 | |
_chloride_purified.jpg/440px-Copper(I)_chloride_purified.jpg) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Хлорид меди (I) | |
| Другие имена Хлорид меди | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| 8127933 | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard | 100.028.948  |
| Номер ЕС |
|
| 13676 | |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
CompTox Dashboard ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| CuCl | |
| Молярная масса | 98,999 г / моль [1] |
| Внешность | белый порошок, слегка зелёный от окисленных примесей |
| Плотность | 4,14 г / см 3 [1] |
| Температура плавления | 423 ° С (793 ° F, 696 К) [1] |
| Точка кипения | 1,490 ° C (2,710 ° F; 1,760 K) (разлагается) [1] |
| 0,047 г / л (20 ° C) [1] | |
Произведение растворимости ( K уд ) | 1,72 × 10 −7 |
| Растворимость | не растворим в этаноле , ацетоне ; [1] растворим в концентрированной HCl , NH 4 OH |
| Ширина запрещенной зоны | 3,25 эВ (300 К, прямое) [2] |
Магнитная восприимчивость (χ) | -40,0 · 10 −6 см 3 / моль [3] |
Показатель преломления ( n D ) | 1,930 [4] |
| Структура | |
Кристальная структура | Цинковая обманка , cF20 |
Космическая группа | Ф 4 3м, № 216 [5] |
Постоянная решетки | а = 0,54202 нм |
Объем решетки ( В ) | 0,1592 нм 3 |
Формула единиц ( Z ) | 4 |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | Джей Ти Бейкер |
| Пиктограммы GHS | |
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
Формулировки опасности GHS | H302 , H400 , H410 |
Меры предосторожности GHS | P264 , P270 , P273 , P301 + 312 , P330 , P391 , P501 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 3 0 |
| точка возгорания | Негорючий |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 140 мг / кг |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 1 мг / м 3 (как Cu) [6] |
REL (рекомендуется) | TWA 1 мг / м 3 (как Cu) [6] |
IDLH (Непосредственная опасность) | TWA 100 мг / м 3 (как Cu) [6] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Бромид меди (I) Иодид меди (I) |
Другие катионы | Хлорид меди (II) Хлорид серебра (I) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Меди (I) хлорид , который обычно называют хлоридом меди , является нижним хлоридом из меди , с формулой CuCl. Вещество представляет собой белое твердое вещество, плохо растворимое в воде, но хорошо растворимое в концентрированной соляной кислоте . Загрязненные образцы выглядят зелеными из-за присутствия хлорида меди (II) (CuCl 2 ). [7]
История [ править ]
Хлорид меди (I) был впервые получен Робертом Бойлем в середине семнадцатого века [8] из хлорида ртути (II) («венецианский сублимат») и металлической меди:
- HgCl 2 + 2 Cu → 2 CuCl + Hg
В 1799 году Дж. Л. Пруст охарактеризовал два различных хлорида меди. Он приготовил CuCl путем нагревания CuCl 2 на красном огне в отсутствие воздуха, в результате чего он потерял половину связанного хлора с последующим удалением остаточного CuCl 2 путем промывания водой. [9]
Кислый раствор CuCl ранее использовался для анализа содержания окиси углерода в газах, например, в газовом аппарате Hempel [ требуется пояснение ] . [10] Это применение было значительным [11] в девятнадцатом и начале двадцатого веков, когда угольный газ широко использовался для отопления и освещения.
Синтез [ править ]
Хлорид меди (I) получают в промышленных масштабах путем прямого объединения металлической меди и хлора при 450–900 ° C: [12] [13]
Хлорид меди (I) также можно получить путем восстановления хлорида меди (II) диоксидом серы или аскорбиновой кислотой ( витамин С ), которая действует как восстанавливающий сахар :
_chloride_purified.jpg){kind=link}
Можно использовать многие другие восстановители. [14]
Свойства [ править ]
Хлорид меди (I) имеет кубическую кристаллическую структуру цинковой обманки в условиях окружающей среды. При нагревании до 408 ° C структура меняется на гексагональную. Некоторые другие кристаллические формы CuCl появляются при высоких давлениях (несколько ГПа). [5]
Хлорид меди (I) представляет собой кислоту Льюиса , которая классифицируется как мягкая в соответствии с концепцией твердой-мягкой кислоты-основания . Таким образом, он образует серию комплексов с мягкими основаниями Льюиса, такими как трифенилфосфин :
- CuCl + 1 P (C 6 H 5 ) 3 → 1/4 {CuCl [P (C 6 H 5 ) 3 ]} 4
- CuCl + 2 P (C 6 H 5 ) 3 → CuCl [P (C 6 H 5 ) 3 )] 2
- CuCl + 3 P (C 6 H 5 ) 3 → CuCl [P (C 6 H 5 ) 3 )] 3
Хотя CuCl не растворяется в воде , он растворяется в водных растворах, содержащих подходящие донорные молекулы. Он образует комплексы с галогенид- ионами, например образуя H 3 O + CuCl 2 - в концентрированной соляной кислоте . Хлорид вытесняется CN - и S 2 O 3 2- .
Растворы CuCl в HCl или NH 3 поглощают окись углерода с образованием бесцветных комплексов, таких как димер с мостиковой связью [CuCl (CO)] 2 . Те же растворы соляной кислоты также реагируют с газообразным ацетиленом с образованием [CuCl (C 2 H 2 )]. Аммиачные растворы CuCl реагируют с ацетиленами с образованием взрывоопасного ацетилида меди (I) Cu 2 C 2 . Алкена комплексов O могут быть получены восстановлением CuCl 2 с помощью диоксида серы в присутствии алкена в спиртерешение. Комплексы с диенами, такими как 1,5-циклооктадиен , особенно стабильны: [15]
В отсутствие других лигандов его водные растворы нестабильны по отношению к диспропорционированию : [16]
- 2 CuCl → Cu + CuCl 2
Отчасти по этой причине образцы в воздухе приобретают зеленую окраску.
Использует [ редактировать ]
Основное применение хлорида меди (I) - это прекурсор фунгицида оксихлорида меди . Для этого водный раствор хлорида меди (I) образуется путем пропорционального разделения и затем окисляется воздухом:
- Cu + CuCl 2 → 2 CuCl
- 4 CuCl + O 2 + 2 H 2 O → Cu 3 Cl 2 (OH) 4 + CuCl 2
Хлорид меди (I) катализирует множество органических реакций , как обсуждалось выше. Его сродство к монооксиду углерода в присутствии хлорида алюминия используется в процессе COPure SM .
В органическом синтезе [ править ]
CuCl используется с монооксидом углерода , хлорид алюминия и хлористого водорода в реакции Гаттермана-Коха с образованием бензальдегидов.
В реакции Сандмейера . [17] [18] Обработка соли арендиазония CuCl приводит к арилхлориду, например:
Реакция имеет широкий размах и обычно дает хорошие выходы.
Ранние исследователи заметили, что галогениды меди (I) катализируют 1,4-присоединение реагентов Гриньяра к альфа, бета-ненасыщенным кетонам [19], что привело к разработке органокупратных реагентов, которые сегодня широко используются в органическом синтезе : [20]
Это открытие привело к развитию химии медьорганических соединений . Например, CuCl реагирует с метиллитием (CH 3 Li) с образованием « реагентов Гилмана », таких как (CH 3 ) 2 CuLi, которые находят широкое применение в органическом синтезе . Реагенты Гриньяра образуют аналогичные медноорганические соединения. Хотя другие соединения меди (I), такие как йодид меди (I) , теперь чаще используются для этих типов реакций, в некоторых случаях все же рекомендуется хлорид меди (I): [21]
Здесь Bu обозначает н- бутильную группу. Без CuCl один только реактив Гриньяра дает смесь 1,2- и 1,4-аддитивных продуктов (т. Е. Бутил добавляет в C ближе к C = O).
Хлорид меди (I) также является промежуточным продуктом, образующимся из хлорида меди (II) в процессе Ваккера .
В химии полимеров [ править ]
CuCl используется в качестве катализатора радикальной полимеризации с переносом атома (ATRP).
Использование ниши [ править ]
Хлорид меди (I) также используется в пиротехнике как сине-зеленый краситель. При испытании пламенем хлориды меди, как и все соединения меди, излучают зелено-синий цвет.
Естественное явление [ править ]
Природная форма CuCl - это редкий минерал нантокит . [22] [23]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.61. ISBN 1439855110.
- ↑ Гарро, Нурия; Кантареро, Андрес; Кардона, Мануэль; Руф, Тобиас; Гебель, Андреас; Линь, Чэнтянь; Рейманн, Клаус; Рюбенаке, Стефан; Steube, Маркус (1996). «Электрон-фононное взаимодействие на прямом промежутке галогенидов меди». Твердотельные коммуникации . 98 : 27–30. DOI : 10.1016 / 0038-1098 (96) 00020-8 .
- ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.132. ISBN 1439855110.
- ^ Patnaik, Pradyot (2002) Справочник неорганических химических веществ . Макгроу-Хилл, ISBN 0-07-049439-8
- ^ a b Hull, S .; Кин, Д.А. (1994). «Полиморфизм галогенидов меди (I) под высоким давлением: нейтронографическое исследование до ~ 10 ГПа». Physical Review B . 50 (9): 5868–5885. DOI : 10.1103 / PhysRevB.50.5868 . PMID 9976955 .
- ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0150» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Пастор, Антонио С. (1986) в патент США 4582579 «Способ получения ионов меди свободного хлорида меди» Раздел 2, строки 4-41.
- ^ Бойл, Роберт (1666). Соображения и эксперименты о происхождении форм и качеств . Оксфорд. Как сообщается в Mellor [ требуется полная ссылка ] .
- ^ Пруст, JL (1799). "Recherches sur le Cuivre". Анна. Чим. Phys . 32 : 26–54.
- ^ Мартин, Джеффри (1917). Промышленная и производственная химия (Часть 1, Органическая ред.). Лондон: Кросби Локвуд. С. 330–31.
- ^ Льюис, Вивиан Х. (1891). «Анализ световых газов» . Журнал Общества химической промышленности . 10 : 407–413.
- ^ Ричардсон, HW (2003). «Соединения меди». Кирк-Отмер Энциклопедия химической технологии . DOI : 10.1002 / 0471238961.0315161618090308.a01.pub2 . ISBN 0471238961.
- ^ Zhang, J .; Ричардсон, HW (2016). «Соединения меди». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . С. 1–31. DOI : 10.1002 / 14356007.a07_567.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ Glemser, O .; Зауэр, Х. (1963). «Хлорид меди (I)». В Брауэре, Г. (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии . 1 (2-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. п. 1005.
- ^ Николлс, Д. (1973) Комплексы и переходные элементы первого ряда , Macmillan Press, Лондон.
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 1185. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ↑ Wade, LG (2003) Organic Chemistry , 5-е изд., Prentice Hall, Upper Saddle River, Нью-Джерси, стр. 871. ISBN 013033832X .
- ↑ March, J. (1992) Advanced Organic Chemistry , 4-е изд., Wiley, New York. п. 723. ISBN 978-0-470-46259-1
- ^ Kharasch, MS; Тоуни, П.О. (1941). «Факторы, определяющие протекание и механизмы реакций Гриньяра. II. Влияние металлических соединений на реакцию между изофороном и метилмагнийбромидом». Варенье. Chem. Soc. 63 (9): 2308. DOI : 10.1021 / ja01854a005 .
- ^ Jasrzebski, JTBH; ван Котен, Г. (2002) Современная химия медьорганических соединений , Н. Краузе (ред.). Wiley-VCH, Вайнхайм, Германия. п. 1. doi : 10.1002 / 3527600086.ch1 ISBN 9783527600083 .
- ^ Берц, SH; Fairchild, EH (1999) Справочник по реагентам для органического синтеза, Том 1: Реагенты, вспомогательные вещества и катализаторы для образования связи CC , RM Coates, SE Дания (ред.). Вили, Нью-Йорк. С. 220–3. ISBN 978-0-471-97924-1 .
- ^ https://www.mindat.org/min-2840.html
- ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме хлорида меди (I) . |
- Национальный кадастр загрязнителей - Информационный бюллетень по меди и соединениям
- Процесс COPure SM для очистки CO с использованием комплекса хлорида меди
