Composti principali

Il rame forma composti negli stati di ossidazione +1 e +2 nella sua chimica normale, anche se in circostanze speciali alcuni composti di rame trivalente possono essere preparati. È stato dimostrato che il rame trivalente non sopravvive più di pochi secondi in una soluzione acquosa.

I composti di rame(I) (cuproso) sono tutti diamagnetici e, con poche eccezioni, incolori. Tra i composti industriali importanti del rame (I) ci sono l’ossido rameoso (Cu2O), il cloruro rameoso (Cu2Cl2) e il solfuro rameoso (Cu2S). L’ossido cuproso è un cristallo o una polvere rossa o marrone rossastro che si presenta in natura come cuprite minerale. Viene prodotto su larga scala per riduzione di minerali misti di ossido di rame con rame metallico o per elettrolisi di una soluzione acquosa di cloruro di sodio usando elettrodi di rame. Il composto puro è insolubile in acqua ma solubile in acido cloridrico o ammoniaca. L’ossido di rame è usato principalmente come pigmento rosso per vernici antivegetative, vetri, smalti di porcellana e ceramiche e come fungicida per semi o colture.

Il cloruro di rame è un solido da biancastro a grigiastro che si presenta come nantokite. È solitamente preparato per riduzione del cloruro di rame (II) con rame metallico. Il composto puro è stabile in aria secca. L’aria umida lo converte in un composto ossigenato verdastro, e all’esposizione alla luce si trasforma in cloruro di rame (II). È insolubile in acqua ma si dissolve in acido cloridrico concentrato o in ammoniaca a causa della formazione di ioni complessi. Il cloruro rameoso è usato come catalizzatore in un certo numero di reazioni organiche, in particolare la sintesi di acrilonitrile da acetilene e cianuro di idrogeno; come agente decolorante e desolforante per prodotti petroliferi; come agente denitrante per la cellulosa; e come agente condensante per saponi, grassi e oli.

Il solfuro rameoso si presenta in forma di polvere nera o grumi e si trova come minerale calcocite. Grandi quantità del composto sono ottenute riscaldando il solfuro rameico (CuS) in un flusso di idrogeno. Il solfuro rameico è insolubile in acqua ma solubile in idrossido di ammonio e acido nitrico. Le sue applicazioni includono l’uso in celle solari, vernici luminose, elettrodi, e alcune varietà di lubrificanti solidi.

I composti di rame (II) di valore commerciale includono l’ossido rameico (CuO), il cloruro rameico (CuCl2), e il solfato rameico (CuSO4). L’ossido rameico è una polvere nera che si presenta come i minerali tenorite e paramelaconite. Grandi quantità sono prodotte arrostendo minerali misti di ossido di rame in un forno a una temperatura inferiore a 1.030 °C (1.900 °F). Il composto puro può essere dissolto in acidi e cianuri alcalini. L’ossido rameico è impiegato come pigmento (dal blu al verde) per vetri, smalti di porcellana e gemme artificiali. È anche usato come agente desolforante per i gas di petrolio e come catalizzatore di ossidazione.

Il cloruro rameico è una polvere da giallastra a marrone che assorbe facilmente l’umidità dall’aria e si trasforma in un idrato blu verdastro, CuCl2∙2H2O. L’idrato è comunemente preparato facendo passare cloro e acqua in una torre di contatto imballata con rame metallico. Il sale anidro è ottenuto riscaldando l’idrato a 100 °C (212 °F). Come il cloruro rameico, il cloruro rameico è usato come catalizzatore in un certo numero di reazioni organiche, per esempio nella clorurazione degli idrocarburi. Inoltre, serve come conservante del legno, mordente (fissativo) nella tintura e nella stampa dei tessuti, disinfettante, additivo per mangimi e pigmento per vetro e ceramica.

Il solfato rameico è un sale formato dal trattamento dell’ossido rameico con acido solforico. Si forma sotto forma di grandi cristalli blu brillante che contengono cinque molecole di acqua (CuSO4∙5H2O) ed è conosciuto in commercio come vetriolo blu. Il sale anidro è prodotto riscaldando l’idrato a 150 °C (300 °F). Il solfato rameico è utilizzato principalmente per scopi agricoli, come pesticida, germicida, additivo per mangimi e additivo per il suolo. Tra i suoi usi minori ci sono come materia prima nella preparazione di altri composti di rame, come reagente nella chimica analitica, come elettrolita per batterie e bagni galvanici, e in medicina come fungicida, battericida e astringente applicato localmente.

Altri importanti composti di rame (II) includono il carbonato rameico, Cu2(OH)2CO3, che è preparato aggiungendo carbonato di sodio a una soluzione di solfato di rame e poi filtrando ed essiccando il prodotto. È usato come colorante. Con l’arsenico forma l’acetoarsenito cuprico (comunemente noto come verde di Parigi), un conservante del legno e un insetticida.