Водный раствор хлорида меди формула

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CuCl2.

Краткая характеристика хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество жёлто-бурого (по некоторым данным – тёмно-коричневого) цвета.

Химическая формула хлорида меди (II) CuCl2.

Хлорид меди (II) – неорганическое химическое соединение, соль соляной кислоты и меди.

Хорошо растворяется в воде, метаноле, этаноле, пропаноле, изопропаноле, ацетоне, бензиловом спирте, изоамиловом спирте. Плохо растворим в диэтиловом эфире.

Растворяясь в воде, образует растворы различного цвета:

– темно-коричневого цвета (концентрированный раствор CuCl2),
– зеленого цвета (разбавленный раствор CuCl2),
– голубого цвета (сильно разбавленный раствор CuCl2).

С водой хлорид меди (II) образует кристаллогидраты с общей формулой CuCl2·nH2O, где n может быть 1, 2, 3 или 4: гидрат хлорида меди (II) CuCl2·H2O, дигидрат хлорида меди (II) CuCl2·2H2O, тригидрат хлорида меди (II) CuCl2·3H2O и тетрагидрат хлорида меди (II) CuCl2·4H2O.

Образование кристаллогидратов зависит от температуры кристаллизации. При температуре ниже 117 °C образуется CuCl2·H2O, при ниже 42 °С – CuCl2·2H2O, при ниже 26 °С – CuCl2·3H2O, при ниже 15 °С – CuCl2·4H2O.

Хлорид меди (II) является парамагнитным веществом.

Хлорид меди (II) токсичен.

В природе хлорид меди (II) встречается в виде минералов толбачита (CuCl2) и эрнохальцита (CuCl2·2H2O).

При работе с медью двухлористой 2-водной (CuCl2·2H2O) следует применять индивидуальные средства защиты (респиратор, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания препарата внутрь организма. Помещения, в которых производятся работы с медью двухлористой 2-водной, должны быть оборудованы эффективной приточно-вытяжной вентиляцией. Испытания препарата в лаборатории проводят в вытяжном шкафу (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Медь двухлористая 2-водная ядовита, при попадании внутрь организма вызывает отравления, на кожу и слизистые оболочки – профессиональные заболевания кожи (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Физические свойства хлорида меди (II):

Наименование параметра: Значение:
Химическая формула CuCl2
Синонимы и названия иностранном языке дихлорид меди (рус.)

хлористая медь (рус.)

двухлористая медь (рус.)

copper (II) chloride (англ.) Тип вещества неорганическое Внешний вид жёлто-бурые (тёмно-коричневые) моноклинные кристаллы Цвет жёлто-бурый (по некоторым данным – тёмно-коричневый) Вкус —* Запах — Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 3 386 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 3,386 Температура кипения, °C 993 Температура плавления, °C 498 Молярная масса, г/моль 134,452 Гигроскопичность гигроскопичен Растворимость в воде (20 o С), г/100 г 74,5

Получение хлорида меди (II):

В промышленности хлорид меди (II) получают хлорированием сульфида меди и с помощью хлорирующего обжига. В лабораторных условиях получают также и другими способами.

Хлорид меди (II) получают в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия сульфида меди и хлора (хлорирование сульфида меди):

CuS + Cl2 → CuCl2 + S (t = 300-400 °C).

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

2. взаимодействия сульфида меди, хлорида натрия и кислорода (хлорирующий обжиг):

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

3. взаимодействия металлической меди и хлора:

4. взаимодействия оксида меди и соляной кислоты.

5. взаимодействия гидроксида меди и соляной кислоты.

6. взаимодействия карбоната меди и соляной кислоты.

7. растворением меди в царской водке.

Химические свойства хлорида меди (II). Химические реакции хлорида меди (II):

Химические свойства хлорида меди (II) аналогичны свойствам хлоридов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и алюминия:

В результате реакции образуются медь и хлорид алюминия.

2. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и цинка:

В результате реакции образуются медь и хлорид цинка.

3. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и железа:

В результате реакции образуются медь и хлорид железа (II).

4. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и меди:

В результате реакции образуется хлорид меди (I).

5. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и палладия:

В результате реакции образуются хлорид палладия и хлорид меди (I).

6. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и фтора:

В результате реакции образуются фторид меди (II) и хлор.

7. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и гидроксида натрия :

CuCl2 + 2NaOH → CuO + H2O + 2NaCl (t°),

В результате реакции образуются в первом случае – хлорид натрия, оксид меди (II) и вода, во втором случае – гидроксид меди и хлорид натрия. В ходе реакций используется разбавленный раствор гидроксида натрия. Реакция в первом случае протекает при кипении. В ходе второй реакции образуется также примесь – гидроксид-хлорид меди (II).

8. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и нитрата серебра:

В результате реакции образуются нитрат меди (II) и хлорид серебра.

9. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и бромида бора:

В результате реакции образуются бромид меди (II) и хлорид бора.

10. реакция взаимодействия хлорида меди (II), сульфита натрия и гидроксида натрия:

В результате реакции образуются хлорид меди (I), сульфат натрия, хлорид натрия и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия.

11. реакция электролиза водного раствора хлорида меди (II):

В результате реакции образуются медь и хлор .

12. реакция термического разложения дигидрата хлорида меди (II):

В результате реакции образуются хлорид меди (II) и вода .

13. реакция термического разложения хлорида меди (II):

2CuCl2 → 2CuCl + Cl2 (t = 110-150 °C).

В результате реакции образуются хлорид меди (I) и хлор.

Применение и использование хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в цветной металлургии для омеднения металлов;

– в нефтехимической промышленности как катализатор крекинга, декарбоксилирования;

– в химической промышленности как катализатор для получения хлора;

– в органическом синтезе в качестве катализатора для синтеза органических соединений, в т.ч. в Ватер-процессе (процесс получения ацетальдегида прямым окислением этилена );

– в качестве протравы при крашении тканей .

Источник

Хлорид меди (II)

Хлорид меди (II)
Систематическое
наименование
Хлорид меди (II)
Традиционные названия Дихлорид меди, хлористая медь, двухлористая медь
Хим. формула CuCl2
Рац. формула CuCl2
Состояние твёрдое
Молярная масса 134,452 г/моль
Плотность 3,386 г/см³
Температура
• плавления 498 °C
• кипения 993 °C
• разложения 993 °C
Мол. теплоёмк. 71,9 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования 215 кДж/моль
Растворимость
• в воде 75,7 (25 °C)
ГОСТ ГОСТ 4167-74
Рег. номер CAS 7447-39-4
PubChem 24014
Рег. номер EINECS 231-210-2
SMILES
RTECS GL7000000
ChEBI 49553
Номер ООН 2802
ChemSpider 22447 и 148374
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид меди (II) (медь хлорная) — бинарное неорганическое вещество, соединение меди с хлором, относящееся к классу галогенидов и солей (может рассматриваться как соль соляной кислоты и меди). Образует кристаллогидраты вида CuCl2·nH2O.

Содержание

Описание

Хлорид меди (II) при стандартных условиях представляет собой жёлто-бурые (по некоторым данным — тёмно-коричневые) кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа I 2/m, параметры ячейки a = 0,670 нм , b = 0,330 нм , c = 0,667 нм , β = 118,38° , Z = 2 .

При кристаллизации из водных растворов образует кристаллогидраты, состав которых зависит от температуры кристаллизации. При температуре ниже 117 °C образуется CuCl2·H2O, при Т a = 0,738 нм , b = 0,804 нм , c = 0,372 нм , Z = 2 .

Хорошо растворим в воде (77 г/100 мл), этаноле (53 г/100 мл), метаноле (68 г/100 мл), ацетоне. Легко восстанавливается до Cu 1+ и Сu 0 . Токсичен.

Получение

В природе дигидрат хлорида меди (II) CuCl2·2H2O встречается в виде редкого минерала эрнохальцита (кристаллы синего цвета).

В промышленности дихлорид меди получают:

  • Хлорированием сульфида меди:

CuS + Cl2 → 300−400oC CuCl2 + S

  • или используют хлорирующий обжиг:

CuS + 2NaCl + 2O2 → 350−360oC CuCl2 + Na2SO4

В лабораторной практике используют следующие методы:

  • Взаимодействие металлической меди с хлором:

Cu + Cl2 ⟶ CuCl2

  • Взаимодействие оксида меди (II) с соляной кислотой:

CuO + 2HCl ⟶ CuCl2 + H2O

  • Взаимодействие гидроксида меди (II) с соляной кислотой (реакция нейтрализации):

Cu(OH)2 + 2HCl ⟶ CuCl2 + 2H2O

  • Взаимодействие карбоната меди с соляной кислотой:

CuCO3 + 2HCl ⟶ CuCl2 + CO2↑ + H2O

  • Растворение меди в царской водке:

3Cu + 2HNO3 + 6HCl → 30−50oC 3 CuCl2 + 2NO↑ + 4H2O

Химические свойства

  • Взаимодействие с щелочами с образованием нерастворимого основания и растворимой соли:

CuCl2 + 2NaOH ⟶ Cu(OH)2↓ + 2NaCl

  • Взаимодействие с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений металлов левее меди, например с цинком:

CuCl2 + Zn ⟶ ZnCl2 + Cu

  • Реакции ионного обмена с другими солями (если образуется нерастворимое вещество или газ):

CuCl2 + 2AgNO3 ⟶ Cu(NO3)2 + 2AgCl↓

Применение

Применяют для омеднения металлов, как катализатор крекинга, декарбоксилирования, протраву при крашении тканей.

Источник

Хлорид меди (II) — Copper(II) chloride

  • 7447-39-4Y
  • 10125-13-0 (дигидрат) Y
  • ЧЕБИ: 49553Y
  • ChEMBL1200553Y
  • 148374Y
  • P484053J2YY
  • S2QG84156O (дигидрат) Y
CuCl 2 Молярная масса 134,45 г / моль (безводный)
170,48 г / моль (дигидрат) Появление желто-коричневое твердое вещество (безводное)
сине-зеленое твердое вещество (дигидрат) Запах без запаха Плотность 3,386 г / см 3 (безводный)
2,51 г / см 3 (дигидрат) Температура плавления 498 ° C (928 ° F, 771 K) (безводный)
100 ° C (обезвоживание дигидрата) Точка кипения 993 ° С (1819 ° F, 1266 К) (безводный, разлагается) 70,6 г / 100 мл (0 ° C)
75,7 г / 100 мл (25 ° C)
107,9 г / 100 мл (100 ° C) Растворимость метанол:
68 г / 100 мл (15 ° C)

этанол:
53 г / 100 мл (15 ° C)
растворим в ацетоне

+ 1080 · 10 −6 см 3 / моль Структура Восьмигранный Опасности Паспорт безопасности Fisher Scientific Пиктограммы GHS Сигнальное слово GHS Опасность

точка возгорания Не воспламеняется NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): TWA 100 мг / м 3 (как Cu) Родственные соединения N проверить ( что есть ?) Y N Ссылки на инфобоксы

Хлорид меди (II) представляет собой химическое соединение с химической формулой CuCl 2 . Безводная форма желтовато-коричневого цвета, но медленно впитывает влагу с образованием сине-зеленого дигидрата .

И безводная, и дигидратная формы встречаются в природе как очень редкие минералы толбахит и эриохальцит , соответственно.

СОДЕРЖАНИЕ

Структура

Безводный CuCl 2 имеет искаженную структуру иодида кадмия . В этом мотиве центры меди октаэдрические . Большинство соединений меди (II) демонстрируют искажения от идеализированной октаэдрической геометрии из -за эффекта Яна-Теллера , который в данном случае описывает локализацию одного d-электрона на молекулярной орбитали, которая является сильно разрыхляющей по отношению к паре хлоридных лигандов. В CuCl 2 · 2H 2 O медь снова принимает сильно искаженную октаэдрическую геометрию, центры Cu (II) окружены двумя водными лигандами и четырьмя хлоридными лигандами, которые асимметрично соединяются с другими центрами Cu.

Хлорид меди (II) парамагнитен . Представляет исторический интерес CuCl 2 · 2H 2 O был использован в первых измерениях электронного парамагнитного резонанса Евгением Завойским в 1944 году.

Свойства и реакции

Водный раствор, приготовленный из хлорида меди (II), содержит ряд комплексов меди (II) в зависимости от концентрации, температуры и наличия дополнительных хлорид-ионов. Эти разновидности включают синий цвет [Cu (H 2 O) 6 ] 2+ и желтый или красный цвет галогенидных комплексов формулы [CuCl 2 + x ] x- .

Гидролиз

Гидроксид меди (II) выпадает в осадок при обработке растворов хлорида меди (II) основанием:

CuCl 2 + 2 NaOH → Cu (OH) 2 + 2 NaCl

Частичный гидролиз дает тригидроксид дихлорида меди, Cu 2 (OH) 3 Cl, популярный фунгицид.

Редокс

Хлорид меди (II) — мягкий окислитель. Он разлагается до хлорида меди (I) и газообразного хлора около 1000 ° C:

Хлорид меди (II) (CuCl 2 ) реагирует с несколькими металлами с образованием металлической меди или хлорида меди (I) (CuCl) с окислением другого металла. Чтобы преобразовать хлорид меди (II) в хлорид меди (I), может быть удобно восстановить водный раствор диоксидом серы в качестве восстановителя:

2 CuCl 2 + SO 2 + 2 H 2 O → 2 CuCl + 2 HCl + H 2 SO 4

Координационные комплексы

CuCl 2 реагирует с HCl или другими источниками хлорида с образованием сложных ионов: красный CuCl 3 — (на самом деле это димер Cu 2 Cl 6 2- , пара тетраэдров, имеющих общий край) и зеленый или желтый CuCl 4 2− .

Некоторые из этих комплексов можно кристаллизовать из водного раствора, и они принимают широкий спектр структур.

Однако «мягкие» лиганды, такие как фосфины (например, трифенилфосфин ), йодид и цианид, а также некоторые третичные амины, индуцируют восстановление с образованием комплексов меди (I).

Подготовка

Хлорид меди (II) получают в промышленных масштабах путем хлорирования меди. Медь при красном нагреве (300-400 ° C) непосредственно соединяется с газообразным хлором, давая (расплавленный) хлорид меди (II). Реакция очень экзотермическая.

Также коммерчески практично комбинировать оксид меди (II) с избытком хлорида аммония при аналогичных температурах, получая хлорид меди, аммиак и воду:

Хотя металлическая медь сама по себе не может быть окислена соляной кислотой , содержащие медь основания, такие как гидроксид, оксид или карбонат меди (II), могут реагировать с образованием CuCl 2 в кислотно-щелочной реакции .

После приготовления раствор CuCl 2 может быть очищен кристаллизацией . При стандартном методе раствор, смешанный с горячей разбавленной соляной кислотой , вызывает образование кристаллов путем охлаждения в ванне с хлоридом кальция (CaCl 2 ) и льдом.

Существуют косвенные и редко используемые способы использования ионов меди в растворе для образования хлорида меди (II). Электролиз водного раствора хлорида натрия с помощью медных электродов дает (среди прочего) сине-зеленую пену, которую можно собрать и превратить в гидрат. Хотя обычно этого не делают из-за выделения токсичного газообразного хлора и преобладания более общего процесса с хлористой щелочью , электролиз преобразует металлическую медь в ионы меди в растворе, образующем соединение. Действительно, любой раствор ионов меди можно смешать с соляной кислотой и превратить в хлорид меди, удалив любые другие ионы.

Естественное явление

Хлорид меди (II) встречается в природе в виде очень редкого безводного минерала толбахита и дигидрата эриохальцита. Оба найдены возле фумарол и в некоторых медных рудниках. Более распространены смешанные оксигидроксид-хлориды, такие как атакамит Cu 2 (OH) 3 Cl, образующиеся среди зон окисления Cu рудных пластов в засушливом климате (также известные из некоторых измененных шлаков).

Использует

Сокатализатор в процессе Wacker

Основное промышленное применение хлорида меди (II) — это сокатализатор с хлоридом палладия (II) в процессе Wacker . В этом процессе этен (этилен) превращается в этаналь (ацетальдегид) с использованием воды и воздуха. В ходе реакции, PdCl 2 является сводится к Pd , и CuCl 2 служит для повторного окисления это обратно в PdCl 2 . Затем воздух может окислить образовавшуюся CuCl обратно до CuCl 2 , завершая цикл.

Катализатор в производстве хлора

Хлорид меди (II) используется в качестве катализатора в различных процессах, которые производят хлор путем оксихлорирования . Процесс Дикона протекает при температуре от 400 до 450 ° C в присутствии хлорида меди:

Хлорид меди (II) катализирует хлорирование при производстве винилхлорида и дихлорэтана .

Хлорид меди (II) используется в цикле медь – хлор, в котором он расщепляет водяной пар на соединение кислорода меди и хлористый водород, а затем восстанавливается в цикле из электролиза хлорида меди (I).

Другие области применения органических синтетических материалов

Хлорид меди (II) имеет несколько узкоспециализированных применений в синтезе органических соединений . Это влияет на хлорирование из ароматических углеводородов -за часто проводят в присутствии оксида алюминия . Он способен хлорировать альфа-положение карбонильных соединений:

Эта реакция проводится в полярном растворителе, таком как диметилформамид (ДМФ), часто в присутствии хлорида лития , который ускоряет реакцию.

CuCl 2 в присутствии кислорода также может окислять фенолы . Основной продукт может быть направлен на получение либо хинона, либо связанного продукта окислительной димеризации. Последний процесс обеспечивает путь получения 1,1-бинафтола с высоким выходом :

Такие соединения являются промежуточными продуктами в синтезе BINAP и его производных.

Дигидрат хлорида меди (II) способствует гидролизу ацетонидов , то есть для снятия защиты с регенерированием диолов или аминоспиртов , как в этом примере (где TBDPS = трет- бутилдифенилсилил ):

CuCl 2 также катализирует свободнорадикальное присоединение сульфонилхлоридов к алкенам ; затем альфа-хлорсульфон может быть отщеплен основанием с образованием винилсульфонового продукта.

Ниша использует

Хлорид меди (II) также используется в пиротехнике как сине-зеленый краситель. При испытании пламенем хлориды меди, как и все соединения меди, излучают зелено-синий цвет.

В картах индикаторов влажности (HIC) на рынке можно найти HIC от коричневого до лазурного цвета без кобальта (на основе хлорида меди (II)). В 1998 году Европейское сообщество (ЕС) классифицировало предметы, содержащие хлорид кобальта (II) от 0,01 до 1% по весу, как T (токсичные) с соответствующей R-фразой R49 (может вызвать рак при вдыхании). Как следствие, были разработаны новые не содержащие кобальта карты индикаторов влажности, содержащие медь.

Безопасность

Хлорид меди (II) может быть токсичным. Агентством по охране окружающей среды США разрешены только концентрации ниже 5 ppm в питьевой воде .

Источник

Читайте также:  Медь это однородная смесь или нет