Basisverbindingen

Koper vormt in zijn normale chemie verbindingen in de oxidatietoestanden +1 en +2, hoewel onder speciale omstandigheden enkele verbindingen van driewaardig koper kunnen worden bereid. Het is aangetoond dat driewaardig koper niet langer dan enkele seconden in een waterige oplossing overleeft.

Koper(I) (koperhoudende) verbindingen zijn alle diamagnetisch en, op enkele uitzonderingen na, kleurloos. Tot de belangrijke industriële verbindingen van koper(I) behoren koperoxide (Cu2O), koperoxidechloride (Cu2Cl2), en kopersulfide (Cu2S). Koperoxide is een rood of roodbruin kristal of poeder dat in de natuur voorkomt als het mineraal cupriet. Het wordt op grote schaal geproduceerd door reductie van gemengde koperoxide-ertsen met kopermetaal of door elektrolyse van een waterige oplossing van natriumchloride met gebruikmaking van koperelektroden. De zuivere verbinding is onoplosbaar in water, maar oplosbaar in zoutzuur of ammoniak. Koperoxide wordt vooral gebruikt als rood pigment voor aangroeiwerende verf, glas, porseleinglazuur en keramiek en als fungicide voor zaaigoed of gewassen.

Kuprietchloride is een witachtige tot grijsachtige vaste stof die voorkomt als het mineraal nantokiet. Het wordt meestal bereid door reductie van koper(II)chloride met metallisch koper. De zuivere verbinding is stabiel in droge lucht. Vochtige lucht zet het om in een groenige zuurstofverbinding, en bij blootstelling aan licht wordt het omgezet in koper(II)chloride. Het is onoplosbaar in water, maar lost op in geconcentreerd zoutzuur of in ammoniak door de vorming van complexionen. Koper(II)chloride wordt gebruikt als katalysator in een aantal organische reacties, met name de synthese van acrylonitril uit acetyleen en waterstofcyanide; als ontkolings- en ontzwavelingsmiddel voor aardolieproducten; als denitrerend middel voor cellulose; en als condensatiemiddel voor zepen, vetten en oliën.

Koper(II)sulfide komt voor in de vorm van zwart poeder of klonten en wordt gevonden als het mineraal chalcociet. Grote hoeveelheden van de verbinding worden verkregen door verhitting van kopersulfide (CuS) in een stroom waterstof. Kopersulfide is onoplosbaar in water maar oplosbaar in ammoniumhydroxide en salpeterzuur. Het wordt onder meer gebruikt in zonnecellen, lichtgevende verf, elektroden en bepaalde soorten vaste smeermiddelen.

Koper(II)-verbindingen van commerciële waarde zijn onder meer koperoxide (CuO), koperoxidechloride (CuCl2), en kopersulfaat (CuSO4). Cuprikoxide is een zwart poeder dat voorkomt als de mineralen tenoriet en paramelaconiet. Grote hoeveelheden worden geproduceerd door gemengde koperoxide-ertsen in een oven te roosteren bij een temperatuur van minder dan 1.030 °C (1.900 °F). De zuivere verbinding kan worden opgelost in zuren en alkali-cyaniden. Cupric oxide wordt gebruikt als een pigment (blauw tot groen) voor glas, porseleinglazuur en kunstmatige edelstenen. Het wordt ook gebruikt als ontzwavelingsmiddel voor petroleumgassen en als oxidatiekatalysator.

Cuprinechloride is een geelachtig tot bruin poeder dat gemakkelijk vocht uit de lucht absorbeert en verandert in het groenachtig blauwe hydraat, CuCl2∙2H2O. Het hydraat wordt gewoonlijk bereid door chloor en water in een contacttoren met metallisch koper te laten passeren. Het watervrije zout wordt verkregen door het hydraat te verhitten tot 100 °C (212 °F). Evenals koper(II)chloride wordt koper(II)chloride gebruikt als katalysator in een aantal organische reacties, bijvoorbeeld bij het chloreren van koolwaterstoffen. Bovendien dient het als houtconserveringsmiddel, beitsmiddel (fixeermiddel) bij het verven en bedrukken van stoffen, ontsmettingsmiddel, toevoegingsmiddel voor diervoeding, en pigment voor glas en keramiek.

Kupprinesulfaat is een zout dat wordt gevormd door de behandeling van koperoxide met zwavelzuur. Het vormt grote, helderblauwe kristallen die vijf watermoleculen bevatten (CuSO4∙5H2O) en is in de handel bekend als blauwe vitriool. Het watervrije zout wordt verkregen door het hydraat te verhitten tot 150 °C (300 °F). Cuprinesulfaat wordt voornamelijk gebruikt in de landbouw als pesticide, kiemdodend middel, toevoegingsmiddel voor diervoeder en als bodemverbeteraar. In mindere mate wordt het gebruikt als grondstof voor de bereiding van andere koperverbindingen, als reagens in de analytische chemie, als elektrolyt voor batterijen en galvaniseerbaden, en in de geneeskunde als plaatselijk toegepast fungicide, bactericide en adstringens.

Andere belangrijke koper(II)-verbindingen zijn kopercarbonaat, Cu2(OH)2CO3, dat wordt bereid door natriumcarbonaat toe te voegen aan een oplossing van kopersulfaat en het product vervolgens te filtreren en te drogen. Het wordt gebruikt als kleurstof. Met arseen vormt het koperacetoarseniet (algemeen bekend als Parijsgroen), een houtconserveringsmiddel en insecticide.