Kuprum(II) klorida

Kuprum(II) klorida

Am
Nama sistematik	Kuprum(II) klorida Kuprum diklorida
Nama-nama lain	Kuprik klorida
Formula molekul	CuCl₂
Jisim molar	134.45 g/mol (kontang)
Rupa	pepejal hablur biru kehijauan (dihidrat) serbuk kuning keperangan (kontang)
Nombor CAS	[7447-39-4]
Sifat-sifat
Ketumpatan dan fasa	3.386 g/cm³, solid
Keterlarutan dalam air	70.6 g/100 ml (0 °C) 75.7 g/100 ml (25 °C)
Keterlarutan dalam metanol	68 g/100 ml (15 °C)
Keterlarutan dalam etanol	53 g/100 ml (15 °C)
Takat lebur	620 °C (kontang)
Takat didih	993 °C
Struktur
Geometri koordinatan	Oktahedron
Struktur hablur	Struktur CdI₂
Momen dwikutub	? D
Bahaya
RSKB	RSKB luaran
Pengelasan EU	tidak disenaraikan
NFPA 704
Takat kilat	tidak mudah terbakar
Nombor RTECS	?
Halaman data tambahan
Struktur dan sifat-sifat	n, ε_r, dsb.
Data termodinamik	Sifat dalam fasa pepejal, cecair, gas
Data spektrum	UU, IM, RMN, SJ
Sebatian-sebatian berkaitan
Anion-anion lain	Kuprum(II) fluorida Kuprum(II) bromida Kuprum(I) iodida
Kation-kation	Kuprum(I) klorida Argentum klorida Aurum(III) klorida
Kecuali dinyatakan sebaliknya, data yang diberikan untuk bahan adalah pada keadaan piawai (pada 25 °C, 100 kPa) penafian dan rujukan Infobox

Kuprum(II) klorida adalah klorida kuprum yang lebih tinggi nombor pengoksidaannya, dengan formula CuCl₂. Ia wujud secara semula jadi dalam bentuk mineral eriokalsit. Ia merupakan pepejal kuning keperangan yang menyerap lembapan dengan perlahan untuk membentuk dihidrat biru kehijauan.

Ia adalah ionik dan sangat larut dalam air. Secara kimia, ia bersifat seperti asid Lewis yang lemah, dan dalam sesetengah keadaan ia bertindak sebagai agen pengoksidaan yang lemah. Ia mempunyai struktur hablur yang terdiri daripada unit-unit rangkai polimer CuC₄ mendatar dengar sisi-sisi bertentang yang dikongsi. Ia mengurai menjadi CuCl dan Cl₂ pada 1000 °C.

Sifat-sifat kimia

Kuprum(II) klorida adalah sebatian ionik yang tercerai dalam larutan berair, tetapi koordinatan klorida kepada Cu²⁺ juga berlaku secara separa. Ini bermakna bahawa larutan pekat CuCl₂ berwarna hijau, iaitu hasil gabungan daripada warna biru [Cu(H₂O)₆]²⁺ dan warna kuning atau merah daripada kompleks-kompleks halida.

CuCl₂ juga bertindak sebagai asid Lewis lemah, contohnya dalam tindak balasnya dengan HCl (atau sumber-sumber klorida yang lain) untuk membentuk ion-ion kompleks CuCl₃^- dan CuCl₄^2-.

Sesetengah kompleks-kompleks ini boleh diasingkan daripada larutan berair dengan pembentukan hablur, dan hablur-hablur ini terbentuk dalam pelbagai jenis struktur (G/rajah 1).

Kuprum(II) klorida juga membentuk pelbagai jenis kompleks koordinatan dengan ligan seperti piridina atau trifenilfosfin oksida:

CuCl₂ + 2 C₅H₅N → [CuCl₂(C₅H₅N)₂] (tetragon)

CuCl₂ + 2 (C₆H₅)₃P=O → [CuCl₂((C₆H₅)₃P=O)₂] (tetrahedron)

Akan tetapi, sesetengah ligan-ligan lain seperti fosfin (contohnya, trifenilfosfin) dan juga sebahagian amina tertier boleh menyebabkan penurunan kepada kompleks kuprum(I).

Penurunan kepada kuprum(I) klorida boleh dihasilkan dengan mudah melalui pemanasan CuCl₂ pada suhu tinggi (kira-kira 1000 °C):

2 CuCl₂(p) → 2 CuCl(p) + Cl₂(g)

Akan tetapi, secara amnya adalah lebih mudah untuk menghasilkannya dalam larutan berair, dan menggunakan agen penurunan seperti sulfur dioksida untuk menghasilkan CuCl:

2 CuCl₂(ak) + SO₂ → 2 CuCl(p) + 2 HCl(ak) + H₂SO₄(ak)

CuCl₂ boleh bertindak sebagai sumber Cu²⁺ dalam tindak balas mendakan untuk menghasilkan garam-garam kuprum(II) tak larut, contohnya kuprum(II) hidroksida, yang kemudiannya boleh mengurai pada suhu melebihi 30 °C untuk menghasilkan kuprum(II) oksida:

CuCl₂(ak) + 2 NaOH(ak) → Cu(OH)₂(p) + 2 NaCl(ak)

Kemudian Cu(OH)₂(p) → CuO(p) + 2 H₂O(ce)

Penyediaan

Kuprum(II) klorida disediakan melalui tindak balas asid hidroklorik pada kuprum(II) oksida, kuprum(II) hidroksida atau kuprum(II) karbonat, contohnya:

CuO_(p) + 2 HCl_(aq) → CuCl₂_(aq) + H₂O_(ce)

CuCl₂ kontang boleh disediakan melalui gabungan unsur-unsurnya, kuprum dan klorin.

CuCl₂ boleh ditulenkan melalui penghabluran daripada asid hidroklorik cair yang panas. Ia juga boleh ditulenkan melalui penyejukan dalam rendaman CaCl₂-ais^[7].

CuCl₂ juga dihasilkan apabila 1 sen diletak dalam sejumlah peluntur klorin rumah.

Kuprum(II) klorida boleh dihasilkan melalui elektrolisis air garam, menggunakan dawai kuprum (tembaga) sebagai anod dan katod.

Penggunaan

Satu aplikasi perindustriaan kuprum(II) klorida yang utama ialah sebagai komangkin (bersama dengan paladium(II) klorida) dalam proses Wacker. Dalam proses ini, etena (etilena) ditukar menjadi etanal (asetaldehid) menggunakan air dan udara. Dalam proses ini, PdCl₂ diturunkan menjadi Pd, dan CuCl₂ bertindak mengoksidakan kembali paladium kepada PdCl₂. Udara kemudiaannya mengoksidakan CuCl yang terhasil untuk kembali menjadi CuCl₂, melengkapkan kitaran tesebut.

(1) C₂H₄(g) + PdCl₂(aq) + H₂O (ce) → CH₃CHO(aq) + Pd(p) + 2 HCl(aq)

(2) Pd(s) + 2 CuCl₂(aq) → 2 CuCl(s) + PdCl₂(aq)

(3) 2 CuCl(s) + 2 HCl(aq) + ¹/₂O₂(g) → 2 CuCl₂(aq) + H₂O(l)

Keseluruhan proses: C₂H₄(g) + ¹/₂O₂(g) → CH₃CHO (aq)

Kuprum(II) klorida digunakan dalam bermacam-macam jenis sintesis organik^[7]. Ia digunakan untuk pengklorinan hidrokarbon aromatik- yang biasanya dijalankan dengan kehadiran aluminium oksida. Ia juga mengklorinkan kedudukan alfa sebatian-sebatian karbonil^[8]:

Tindak balas ini dijalankan menggunakan pelarut kutub seperti DMF, biasanya dengan kehadiran litium klorida, yang mempercepatkan kadar tindak balas.

CuCl₂, dengan kehadiran oksigen, juga dapat mengoksidakan fenol. Hasil utama pula boleh digunakan untuk menghasilkan sama ada kuinon atau hasil bergandingan daripada pendimeran oksidaan. Proses yang terkemudian itu menghasilkan sintesis penghasilan tinggi bagi 1,1-binaftol (juga dikenali sebagai BINOL) dan terbitannya, hasil-hasil ini boleh dijadikan sebagai enantiomer tunggal pada lebihan enantiomer yang tinggi^[9]:

Sebatian-sebatian sedemikian adalah perantara yang bernilai dalam sintesis BINAP dan terbitan-terbitannya, terkenal sebagai ligan kiral untuk mangkin penghidrogenan tak simetri.

CuCl₂ juga memangkin tambahan radikal bebas sulfonil klorida kepada alkena; alfa-klorosulfona kemudiannya menjalani penyingkiran dengan bes untuk memberikan hasil vinil sulfon.

Kuprum(II) klorida juga digunakan dalam piroteknik sebagai agen pewarna hijau.

Langkah pengawasan

Garam-garam kuprum adalah toksik, dan boleh membawa maut. Gunakan sarung tangan dan cermin mata keselamatan, elakkan daripada termakan atau tersedut.

Rujukan

Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ed. 2nd), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4CS1 maint: multiple names: authors list (link)
Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
A. F. Wells, 'Structural Inorganic Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984.
J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
S. H. Bertz, E. H. Fairchild, in Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 220-3, Wiley, New York, 1999.
C. E. Castro, E. J. Gaughan, D. C. Owsley, Journal of Organic Chemistry, 30, 587 (1965).
J. Brussee, J. L. G. Groenendijk, J. M. Koppele, A. C. A. Jansen, Tetrahedron, 41, 3313 (1985).
Fieser & Fieser Reagents for Organic Synthesis Volume 5, p158, Wiley, New York, 1975.