Spośród całkowitej światowej produkcji, związki miedzi stanowią niewielki odsetek – w porównaniu do jej stopów oraz metalicznej miedzi. Mimo wszystko związki te odgrywają ważną i zróżnicowaną rolę w różnych gałęziach przemysłu i w rolnictwie. Niska toksyczność związków miedzi względem zwierząt i roślin wyższych sprawiła, że był to jeden z pierwszych znanych środków grzybobójczych. Obecnie ten trend jest utrzymywany. Miedź tworzy szereg różnych związków chemicznych. Wśród nich wyróżnia się związki miedzi na $\text{I}$ i $\text{II}$ stopniu utlenienia oraz związki kompleksowe na $\text{III}$ i $\text{IV}$ stopniu utlenienia.

R11L8lEMyS7vC

Zdjęcie przedstawiające kryształy kuprytu, rzadkiego minerału. Różowe, błyszczące kryształy powstały na powierzchni niewielkiej bryłki minerału w kolorze pomarańczowym.

Związek ten powstaje również w wyniku działania substancji redukujących – takich jak aldehydy, cukry, ale również hydrazyny czy hydroksyloaminy – na mieszaninę zawierającą świeżo strącony wodorotlenek miedzi($\text{II}$) lub związki kompleksowe miedzi($\text{II}$) w roztworze o odczynie zasadowym. Tę właściwość wykorzystuje się w czterech próbach: Trommerapróba TrommeraTrommera, Fehlingapróba FehlingaFehlinga, Benedicta oraz w próbie Barfoeda, które stosowane są w celu wykrywania i ilościowego oznaczania aldehydów oraz cukrów. Pozwalają one odróżnić ketony od aldehydów, dlatego stosuje się je między innymi w analityce laboratoryjnej. Przykładowo, w wyniku próby Trommera, najczęściej wykorzystywanej i spotykanej w czasie szkolnej nauki chemii, zachodzi następujący proces redukcji:

Co więcej, to właśnie ${\text{Cu}}_2\text{O}$ stosowany jest w rolnictwie jako środek grzybobójczy (dla nasion i roślin uprawnych), ale także jako katalizator w reakcjach organicznych, dodatek do nawozów, pigment do ceramiki, szkła i tworzyw sztucznych, adsorbent tlenku węgla($\text{II}$). W postaci farb wykorzystywany jest do pokrywania den łodzi i statków w celu ochrony przed pąklami i glonami.

Próba Fehlinga wymaga zastosowania kompleksów winianowych miedzi($\text{II}$). Kompleksy te otrzymuje się w wyniku zmieszania roztworu siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) (roztwór Fehlinga $\text{I}$) z zasadowym roztworem winianu potasowo‑sodowego (${\text{KNaC}}_4{\text{H}}_4{\text{O}}_6$) (roztwór Fehlinga $\text{II}$). Ogrzewanie tego roztworu z cukrami prostymi i dwucukrami o właściwościach redukujących prowadzi do wytrącenia ceglastoczerwonego osadu tlenku miedzi($\text{I}$) (osad początkowo ma barwę żółtą, będąc w stanie dużego rozdrobnienia).

Podobnie jak w próbie Fehlinga, próba Benedicta ukazuje właściwości redukujące niektórych cukrów (z wolnymi grupami karbonylowymi) poprzez wytrącenie ceglastoczerwonego tlenku miedzi($\text{I}$). W tym celu stosowany jest odczynnik Benedicta, który składa się z soli miedzi (siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$)), alkalizującego węglanu sodu oraz cytrynianu sodu w celu zapobiegania wytrącania się wodorotlenku miedzi($\text{II}$). Próba ta jest znacznie bardziej precyzyjna w porównaniu do próby Fehlinga, ponieważ już stężenie cukru o wartości $\mathrm{0,1}\%$ powoduje zmianę barwy (z niebieskiej na zieloną – zmieszanie barwy niebieskiej z ceglastoczerwoną). Ponadto jest ona bardziej selektywna względem cukrów, ponieważ chloroform, kreatynina i kwas moczowy nie ulegają redukcji przez ten odczynnik.

Indeks dolny Źródło: Wydział Chemii Uniwersytetu Gdańskiego, chemia.ug.edu.pl, dostęp: 03.06.2020. Indeks dolny koniec_{Źródło: Wydział Chemii Uniwersytetu Gdańskiego, chemia.ug.edu.pl, dostęp: 03.06.2020.}

Próba ta jest modyfikacją próby Benedicta. Do redukcji jonów miedzi wykorzystywany jest octan miedzi($\text{II}$) (etanian miedzi($\text{II}$)). Reakcja przebiega znacznie wolniej niż wspomniana powyżej próba Benedicta.

Doświadczenie: przeprowadź próbę Trommera

Wykonaj próbę Trommera dla roztworu glukozy i dla soku z winogron.

1. W tym celu do około $4 {\text{cm}}^3$ analizowanego roztworu dodaj roztwór zawierający wodorotlenek miedzi($\text{II}$), przygotowany in situ, czyli roztworu otrzymanego w wyniku zmieszania $6$ kropli $2\%$ roztworu ${\text{CuSO}}_4$ z $4 {\text{cm}}^3$ roztworu $\text{NaOH}$ o stężeniu $2 \frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$.

2. Następnie tak przygotowaną próbkę ogrzej, doprowadzając do wrzenia.

3. Wytrącenie ceglastoczerwonego osadu tlenku miedzi($\text{I}$) będzie świadczyć o obecności redukujących właściwościach cukru.

Słownik

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemical Principles: The Quest for Insight, fifth edition, New York 2009.

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 1994.

Encyklopedia PWN

Richardson H. W., Handbook of Copper Compounds and Applications, USA 1997.

Introduction to Electron Paramagnetic Resonance, chlorek miedzi($\text{II}$) EPR, online: onlinelibrary.wiley.com, dostęp: 09.07.2021.

Petrolelum products and their uses, online: britannica.com, dostęp: 09.07.2021.

Zasiewanie chmur–jodek miedzi($\mathit{\text{I}}$), s. 83, online: books.google.pl, dostęp: 09.07.2021.