Oxyde de cuivre(II)
# Oxyde de cuivre(II)

L’oxyde de cuivre(II) ou oxyde cuivrique est un composé du cuivre et de l'oxygène, de formule CuO (le cuivre y est à son état d'oxydation +2). C'est un solide noir de structure ionique, qui fond vers 1 200 °C en dégageant un peu d'oxygène.

L'oxyde cuivrique existe sous forme naturelle : la ténorite.

## Propriétés chimiques

On peut former de l'oxyde cuivrique en chauffant du cuivre à l'air libre, mais il se forme alors également de l'oxyde cuivreux $Cu_2O$ :

    2 Cu + $O_2$ → 2 CuO.
    4 Cu + $O_2$ → 2 $Cu_2O.$

L'oxyde cuivrique peut être obtenu avec un meilleur degré de pureté en chauffant du nitrate de cuivre(II) $Cu(NO_3)_2,$ de l'hydroxyde de cuivre(II) $Cu(OH)_2$ ou du carbonate de cuivre(II) $CuCO_3$ :

    2 $Cu(NO_3)_2$ → 2 CuO + 4 $NO_2$ + $O_2.$
    $Cu(OH)_{2(s)}$ → $CuO_{(s)}$ + $H_2O_{(l)}.$
    $CuCO_3$ → CuO + $CO_2.$

L'oxyde cuivrique est basique et réagit avec les acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique HCl, l'acide sulfurique $H_2SO_4$ ou l'acide nitrique $HNO_3$ en donnant le sel de cuivre(II) correspondant :

    CuO + 2 $HNO_3$ → $Cu(NO_3)_2$ + $H_2O.$
    CuO + 2 HCl → $CuCl_2$ + $H_2O.$
    CuO + $H_2SO_4$ → $CuSO_4$ + $H_2O.$

Il réagit avec les bases concentrées pour former les sels de cuprates correspondants :

    2 XOH + CuO + $H_2O$ → $X_2[Cu(OH)_4].$

Il peut également être réduit en cuivre métallique à l'aide d'hydrogène $H_2$ ou de monoxyde de carbone CO :

    CuO + $H_2$ → Cu + $H_2O.$
    CuO + CO → Cu + $CO_2.$

Une méthode de préparation de l'oxyde cuivrique en laboratoire consiste à électrolyser une solution aqueuse de bicarbonate de sodium $NaHCO_3$ avec une anode en cuivre sous faible différence de potentiel : il suffit alors de chauffer le mélange d'hydroxyde de cuivre(II) $Cu(OH)_2$ et de carbonate de cuivre(II) $CuCO_3$ obtenu.

## Applications

L'oxyde cuivrique est utilisé comme pigment pour produire des lumières bleues en pyrotechnie.

Il intervient dans la production de solutions de réactif de Schweizer $[Cu(NH_3)_4(H_2O)_2](OH)_2,$ utilisé notamment dans la fabrication de la viscose.

Il trouve des applications comme matériau semiconducteur de type p en raison de sa faible largeur de bande interdite (1,2 eV).

Il est également utilisé comme abrasif en optique, et dans la fabrication de certaines piles électriques.

Il est parfois utilisé à la place de l'oxyde de fer dans la thermite pour en faire un explosif de faible puissance plutôt qu'un matériau incendiaire.

## Dépollution, phytoremédiation

Des algues rouges du genre Ceramium séchées et traitées à l'hydroxyde de sodium et au formaldéhyde pourraient être utilisées comme biosorbant pour extraire des ions $Cu^{2+}$ de l'eau. Des tests ont été faits en 2013 avec Ceramium rubrum, dont la biomasse séchée a, lors des expériences, présenté une capacité de biosorption évaluée à 25,51 mg de cuivre par gramme d'algue séchée. Cette capacité a été respectivement portée à 42,92 et 30,03 mg/g quand la biomasse algale a été traitée par l'hydroxyde de sodium et le formaldéhyde, grâce à une multiplication des sites actifs responsables de la biosorption (du cuivre en l'occurrence).

