Хлорид меди(I)

Шаблон:Значения Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Хлори́д ме́ди(I) (химическая формула — CuCl) — неорганическая бинарная медная соль хлороводородной кислоты.

При стандартных условиях, хлорид меди(I) — это белый или зеленоватый порошок, практически нерастворимый в воде (0,0062 г/100 мл при 20 °C). Зеленоватую окраску придают примеси хлорида меди(II). Ядовит.

История открытия

Впервые хлорид меди(I) был получен Робертом Бойлем в 1666 году, из хлорида ртути(II) и металлической меди:

$𝖧𝗀𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝗀$

В 1799 году, Джозеф Луи Пруст успешно отделил дихлорид меди от монохлорида и описал эти соединения. Это было достигнуто путём нагревания CuCl₂ в бескислородной среде, в результате чего хлорид меди(II) потерял половину связанного хлора. После этого он удалил остатки дихлорида меди от хлорида меди(I) и промыл водой.

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{t^{\circ }}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Физические свойства

Монохлорид меди образует кристаллы белого цвета, Шаблон:Крист, структура типа ZnS. При нагревании кристаллы синеют. При температуре 408 °C CuCl переходит в модификацию Шаблон:Крист.

Монохлорид меди плавится и кипит без разложения. В пара́х молекулы полностью ассоциированы (димеры с незначительной примесью тримеров), поэтому формулу вещества иногда записывают как Cu₂Cl₂.

Плохо растворим в воде (0,062% при 20 °C), но хорошо в растворах хлоридов щелочных металлов и соляной кислоте. Так в насыщенном растворе NaCl растворимость CuCl составляет 8% при 40 °C и 15% при 90 °C. Водный раствор аммиака растворяет CuCl с образованием бесцветного комплексного соединения [Cu(NH₃)₂]Cl.

Химические свойства

• При кипячении суспензии монохлорида меди происходит реакция диспропорционирования:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\stackrel{100^{o}C}{\to }𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢𝗎$

• Монохлорид меди обратимо растворяется в соляной кислоте с образованием комплексного соединения:

$𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\rightleftarrows }𝖧\mathsf{[}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{]}$

• Монохлорид меди устойчив в сухом воздухе, но во влажном начинает окисляться до основного хлорида (придающего кристаллам зелёный цвет):

$\mathrm{𝟦}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟦}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}$

• В кислой среде окисление приводит к образованию нормальных солей:

$\mathrm{𝟦}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{95^{o}C}{\to }\mathrm{𝟦}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Окисление хлорида меди(I) проводится и в горячей концентрированной азотной кислоте:

$𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{\tau }{\to }𝖢𝗎\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Аммиачные растворы монохлорида меди поглощают ацетилен с образованием красного осадка ацетиленида меди(I):

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{}{\to }𝖢{𝗎}_{\mathrm{𝟤}}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅$

• Кислые растворы монохлорида меди обратимо поглощают окись углерода:

$𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{\rightleftarrows }𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{\cdot }𝖢𝖮$

• Восстанавливает первичные и вторичные спирты при нагревании (реакция спиртового восстановления):

$2\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{\text{t}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{O}+2\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Получение

В природе монохлорид меди встречается в виде редкого минерала «нантокит» (названного в честь села Нантоко, Чили), который благодаря подмеси атакамита часто окрашен в зелёный цвет.

В промышленности монохлорид меди получают следующими способами:

1) Хлорирование избытка меди, взвешенной в расплавленном CuCl:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{450^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅$

2) Восстановление CuCl₂ медью в подкисленном растворе:

$𝖢𝗎\mathsf{+}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{80^{o}C,HCl}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }$

Данный способ получения широко распространён в лабораторной практике.

3) Очень чистый хлорид меди(I) получают при взаимодействии меди с газообразным хлористым водородом:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\stackrel{500-600^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

4) Хлорид меди(I) получают при взаимодействии меди и различных окислителей (например, O₂, HNO₃ или KClO₃):

$\mathrm{𝟦}𝖢𝗎\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{70-80^{o}C}{\to }\mathrm{𝟦}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

5) Восстановление сульфат меди(II) диоксидом серы:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

6) Восстановление сульфитом при избытке хлоридов:

$\mathrm{𝟤}𝖢{𝗎}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝗅}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖲O_{\mathrm{𝟥}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}𝖲O_{\mathrm{𝟦}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖲O_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{-}}$

7) Конпропорционирование:

$𝖢𝗎𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖢𝗎\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅\stackrel{70^{o}C,HCl}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

8) Термическое разложение дихлорида меди:

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{\sim 1000^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}$

Применение

• Промежуточный продукт при производстве меди;
• Поглотитель газов при очистке ацетилена, а также угарного газа в газовом анализе;
• Катализатор в органическом синтезе, например при окислительном хлорировании метана или этилена, в производстве акрилонитрила;
• Антиоксидант для растворов целлюлозы.

Физиологическое действие

Ядовит. Может привести к тяжёлым отравлениям в очень больших количествах. В связи с этим, хлорид меди(I) относится ко 2-му классу токсичности (высокоопасен). Является ирритантом.

ЛД50 для крыс составляет 140 мг/кг (при пероральном введении).

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга