Copper(I) chloride
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Copper(I) chloride | |
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General | |
Systematic name | Copper(I) chloride |
Other names | Cuprous chloride |
Molecular formula | CuCl |
Molar mass | 98.99 g/mol |
Appearance | white powder, slightly green from oxidation |
CAS number | |
Properties | |
Density and phase | 4.140 g/cm3, solid |
Solubility in water | 0.0062 g/100 ml (20 °C) |
in ethanol | insoluble |
in hydrochloric acid in diethyl ether in aqueous ammonia |
soluble |
Melting point | 430 °C (703 K) |
Boiling point | 1490 °C (1760 K), decomposes |
Structure | |
Crystal structure | Tetrahedral close packed ( Zinc blende structure) |
Dipole moment | ? D |
Hazards | |
MSDS | External MSDS |
Main hazards | Irritant |
NFPA 704 | |
Flash point | n/a |
R/S statement | R: 22, 50, 53 S: 22, 60/61 |
RTECS number | GL6990000 |
Supplementary data page | |
Structure & properties | n, εr, etc. |
Thermodynamic data | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
Spectral data | UV, IR, NMR, MS |
Related compounds | |
Other anions | Copper(I) bromide Copper(I) iodide |
Other cations | Copper(II) chloride Silver(I) chloride |
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25°C, 100 kPa) Infobox disclaimer and references |
Cloruro de cobre(I) (comúnmente llamado cloruro cuproso), es el cloruro inferior de cobre, con la fórmula CuCl. Se produce naturalmente como el mineral nantokita. Es un sólido blanco que es casi insoluble en agua, y que tiende a oxidarse en el aire a CuCl2 verde. Es un ácido de Lewis que reacciona con ligandos adecuados como el amoníaco o el ion cloruro para formar complejos, muchos de los cuales son solubles en agua. Incluso es capaz de formar un complejo estable con monóxido de carbono.
En solución acuosa, el CuCl sería inestable con respecto a la desproporción en Cu y CuCl2, pero su baja solubilidad le permite ser un compuesto estable.
Propiedades químicas
El cloruro de cobre(I) es un ácido de Lewis, clasificado como blando de acuerdo con el concepto Ácido-Base Duro-Blando. Por lo tanto, tiende a formar complejos estables con bases de Lewis blandas, como la trifenilfosfina:
CuCl + PPh3 → 4 (Ph = fenil)
Aunque el CuCl es insoluble en agua, se disuelve en soluciones acuosas que contienen moléculas donantes adecuadas. Forma fácilmente complejos con iones de haluro, por ejemplo formando H3O + CuCl2 – con ácido clorhídrico concentrado. También se disuelve fácilmente en soluciones que contienen soluciones de CN, S2O32 o NH3
de CuCl en HCl o NH3 absorben monóxido de carbono para formar complejos incoloros, como el dímero cristalino con puente halógeno 2. La misma solución de HCl también puede reaccionar con el gas acetileno para formar , mientras que una solución de NH3 de CuCl forma un acetiluro explosivo con acetileno. Los complejos de CuCl con alquenos se pueden hacer por reducción de CuCl2 por dióxido de azufre en presencia del alqueno en solución de alcohol. Los complejos con alquenos quelantes como el 1,5-ciclooctadieno son particularmente estables:
CuCl reacciona con compuestos organometálicos como el metil litio (CH3Li) para formar «reactivos Gilman» como (CH3)2CuLi, que encuentran un uso extensivo en la síntesis orgánica. Los reactivos Grignard reaccionan de manera similar.
Preparación
El cloruro de cobre(I) puede prepararse mediante la reducción de sales de cobre(II) como CuSO4 utilizando dióxido de azufre o cobre metálico. El SO2 se puede preparar in situ a partir de bisulfito de sodio (NaHSO3) o metabisulfito de sodio (Na2S2O5) y ácido. La reducción se lleva a cabo en ácido clorhídrico, y el complejo CuCl2 resultante se diluye para precipitar CuCl blanco (impulsando el equilibrio utilizando el principio de Le Chatelier).
(1) NaHSO3( aq) + HCl ( aq) → SO2( aq) + NaCl + H2O( l)
(2) 2 CuSO4( aq) + SO2( aq) + 2 H2O( l) + 4 HCl( aq) → 2 HCuCl2( aq) + 3 H2SO4( aq)
(3) HCuCl2( aq) + H2O( l) → CuCl( s) + H3O+( aq) + Cl-( aq)
Usa
Una de las principales en el uso de químicos para el cobre(I) cloruro es como un catalizador para una variedad de reacciones orgánicas. En comparación con otros ácidos de Lewis» blandos», es mucho más asequible que el cloruro de plata(I) no tóxico y el cloruro de paladio(II), y mucho menos tóxico que el cloruro de plomo(II) y el cloruro de mercurio(II). Además, puede someterse a química redox a través de intermedios de cobre(II) o cobre(III). Esta combinación de propiedades hace que las sales de cobre(I) sean reactivos invaluables.
Una de estas aplicaciones se encuentra en la reacción de Sandmeyer. El tratamiento de una sal de arenediazonio con CuCl conduce a un cloruro de arilo, por ejemplo:
La reacción tiene un alcance amplio y generalmente da buenos rendimientos.
La observación de que los haluros de cobre(I) catalizan la adición de 1,4 de reactivos Grignard a cetonas alfa,beta insaturadas condujo al desarrollo de reactivos de organocuprato que son ampliamente utilizados hoy en día en la síntesis orgánica :
Aunque otros compuestos de cobre(I) como el cobre(I) el yoduro ahora se usa con más frecuencia para este tipo de reacción, hay casos en los que el cloruro de cobre(I) es particularmente efectivo:
Aquí, Bu indica un grupo n-butilo. Sin CuCl, el reactivo Grignard por sí solo da una mezcla de productos de adición 1,2 y 1,4 (es decir, el butilo se agrega más cerca del C=O).
El cloruro de cobre(I) también es un intermedio formado a partir del cloruro de cobre(II) en el proceso Wacker.
Precauciones
Las sales de cobre tienen cierta toxicidad y deben manipularse con cuidado; use guantes y gafas protectoras. Evite que el CuCl entre en contacto con alquinos.
Plantilla: inorgánicos stylesheet1
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