БАКАР (И) ХЛОРИД (ЦУЦЛ): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Бакар хлорид (И) је неорганско једињење се састоји од бакра (Цу) и хлор (Цл). Његова хемијска формула је ЦуЦл. Бакар у овом једињењу има валенцију +1, а хлор -1. То је бела кристална чврста супстанца која, дуже време излагања ваздуху, поприма зеленкасту боју услед оксидације бакра (И) у бакар (ИИ).

Понаша се попут Левисове киселине, тражећи електроне од других једињења која су Левисове базе, са којима формира комплексе или стабилне адукте. Једно од ових једињења је угљен моноксид (ЦО), па се способност повезивања између ове две користи на индустријски начин за извлачење ЦО из токова гаса.

Пречишћени бакарни (И) хлорид (ЦуЦл). Леием / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/4.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Има оптичка својства која се могу користити у полупроводницима који емитују светлост. Поред тога, ЦуЦл наноцубице имају велики потенцијал да се користе у уређајима за ефикасно складиштење енергије.

Користи се у уметности пиротехнике јер у контакту са пламеном ствара плаво-зелену светлост.

Структура

ЦуЦл се састоји од иона Цу ⁺ и хлоридног аниона Цл ^- . Конфигурација електрона Цу ⁺ јона је:

1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ 3д ¹⁰ 4с ⁰

и то зато што је бакар изгубио електрон из љуске 4с. Хлоридни јон има следећу конфигурацију:

1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶

Може се видети да оба јона имају комплетне електронске шкољке.

Ово једињење кристализира кубном симетријом. Слика испод приказује распоред атома у кристалној јединици. Ружичасте сфере одговарају бакру, а зелене хлору.

Структура ЦуЦл. Аутор: Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

• Бакарни (И) хлорид
• Цупроус хлорид
• Бакар монохлорид

Својства

Физичко стање

Бела кристална чврста супстанца која у дужем контакту са ваздухом оксидира и постаје зелена.

Молекуларна тежина

98,99 г / мол

Тачка топљења

430 ºЦ

Тачка кључања

Приближно 1400 ºЦ.

Густина

4.137 г / цм ³

Растворљивост

Готово нерастворљива у води: 0.0047 г / 100 г воде на 20 ° Ц. Нерастворљив у етанолу (Ц ₂ Х ₅ ОХ) и ацетона (ЦХ ₃ (Ц = О) ЦХ ₃ ).

Хемијска својства

На ваздуху је нестабилно јер Цу ⁺ има тенденцију оксидације до Цу ²⁺ . Временом се формира курични оксид (ЦуО), бакров хидроксид (ЦуОХ) или сложени оксихлорид и сол постаје зелена.

Бакарни (И) хлорид који је био изложен околини и делимично оксидирао. Може да садржи ЦуО, ЦуОХ и друга једињења. Бењах-бмм27 / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У воденом раствору је такође нестабилан јер се истовремено одвија реакција оксидације и редукције, формирајући метални бакар и бакарни (ИИ) ион:

ЦуЦл → Цу ⁰ + ЦуЦл ₂

ЦуЦл као Левис-ова киселина

Ово једињење делује хемијски као Левисова киселина, што значи да је гладан електрона, стварајући тако стабилне адукте са једињењима која их могу обезбедити.

Веома је растворљив у хлороводоничној киселини (ХЦл), где Цл ^{- јона} понашају као донатори електрона и врсте попут ЦуЦИ ₂ ^- , ЦуЦИ ₃ ^2- и Цу ₂ Цл ₄ ^{2- формирају} , између осталог.

Ово је једна од врста које се формирају у растворима ЦуЦл у ХЦл. Аутор: Марилу Стеа.

Водени раствор ЦуЦл има способност апсорпције угљен моноксида (ЦО). Ова апсорпција може настати када се Наведени раствори оба киселе, неутрално или са амонијаком (НХ ₃ ).

У таквим се решењима процењује да се формирају разне врсте као што су Цу (ЦО) ⁺ , Цу (ЦО) ₃ ⁺ , Цу (ЦО) ₄ ⁺ , ЦуЦл (ЦО) и ^- , што зависи од медијума.

Остала својства

Има електро-оптичке карактеристике, мали оптички губитак у широком распону светлосног спектра, од видљивог до инфрацрвеног, ниски индекс лома и ниску диелектричну константу.

Прибављање

Бакарни (И) хлорид се може добити директном реакцијом метала бакра са гасом хлора на температури 450-900 ° Ц. Ова реакција се примењује индустријски.

2 Цу + Цл ₂ → 2 ЦуЦл

Редукционо једињење попут аскорбинске киселине или сумпор-диоксида такође се може користити за претварање бакар (ИИ) хлорида у бакарни (И) хлорид. На пример, у случају СО ₂ , он се оксидује у сумпорну киселину.

2 ЦуЦл ₂ + СО ₂ + 2 Х ₂ О → 2 ЦуЦл + Х ₂ СО ₄ + 2 ХЦл

Апликације

У процесима опоравка ЦО

Способност ЦуЦл раствора да апсорбују и десорбирају угљен моноксид користи се индустријски за добијање чистог ЦО.

На пример, поступак назван ЦОСОРБ користи стабилизовани бакарни хлорид у облику сложене соли са алуминијумом (ЦуАлЦл ₄ ), која се раствара у ароматичном растварачу, као што је толуен.

Раствор апсорбује ЦО из гасну струју да га одвојимо од других гасова, као што су ЦО ₂ , Н _{2, и} ЦХ ₄ . Отопина богата моноксидом се затим загрева под сниженим притиском (то јест, испод атмосферског) и ЦО се десорбира. Гас који се добија на овај начин је високе чистоће.

Структура угљен моноксида где се посматрају електрони доступни комплекси са ЦуЦл. Аутор: Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Овај процес омогућава добијање чистог ЦО полазећи од реформисаног природног гаса, гасификованог угља или гасова добијених из производње челика.

У катализи

ЦуЦл се користи као катализатор за разне хемијске реакције.

На пример, реакција елемента германијума (Ге) са хидроген хлоридом (ХЦл) и етилен (ЦХ ₂ = ЦХ ₂ ) може се извести коришћењем овог једињења. Такође се користи за синтезу органских једињења силицијума и разних хетероцикличних деривата органског сумпора и азота.

Полимер полифениленског етра се може синтетизовати коришћењем система 4-аминопирина и ЦуЦл катализатора. Овај полимер је веома користан због својих механичких својстава, мале апсорпције влаге, одличне изолације од струје и отпорности на ватру.

У добијању органских једињења бакра

Алкенилкупратна једињења могу се припремити реакцијом терминалног алкина са воденим раствором ЦуЦл и амонијака.

При добијању полимера везаних за метале

Бакарни (И) хлорид може да се координира са полимерима, формирајући сложене молекуле који служе као катализатори и који комбинују једноставност хетерогеног катализатора и правилност хомогеног.

У полуводичима

Ово једињење се користи за добијање материјала који је формиран од γ-ЦуЦл на силицијуму, који има својства фотолуминисценције са великим потенцијалом и који се може користити као полумоноводи који емитују фотоне.

Ови материјали се широко користе у диодама које емитују ултраљубичасто светло, ласерске диоде и детектори светлости.

У суперкапациторима

Овај производ, добијен у облику кубних наночестица или наночестица, омогућава производњу суперкондензатора, јер има изванредну брзину пуњења, велику реверзибилност и мали губитак капацитивности.

Суперкондензатори су уређаји за складиштење енергије који се издвајају по високој густини напајања, сигурности у раду, брзим циклусима пуњења и пражњења, дугорочној стабилности и еколошки су прихватљиви.

ЦуЦл наноцубице могу се користити у примени електронике и складиштења енергије. Аутор: Тиде Хе. Извор: Пикабаи.

Друге апликације

Будући да ЦуЦл емитује плаво-зелену светлост када је изложен пламену, користи се за припрему ватромета где он пружа ту боју током извођења пиротехничких средстава.

Зелена боја неких ватромета може бити последица ЦуЦл-а. Аутор: Ханс Бракмеиер. Извор: Пикабаи.

Референце

1. Милек, ЈТ и Неубергер, М. (1972). Цупроус Цхлориде. У: Линеарни електрооптички модуларни материјали. Спрингер, Бостон, МА. Опоравак са линка.спрингер.цом.
2. Лиде, ДР (уредник) (2003). ЦРЦ Приручник хемије и физике. 85 ^-ог : ЦРЦ Пресс.
3. Снееден, РПА (1982). Методе апсорпције / десорпције. У свеобухватној органској хемији. Том 8. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
4. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
5. Цхандрасхекхар, ВЦ ет ал. (2018). Најновији напредак у директној синтези органско-металних и координационих једињења. Директна синтеза металних комплекса. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Киусхин, С. (2016). Органосилицијумска синтеза за изградњу органосиликонских кластера. У ефикасним методама за припрему једињења силицијума. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
7. Ван Котен, Г. и Нолтес, ЈГ (1982). Органокоппер једињења. У свеобухватној органској хемији. Том 2. Опоравак са сциенцедирецт.цом.
8. Даниелук, Д. и др. (2009). Оптичка својства неоптерећених и кисеоника дозираних ЦуЦл филмова на силиконским подлогама. Ј Матер Сци: Матер Елецтрон (2009) 20: 76-80. Опоравак са линка.спрингер.цом.
9. Иин, Б. и др. (2014). Купусни хлоридни нанокуби обрађени су на бакреној фолији за псеудокапациторске електроде. Нано-Мицро Летт. 6, 340-346 (2014). Опоравак са линка.спрингер.цом.
10. Ким, К. и др. (2018). Високо ефикасан ароматични амин лиганд / бакар (И) хлоридни катализатор за синтезу поли (2,6-диметил-1,4-фенилен етра). Полимери 2018, 10, 350. Преузето са мдпи.цом.
11. Википедиа (2020). Бакарни (И) хлорид. Опоравак са ен.википедиа.орг.