塩化銅(II)、二水和物（1:2:2）（13933-17-0）物理的および化学的性質
塩化銅(II)、二水和物（1:2:2）
二水和物として供給される水和塩の結晶性塩であり、工業合成、触媒調製、めっき組成物ならびに分析・研究開発用途に用いられる水和塩化銅(II)です。
| CAS番号 | 13933-17-0 |
| ファミリー | 無機塩化物 |
| 一般的な形態 | 粉末または結晶状固体 |
| 標準グレード | EP, USP |
塩化銅(II)二水和物は、二価の遷移金属である銅イオンと塩化物カウンターイオンを含み、結晶水が配位した無機結晶性塩です。経験的分子式は \(\ce{Cl2CuH4O2}\) または同等に \(\ce{CuCl2.2H2O}\) と表されます。構造的には配位化合物であり、\(\ce{Cu^{2+}}\) センターは酸素供与体リガンド（水）および塩化物リガンドに囲まれています。\(\ce{Cu^{2+}}\)（d9）電子配置は通常、八面体配位幾何においてヤーン・テラー歪みを生じ、水溶液および固体状態の水和物に特徴的な青緑色を示します。
電子的には、この化合物は典型的なルイス酸性金属塩として振る舞います。水溶液中では、溶媒和された\(\ce{Cu^{2+}}\)および\(\ce{Cl-}\)に解離し、金属イオンは加水分解や配位アニオンまたは中性ドナーとのリガンド交換を受けます。塩はイオン性で極性があり、水への溶解度が高く、塩化物濃度の上昇に伴いクロロ錯体（例: \(\ce{CuCl+}\)、\(\ce{CuCl2}\)、\(\ce{CuCl3^-}\)）を形成しやすくなります。酸化還元化学は塩化銅(II)塩において重要で、\(\ce{Cu^{2+}}\)は還元条件下で銅(I)へ還元可能であり、触媒反応や合成化学に関わる一電子および二電子の酸化還元反応に参加します。
工業的および実験室的に、塩化銅(II)二水和物は試薬および触媒（有機変換、カップリング反応、酸化化学）として広く用いられ、他の銅化合物の前駆体、顔料、木材処理および殺菌剤組成物の構成成分としても利用されます。ルイス酸性、酸化還元活性および水媒体への溶解性を兼ね備えているため、化学製造、分析、研究用途において便利な銅源となっています。
この物質に対して報告されている一般的な市販グレードはEPとUSPです。
基本物理特性
密度
この特性に関する実験的確立値は現在のデータでは利用できません。
定性的な注意点：結晶性無機水和物として、ばら積み密度は結晶形態および詰まり方に依存します。水和物は通常、配位水の質量の寄与により、無水塩と比較してモルあたりの固体密度が高くなります。
融点または分解点
この特性に関する実験的確立値は現在のデータでは利用できません。
定性的な注意点：水和した無機塩は加熱時に融点を示す前に分解または結晶水を失うことが多いです。塩化銅(II)二水和物は加熱により脱水して無水塩となり、さらに高温で熱分解します。
水への溶解度
この特性に関する実験的確立値は現在のデータでは利用できません。
定性的挙動：本化合物は水に容易に溶解し、\(\ce{Cu^{2+}}\)および\(\ce{Cl-}\)の溶媒和イオンに解離します。水溶液は濃度や種の分布により通常青色から緑色を呈し、塩化物イオン濃度の増加に伴いクロロ錯体の割合が増加します。
水溶液のpH（定性的挙動）
この特性に関する実験的確立値は現在のデータでは利用できません。
定性的挙動：銅(II)塩の水溶液は水和された\(\ce{Cu^{2+}}\)イオンの加水分解（\(\ce{[Cu(H2O)6]^2+}\) ⇌ \(\ce{[Cu(H2O)5(OH)]^+}\) + \(\ce{H+}\)）により弱酸性を示します。溶液pHは濃度、緩衝能および配位アニオンや塩基の存在によって変化し、加水分解が抑制されることがあります。
化学的性質
酸塩基挙動
塩化銅(II)二水和物は溶液中でルイス酸性の\(\ce{Cu^{2+}}\)イオンの供給源として振る舞います。水和金属イオンはリガンド交換および加水分解を受け、塩化物および他のリガンドとの配位平衡により塩化物濃度や溶媒の影響を受けた種の混合物が形成されます。強塩基存在下では、銅(II)は通常の水溶条件で水酸化物（\(\ce{Cu(OH)2}\)）として沈殿し、pHや配位種に応じてさらなる錯体形成や酸化還元反応を示す場合があります。
反応性および安定性
固体二水和物は通常の実験室条件下では安定ですが、加熱により水を失い、強還元条件下では銅(I)種に還元される可能性があります。本化合物は強力な還元剤や活性金属と相容れません。有機金属試薬と酸素が存在する混合物に銅(II)塩を含む場合、過酸化物の形成や爆発的分解の事例が報告されています。強塩基、硫化物、銅と錯体形成あるいは還元する試薬と接触すると沈殿、錯体形成、銅金属または銅(I)化合物への還元が生じます。還元条件や有機金属試薬使用時には標準的な不活性ガス雰囲気下での取り扱いが推奨されます。
分子およびイオンパラメーター
分子式および分子量
- 分子式：\(\ce{Cl2CuH4O2}\)
- 一般的構造表現：\(\ce{CuCl2.2H2O}\)
- 分子量：170.48 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- 正確質量（単一同位体）：168.888432
追加計算記述子：水素結合供与体数=2、水素結合受容体数=4、回転可能結合数=0、トポロジカル極性表面積=2（報告された計算記述に基づく）。
構成イオン
水溶液中の主要イオン成分： - \(\ce{Cu^{2+}}\)（六水和体および他の溶媒和配位形態） - \(\ce{Cl-}\)
結晶形態には一般的に組成単位当たり \(\ce{2H2O}\) の配位水が含まれます。
識別子および同義語
登録番号およびコード
- CAS登録番号：13933-17-0
- UNII：S2QG84156O
- DSSTox物質ID：DTXSID1049564
- InChI:
InChI=1S/2ClH.Cu.2H2O/h2*1H;;2*1H2/q;;+2;;/p-2 - InChIKey:
MPTQRFCYZCXJFQ-UHFFFAOYSA-L - SMILES:
O.O.[Cl-].[Cl-].[Cu+2]
同義語および一般名
報告されている同義語（出典からの登録名やリストより抜粋）： - 塩化銅(II)、二水和物 - 酸化第二銅二水和物 - 塩化銅二水和物 - 塩化銅；塩化銅二水和物；二水和物塩化銅(II) - 酸化第二銅、二水和物 - 塩化銅（CuCl2）、二水和物
（出典注釈にはさらに多数の登録者由来およびレガシー同義語が存在します。）
産業および商業用途
機能的役割および使用分野
塩化銅(II)二水和物は主に可溶性銅(II)源として機能し、以下に用いられます： - 合成および調製化学（触媒、酸化およびカップリング反応の試薬） - 無機および湿式化学法の基準および試薬としての分析化学 - 他の銅化合物および錯体中間体の製造および生産 - 顔料および染料の処理、ならびに銅塩が用いられる一部の木材処理および防汚・殺菌剤処方成分として
そのルイス酸性、溶解性および酸化還元活性の組み合わせにより、一般的な実験室および工業用の銅源として広く使用されています。
代表的な応用例
- 有機カップリングおよびハロゲン化プロトコルにおける均一系触媒または触媒前駆体としての使用。
- 錯体合成および制御還元によるインシチュでの銅(I)種生成のための可溶性銅源としての使用。
- 銅(II)を必要とする定性および定量分析試験用の分析試薬としての使用。
- 銅含有顔料および特殊化学品の製造用中間体としての使用。
特定の用途仕様または検証済み処方が必要な場合は、記載された物理化学的性質および工程条件との適合性に基づいて選択してください。
安全性および取り扱い概要
健康および環境への危険性
銅(II)塩は皮膚、眼、粘膜に刺激性があり、十分な量を摂取すると有害です。銅は水生生物に対して毒性があるため、環境への排出は最小限に抑え、適切に管理する必要があります。本化合物は酸化還元および錯形成反応に関与し、不適切な条件下で有害な副産物を生成する可能性があります。銅(II)塩、オルガノリチウム試薬および酸素を含む混合物により過酸化物が生成され爆発性事象に至った事例が報告されているため、強還元性有機金属試薬、酸化剤、銅(II)塩をプロトン性溶媒または酸素存在下で適切なリスク管理なしに併用することは避けてください。
詳細な危険性情報、輸送および法規制に関しては、製品別安全データシート（SDS）及び地域の法律をご参照ください。
保管および取り扱いの考慮点
強還元剤、アルカリ金属、強塩基などの相容れない物質から離れた、密閉容器にて涼しく乾燥した換気良好な場所に保管してください。粉塵の発生を避け、エンジニアリングコントロールおよび適切な個人用保護具（手袋、眼の保護、実験衣）により曝露を管理してください。反応性有機金属試薬や強酸化剤を含む工程で使用する場合は、不活性雰囲気下での取り扱いおよび過酸化物生成、暴走反応、ガス発生のリスクを最小化する検証済み手順を実施してください。銅含有廃棄物は水生生物毒性を防ぐため、環境規制に従い収集・処理してください。
