Compuestos principales

El cobre forma compuestos en los estados de oxidación +1 y +2 en su química normal, aunque en circunstancias especiales se pueden preparar algunos compuestos de cobre trivalente. Se ha demostrado que el cobre trivalente no sobrevive más de unos segundos en una solución acuosa.

Los compuestos de cobre(I) (cuproso) son todos diamagnéticos y, con pocas excepciones, incoloros. Entre los compuestos industriales importantes de cobre(I) están el óxido cuproso (Cu2O), el cloruro cuproso (Cu2Cl2) y el sulfuro cuproso (Cu2S). El óxido cuproso es un cristal o polvo de color rojo o marrón rojizo que se presenta en la naturaleza como el mineral cuprita. Se produce a gran escala por reducción de minerales mixtos de óxido de cobre con cobre metálico o por electrólisis de una solución acuosa de cloruro de sodio utilizando electrodos de cobre. El compuesto puro es insoluble en agua pero soluble en ácido clorhídrico o amoníaco. El óxido cuproso se utiliza principalmente como pigmento rojo para pinturas antiincrustantes, vidrios, esmaltes de porcelana y cerámica y como fungicida de semillas o cultivos.

El cloruro cuproso es un sólido de color blanquecino a grisáceo que se presenta como el mineral nantokita. Suele prepararse por reducción del cloruro de cobre (II) con cobre metálico. El compuesto puro es estable en aire seco. El aire húmedo lo convierte en un compuesto oxigenado verdoso, y al exponerlo a la luz se transforma en cloruro de cobre (II). Es insoluble en agua pero se disuelve en ácido clorhídrico concentrado o en amoníaco debido a la formación de iones complejos. El cloruro cuproso se utiliza como catalizador en una serie de reacciones orgánicas, especialmente en la síntesis de acrilonitrilo a partir de acetileno y cianuro de hidrógeno; como agente decolorante y desulfurante de productos petrolíferos; como agente desnitrificante de la celulosa; y como agente condensador de jabones, grasas y aceites.

El sulfuro cuproso se presenta en forma de polvo o grumos negros y se encuentra como el mineral calcosina. Se obtienen grandes cantidades del compuesto calentando el sulfuro cúprico (CuS) en una corriente de hidrógeno. El sulfuro cúprico es insoluble en agua pero soluble en hidróxido de amonio y ácido nítrico. Sus aplicaciones incluyen el uso en células solares, pinturas luminosas, electrodos y ciertas variedades de lubricantes sólidos.

Los compuestos de cobre(II) de valor comercial incluyen el óxido cúprico (CuO), el cloruro cúprico (CuCl2) y el sulfato cúprico (CuSO4). El óxido cúprico es un polvo negro que se presenta como los minerales tenorita y paramelaconita. Se produce en grandes cantidades tostando minerales mixtos de óxido de cobre en un horno a una temperatura inferior a 1.030 °C (1.900 °F). El compuesto puro puede disolverse en ácidos y cianuros alcalinos. El óxido cúprico se emplea como pigmento (de azul a verde) para vidrios, esmaltes de porcelana y gemas artificiales. También se utiliza como agente desulfurante para los gases del petróleo y como catalizador de la oxidación.

El cloruro cúprico es un polvo de color amarillento a marrón que absorbe fácilmente la humedad del aire y se convierte en el hidrato azul verdoso, CuCl2∙2H2O. El hidrato se prepara comúnmente haciendo pasar cloro y agua en una torre de contacto llena de cobre metálico. La sal anhidra se obtiene calentando el hidrato a 100 °C (212 °F). Al igual que el cloruro cuproso, el cloruro cúprico se utiliza como catalizador en una serie de reacciones orgánicas, por ejemplo, en la cloración de hidrocarburos. Además, sirve como conservante de la madera, mordiente (fijador) en el teñido y estampado de tejidos, desinfectante, aditivo para piensos y pigmento para el vidrio y la cerámica.

El sulfato cúprico es una sal que se forma al tratar el óxido cúprico con ácido sulfúrico. Se forma como grandes cristales de color azul brillante que contienen cinco moléculas de agua (CuSO4∙5H2O) y se conoce en el comercio como vitriolo azul. La sal anhidra se produce calentando el hidrato a 150 °C (300 °F). El sulfato cúprico se utiliza principalmente para fines agrícolas, como pesticida, germicida, aditivo para piensos y aditivo para el suelo. Entre sus usos menores se encuentran como materia prima en la preparación de otros compuestos de cobre, como reactivo en química analítica, como electrolito para baterías y baños galvánicos, y en medicina como fungicida, bactericida y astringente de aplicación local.

Otros compuestos importantes de cobre(II) son el carbonato cúprico, Cu2(OH)2CO3, que se prepara añadiendo carbonato de sodio a una solución de sulfato de cobre y filtrando y secando el producto. Se utiliza como colorante. Con el arsénico forma acetoarsenita cúprica (comúnmente conocida como verde de París), un conservante de la madera e insecticida.