l'Hydroxyde de Cuivre, on peut obtenir de l'Oxyde de Cuivre II avec une pureté plus élevée.

Le chauffage de l'Hydroxyde de Cuivre provoque une déshydratation qui permet d'obtenir de l'Oxyde de Cuivre II suivant la réaction chimique suivante :

Cu(OH) 2 → CuO + H2O

Remarque : à noter que l'Oxyde de Cuivre II peut également être obtenu par chauffage du Nitrate de Cuivre :

2 Cu(NO3)→ 2 CuO + 4 NO2 + O2

Mais aussi par chauffage du Carbonate de Cuivre :

CuCO3  → 2 CuO + CO2

Ou encore par chauffage du Sulfate de Cuivre :

CuSO4  → 2 CuO + CO2

Réactions chimiques impliquant l'Oxyde de Cuivre II

Réactions chimiques avec des acides

L'Oxyde de Cuivre II, en tant que base, peut réagir avec des acides pour former des ions Cuivre II (sous forme de sels de Cuivre II).

Par exemple, l'Oxyde de Cuivre II réagit avec l'acide chlorhydrique selon la réaction chimique suivante :

CuO + 2 H+ + Cl- → Cu2+ + 2Cl- + H2O

Cette réaction chimique peut également s'écrire sous la forme suivante :

CuO + 2 HCl → CuCl2 + H2O

Où CuCl2 est un sel ionique appelé Chlorure de Cuivre (II).

De la même manière, l'Oxyde de Cuivre II peut réagir avec de l'acide nitrique ou encore de l'acide sulfurique, selon les réactions chimiques suivantes :

CuO + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2 H2SO4 → CuSO4 + H2O

Réduction en Cuivre métallique

L'Oxyde de Cuivre II peut également être réduit et former du cuivre métallique en réagissant avec du dihydrogène H2 ou bien du monoxyde de carbone CO.

La transformation chimique qui intervient est une réaction d'oxydo-réduction et l'équation de réaction de transformation chimique est alors la suivante :

  • Réduction avec le dihydrogène : CuO + H2 → Cu+ H2O
  • Réduction avec le monoxyde de carbone : CuO + CO → Cu+ CO2

Applications de l'Oxyde de Cuivre II

De nos jours, l'Oxyde de Cuivre II est utilisé dans un certain nombre de domaines d'activité, pour des applications très variées. Par exemple, les applications suivantes peuvent être citées :

  • Utilisation comme pigment dans le domaine de la pyrotechnie, pour produire des lumières de couleur bleue
  • Utilisation comme abrasif dans le domaine de l'optique
  • Peut être utilisé dans la fabrication de certaines piles électriques

Risques liés à l'utilisation d'Oxyde de Cuivre II

Risques pour l'environnement

L'Oxyde de Cuivre II est classé H400 et H410 dans la réglementation de classification des substances dangereuses : il est considéré comme étant "très toxique pour les organismes aquatiques" et "entraîne des effets néfastes à long terme".

Quel est le risque pour l'environnement marin ?
Dans la réglementation, l'Oxyde de Cuivre II est classé très toxique pour les organismes vivant dans l'eau, pouvant générer des effets néfastes à long terme

Ainsi, lors de son utilisation, il est important de bien respecter les règles d'élimination des déchets, afin qu'il ne puisse pas être déversé dans l'environnement.

Risques pour la santé

Il faut également noter que certain fabricant considère qu'il est classé H302, c'est à dire "nocif en cas d'ingestion".

Cependant, cette classification n'est pas dictée par la réglementation, mais vient uniquement des fabricants qui estiment qu'il faut prendre en compte ce risque en plus du risque pour l'environnement.

Ainsi, en cas de manipulation, on veillera à mettre en place toutes les précautions possibles afin de réduire le risque d'ingestion.

Par exemple, quelques recommandations de base seraient de ne pas manger ni boire au poste de travail, de porter les gants et de les retirer après la manipulation et de se laver les mains, ou encore de manipuler le produit sous hotte afin de limiter le risque de dispersion dans l'environnement de travail (le produit étant très pulvérulent).

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Yann

Fondateur de Superprof et ingénieur, nous essayons de rendre disponible la plus grande base de savoir.
Passionné par la physique-chimie et passé par la filière scientifique au lycée, je partage mes cours (après les avoir mis à jour selon le programme de l’Éducation Nationale).