Cloreto de cobre (I) - Copper(I) chloride

Cloreto de cobre (I)
Unit cell of nantokite
Sample of copper(I) chloride
Nomes
Nome IUPAC
Cloreto de cobre (I)
Outros nomes
Cloreto cuproso
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
8127933
ChEBI
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard 100.028.948 Edit this at Wikidata
Número EC
13676
Número RTECS
UNII
  • InChI = 1S / ClH.Cu / h1H; / q; + 1 / p-1 checkY
    Chave: OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M checkY
  • InChI = 1 / ClH.Cu / h1H; / q; + 1 / p-1
    Chave: OXBLHERUFWYNTN-REWHXWOFAC
  • Cl [Cu]
Propriedades
CuCl
Massa molar 98,999 g / mol
Aparência pó branco, ligeiramente verde de impurezas oxidadas
Densidade 4,14 g / cm 3
Ponto de fusão 423 ° C (793 ° F; 696 K)
Ponto de ebulição 1.490 ° C (2.710 ° F; 1.760 K) (decompõe-se)
0,047 g / L (20 ° C)
1,72 × 10 −7
Solubilidade insolúvel em etanol ,
acetona ; solúvel em HCl concentrado , NH 4 OH
Gap de banda 3,25 eV (300 K, direto)
-40,0 · 10 −6 cm 3 / mol
1.930
Estrutura
Zincblende , cF20
F 4 3m, No. 216
a  = 0,54202 nm
0,1592 nm 3
4
Perigos
Ficha de dados de segurança JT Baker
Pictogramas GHS GHS07: HarmfulGHS09: Environmental hazard
Palavra-sinal GHS Aviso
H302 , H400 , H410
P264 , P270 , P273 , P301 + 312 , P330 , P391 , P501
NFPA 704 (diamante de fogo)
3
0
0
Ponto de inflamação Não inflamável
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
 140 mg / kg
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
 TWA 1 mg / m 3 (como Cu)
REL (recomendado)
 TWA 1 mg / m 3 (como Cu)
IDLH (perigo imediato)
 TWA 100 mg / m 3 (como Cu)
Compostos relacionados
Outros ânions
Brometo de
cobre (I) Iodeto de cobre (I)
Outros cátions
Cloreto de cobre (II) Cloreto de
prata (I)
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox
Um precipitado branco de cloreto de cobre (I) suspenso em uma solução de ácido ascórbico em um frasco de 2 dram.
Espectro de absorção de IV de cloreto de cobre (I)

O cloreto de cobre (I) , comumente chamado de cloreto cuproso , é o cloreto inferior do cobre , com a fórmula CuCl. A substância é um sólido branco moderadamente solúvel em água, mas muito solúvel em ácido clorídrico concentrado . Amostras impuras aparecem verdes devido à presença de cloreto de cobre (II) (CuCl 2 ).

  • Copper(I)chloride crystal 01.jpg
  • Copper(I) chloride.jpg

História

O cloreto de cobre (I) foi preparado pela primeira vez por Robert Boyle em meados do século XVII a partir do cloreto de mercúrio (II) ("sublimado veneziano") e do metal de cobre:

HgCl 2 + 2 Cu → 2 CuCl + Hg

Em 1799, JL Proust caracterizou os dois cloretos de cobre diferentes. Ele preparou o CuCl aquecendo o CuCl 2 em fogo vermelho na ausência de ar, fazendo com que perdesse metade de seu cloro combinado, seguido pela remoção do CuCl 2 residual por lavagem com água.

Uma solução ácida de CuCl foi usada anteriormente para análise do teor de monóxido de carbono em gases, por exemplo, no aparelho de gás de Hempel. Essa aplicação foi significativa durante o século XIX e início do século XX, quando o gás de carvão era amplamente usado para aquecimento e iluminação.

Síntese

O cloreto de cobre (I) é produzido industrialmente pela combinação direta de cobre metálico e cloro a 450–900 ° C:

O cloreto de cobre (I) também pode ser preparado reduzindo o cloreto de cobre (II) com dióxido de enxofre ou com ácido ascórbico ( vitamina C ) que atua como um açúcar redutor :

Muitos outros agentes redutores podem ser usados.

Propriedades

O cloreto de cobre (I) tem a estrutura cristalina de zincblenda cúbica em condições ambientais. Após o aquecimento a 408 ° C, a estrutura muda para hexagonal. Várias outras formas cristalinas de CuCl aparecem em altas pressões (vários GPa).

O cloreto de cobre (I) é um ácido de Lewis classificado como macio de acordo com o conceito Hard-Soft Acid-Base . Assim, forma uma série de complexos com bases de Lewis moles , como trifenilfosfina :

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

Embora o CuCl seja insolúvel em água , ele se dissolve em soluções aquosas contendo moléculas doadoras adequadas. Forma complexos com íons haleto , por exemplo, formando H 3 O + CuCl 2 - em ácido clorídrico concentrado . O cloreto é deslocado por CN - e S 2 O 3 2− .

Soluções de CuCl em HCl ou NH 3 absorvem monóxido de carbono para formar complexos incolores, como o dímero com ponte de cloreto [CuCl (CO)] 2 . As mesmas soluções de ácido clorídrico também reagem com gás acetileno para formar [CuCl (C 2 H 2 )]. Soluções amoniacais de CuCl reagem com acetilenos para formar o explosivo acetileto de cobre (I) , Cu 2 C 2 . Os complexos de alceno podem ser preparados por redução de CuCl 2 por dióxido de enxofre na presença do alceno em solução de álcool . Complexos com dienos , como 1,5-ciclooctadieno, são particularmente estáveis:

Structure of COD complex of CuCl

Na ausência de outros ligantes, suas soluções aquosas são instáveis ​​em relação à desproporção :

2 CuCl → Cu + CuCl 2

Em parte por esta razão, as amostras no ar assumem uma coloração verde.

Usos

O principal uso do cloreto de cobre (I) é como precursor do fungicida oxicloreto de cobre . Para este propósito, o cloreto de cobre (I) aquoso é gerado por comproporcionamento e, em seguida, oxidado pelo ar:

Cu + CuCl 2 → 2 CuCl
4 CuCl + O 2 + 2 H 2 O → Cu 3 Cl 2 (OH) 4 + CuCl 2

O cloreto de cobre (I) catalisa uma variedade de reações orgânicas , como discutido acima. Sua afinidade pelo monóxido de carbono na presença de cloreto de alumínio é explorada no processo COPure SM .

Em síntese orgânica

CuCl é usado com monóxido de carbono , cloreto de alumínio e cloreto de hidrogênio na reação de Gatterman-Koch para formar benzaldeídos.

Na reação de Sandmeyer . O tratamento de um sal de arenodiazônio com CuCl leva a um cloreto de arila, por exemplo:

(Example Sandmeyer reaction using CuCl)

A reação tem amplo escopo e geralmente dá bons rendimentos.

Os primeiros investigadores observaram que os haletos de cobre (I) catalisam a adição de 1,4 de reagentes de Grignard às cetonas alfa, beta-insaturadas, levando ao desenvolvimento de reagentes organocuprato que são amplamente usados ​​hoje em síntese orgânica :

(Addition of RMgX to C=C-C=O mediated by CuCl)

Essa descoberta levou ao desenvolvimento da química de organocobre . Por exemplo, CuCl reage com metil - lítio (CH 3 Li) para formar " reagentes de Gilman ", como (CH 3 ) 2 CuLi, que encontram uso extensivo em síntese orgânica . Os reagentes de Grignard formam compostos organocobre semelhantes. Embora outros compostos de cobre (I) como o iodeto de cobre (I) sejam agora mais usados ​​para esses tipos de reações, o cloreto de cobre (I) ainda é recomendado em alguns casos:

(Alkylation of sorbate ester at 4-position mediated by CuCl)

Aqui, Bu indica um grupo n- butil . Sem CuCl, o reagente de Grignard sozinho dá uma mistura de produtos de adição 1,2 e 1,4 (isto é, o butil adiciona no C mais próximo do C = O).

O cloreto de cobre (I) também é um intermediário formado a partir do cloreto de cobre (II) no processo Wacker .

Em química de polímeros

CuCl é usado como um catalisador na Polimerização Radical de Transferência Atômica (ATRP).

Nicho usa

O cloreto de cobre (I) também é usado em pirotecnia como um agente de coloração azul / verde. Em um teste de chama , os cloretos de cobre, como todos os compostos de cobre, emitem verde-azul.

Ocorrência natural

A forma natural de CuCl é a rara nantokita mineral .

Referências

links externos