Podstawowe związki

Miedź tworzy związki w stanach utlenienia +1 i +2 w swojej normalnej chemii, chociaż w szczególnych okolicznościach niektóre związki miedzi trójwartościowej mogą być przygotowane. Wykazano, że miedź trójwartościowa przeżywa nie więcej niż kilka sekund w roztworze wodnym.

Związki miedzi(I) (miedziowców) są wszystkie diamagnetyczne i, z nielicznymi wyjątkami, bezbarwne. Wśród ważnych związków przemysłowych miedzi(I) są tlenek miedzi(II) (Cu2O), chlorek miedzi(II) (Cu2Cl2) i siarczek miedzi(II) (Cu2S). Tlenek miedzi jest czerwonym lub czerwonobrązowym kryształem lub proszkiem, który występuje w przyrodzie jako minerał miedzian. Jest on produkowany na dużą skalę przez redukcję mieszanych rud tlenku miedzi metalem miedzi lub przez elektrolizę wodnego roztworu chlorku sodu przy użyciu elektrod miedzianych. Czysty związek jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w kwasie chlorowodorowym lub amoniaku. Tlenek miedzi stosowany jest głównie jako czerwony pigment do farb przeciwporostowych, szkła, szkliwa porcelanowego i ceramiki oraz jako środek grzybobójczy do nasion lub upraw.

Chlorek miedzi jest białawym do szarawego ciałem stałym, które występuje jako minerał nantokit. Jest on zwykle otrzymywany przez redukcję chlorku miedzi(II) metaliczną miedzią. Czysty związek jest stabilny w suchym powietrzu. Wilgotne powietrze przekształca go w zielonkawy związek tlenowy, a po wystawieniu na działanie światła przekształca się w chlorek miedzi(II). Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszcza się w stężonym kwasie solnym lub w amoniaku z powodu tworzenia się jonów kompleksowych. Chlorek miedzi jest stosowany jako katalizator w wielu reakcjach organicznych, zwłaszcza w syntezie akrylonitrylu z acetylenu i cyjanowodoru; jako środek odbarwiający i odsiarczający produkty naftowe; jako środek odazotowujący celulozę; oraz jako środek skraplający mydła, tłuszcze i oleje.

Siarczek miedzi występuje w postaci czarnego proszku lub brył i występuje jako minerał chalkocyt. Duże ilości tego związku otrzymuje się przez ogrzewanie siarczku miedzi (CuS) w strumieniu wodoru. Siarczek miedziowy jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w wodorotlenku amonu i kwasie azotowym. Jego zastosowania obejmują wykorzystanie w ogniwach słonecznych, farbach świecących, elektrodach i niektórych odmianach smarów stałych.

Związki miedzi(II) o wartości handlowej obejmują tlenek miedzi (CuO), chlorek miedzi (CuCl2) i siarczan miedzi (CuSO4). Tlenek miedzi jest czarnym proszkiem, który występuje jako minerały tenoryt i paramelakonit. Duże ilości są produkowane przez prażenie mieszanych rud tlenku miedzi w piecu w temperaturze poniżej 1.030 °C (1.900 °F). Czysty związek może być rozpuszczony w kwasach i cyjankach alkalicznych. Tlenek miedzi jest stosowany jako pigment (niebieski do zielonego) do szkła, glazury porcelanowej i sztucznych kamieni szlachetnych. Jest również stosowany jako środek odsiarczający gazy naftowe oraz jako katalizator utleniania.

Chlorek miedzi jest żółtawym lub brązowym proszkiem, który łatwo absorbuje wilgoć z powietrza i zamienia się w zielonkawoniebieski hydrat, CuCl2∙2H2O. Hydrat jest powszechnie przygotowywany przez przepuszczanie chloru i wody w wieży kontaktowej wypełnionej metaliczną miedzią. Bezwodna sól jest otrzymywana przez ogrzewanie hydratu do 100 °C (212 °F). Podobnie jak chlorek miedzi, chlorek miedziowy jest stosowany jako katalizator w wielu reakcjach organicznych, np. w chlorowaniu węglowodorów. Ponadto, służy jako środek do konserwacji drewna, zaprawa (utrwalacz) w barwieniu i drukowaniu tkanin, środek dezynfekujący, dodatek do pasz oraz pigment do szkła i ceramiki.

Siarczan miedziowy jest solą powstałą w wyniku traktowania tlenku miedzi kwasem siarkowym. Tworzy duże, jasnoniebieskie kryształy zawierające pięć cząsteczek wody (CuSO4∙5H2O) i jest znany w handlu jako niebieski witriol. Bezwodna sól jest produkowana przez ogrzewanie hydratu do 150 °C (300 °F). Siarczan miedzi jest wykorzystywany głównie do celów rolniczych, jako pestycyd, środek bakteriobójczy, dodatek do pasz i dodatek do gleby. Wśród jego mniejszych zastosowań są jako surowiec do przygotowania innych związków miedzi, jako odczynnik w chemii analitycznej, jako elektrolit do baterii i kąpieli galwanicznych oraz w medycynie jako miejscowo stosowany środek grzybobójczy, bakteriobójczy i ściągający.

Inne ważne związki miedzi(II) obejmują węglan miedzi, Cu2(OH)2CO3, który jest przygotowywany przez dodanie węglanu sodu do roztworu siarczanu miedzi, a następnie filtrowanie i suszenie produktu. Jest on stosowany jako środek barwiący. Z arsenem tworzy acetoarsenit miedziowy (powszechnie znany jako zieleń paryska), środek do konserwacji drewna i środek owadobójczy.

.