Хлорид меди(II), дигидрат (1:2:2) (13933-17-0) Физические и химические свойства
Хлорид меди(II), дигидрат (1:2:2)
Гидратированный хлорид меди(II), поставляемый в виде кристаллической соли дигидрата для промышленного синтеза, подготовки катализаторов, составов для гальванопокрытий и аналитического/исследовательского применения.
| Номер CAS | 13933-17-0 |
| Класс вещества | Неорганические хлориды |
| Типичная форма | Порошок или кристаллическое твердое вещество |
| Типичные фармакопейные стандарты | EP, USP |
Хлорид меди(II) дигидрат — неорганическая кристаллическая соль переходного металла меди с валентностью +2 и ионами хлора, с координированной водой кристаллизации. Его эмпирическая формула \(\ce{Cl2CuH4O2}\), эквивалентно \(\ce{CuCl2.2H2O}\). По структуре это координационное соединение, в котором центры \(\ce{Cu^{2+}}\) окружены кислородсодержащими лигандами (водой) и хлоридными лигандами; электронная конфигурация \(\ce{Cu^{2+}}\) (d9) обычно вызывает искажения Ян-Теллера в октаэдрической координации и проявляется характерной сине-зелёной окраской в водных растворах и кристаллогидратах.
С точки зрения электронной структуры соединение ведёт себя как типичная льюисова кислота: в водных растворах диссоциирует с образованием сольватированных ионов \(\ce{Cu^{2+}}\) и \(\ce{Cl-}\), при этом гидратированный ион подвергается гидролизу и замещению лигандами с координирующими анионами или нейтральными донорами. Соль ионная и полярная, хорошо растворима в воде и склонна образовывать хлорокомплексы при повышенной концентрации хлорид-ионов (например, \(\ce{CuCl+}\), \(\ce{CuCl2}\), \(\ce{CuCl3^-}\) при определённых условиях). Окислительно-восстановительная химия важна для солей меди(II): \(\ce{Cu^{2+}}\) может восстанавливаться до меди(I) в восстановительных условиях и участвовать в одно- и двухэлектронных redox процессах, важных для катализа и синтеза.
В промышленности и лабораторной практике хлорид меди(II) дигидрат широко используется как реагент и катализатор (органические превращения, реакции сопряжения, окислительные процессы), прекурсор для других соединений меди, а также как компонент пигментов, составов для обработки древесины и фунгицидных препаратов. Совмещение льюисовой кислотности, redox активности и растворимости в воде делает его универсальным источником меди в химическом производстве, аналитических и исследовательских задачах.
Типичные коммерческие марки данного вещества включают: EP, USP.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально установленное значение отсутствует в доступных данных.
Качественная заметка: как кристаллический неорганический гидрат, объемная плотность зависит от формы кристаллов и уплотнения; гидраты обычно имеют большую плотность в твёрдом состоянии, чем сопоставимые безводные соли на моль металла за счёт вклада массы воды координации.
Температура плавления или разложения
Экспериментально установленное значение отсутствует в доступных данных.
Качественная заметка: гидратированные неорганические соли часто разлагаются или теряют воду кристаллизации при нагревании до проявления чёткой температуры плавления; хлорид меди(II) дигидрат обычно дегидратируется с образованием безводной соли, при дальнейшем нагревании происходит термическое разложение.
Растворимость в воде
Экспериментально установленное значение отсутствует в доступных данных.
Качественное поведение: соединение хорошо растворимо в воде и диссоциирует с образованием сольватированных \(\ce{Cu^{2+}}\) и \(\ce{Cl-}\). Водные растворы обычно имеют синий или зелёный цвет в зависимости от концентрации и видов ионов; увеличение концентрации \(\ce{Cl-}\) сдвигает равновесие к хлорокомплексам.
pH раствора (качественное поведение)
Экспериментально установленное значение отсутствует в доступных данных.
Качественное поведение: водные растворы солей меди(II) слабо кислые вследствие гидролиза гидратированного иона \(\ce{Cu^{2+}}\) (\(\ce{[Cu(H2O)6]^2+}\) ⇌ \(\ce{[Cu(H2O)5(OH)]^+}\) + \(\ce{H+}\)). pH раствора зависит от концентрации, буферных свойств и наличия координирующих анионов или оснований, способных подавлять гидролиз.
Химические свойства
Кислотно-основное поведение
Хлорид меди(II) дигидрат выступает источником льюисова кислого центра \(\ce{Cu^{2+}}\) в растворе. Гидратированный ион подвергается обмену лигандами и гидролизу; равновесия координации с хлорид-ионами и другими лигандами создают смесь видов, зависящих от концентрации хлорид-ионов и растворителя. При наличии сильных оснований происходит осаждение гидроксида меди(II) (\(\ce{Cu(OH)2}\)) в типичных водных условиях; в зависимости от pH и лигандов возможно образование дополнительных комплексов или redox реакции.
Реактивность и стабильность
Твёрдый дигидрат стабилен при нормальных лабораторных условиях, но теряет воду при нагревании и может быть восстановлен до меди(I) в сильно восстановительной среде. Соединение несовместимо с сильными восстановителями и активными металлами; смеси, содержащие органометаллические реагенты и кислород вместе с солями меди(II), связаны с образованием пероксидов и энергичным разложением, что задокументировано в инцидентах. Контакт с сильными основаниями, сульфидами или лигандами, комплексирующими или восстанавливающими медь, может приводить к осаждению, образованию комплексов или восстановлению до металлической меди или соединений меди(I). При работе с восстановителями и органометаллическими реагентами рекомендуется использовать инертную атмосферу.
Молекулярные и ионные параметры
Формула и молекулярная масса
- Молекулярная формула: \(\ce{Cl2CuH4O2}\)
- Распространенное структурное обозначение: \(\ce{CuCl2.2H2O}\)
- Молекулярная масса: 170.48 \(\mathrm{г}\,\mathrm{моль}^{-1}\)
- Точная масса (моноизотопная): 168.888432
Дополнительные рассчитанные параметры: количество доноров водородных связей = 2; количество акцепторов водородных связей = 4; количество вращающихся связей = 0; топологическая полярная площадь = 2 (как сообщено).
Входящие ионы
Основные ионные компоненты в водном растворе: - \(\ce{Cu^{2+}}\) (шестиаквокомплекс и другие формы сольватации) - \(\ce{Cl-}\)
Кристаллическая форма содержит координированную воду, обычно описываемую как \(\ce{2H2O}\) на формульную единицу.
Идентификаторы и синонимы
Регистрированные номера и коды
- CAS Registry Number: 13933-17-0
- UNII: S2QG84156O
- DSSTox Substance 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]
Синонимы и распространённые названия
Задокументированные синонимы (выбранные из имеющихся имен и записей): - Хлорид меди(II), дигидрат - Хлорид меди(II) дигидрат - Хлорид меди дигидрат - Хлорид меди; Хлорид меди дигидрат; Дихлорид меди дигидрат - Cupric Chloride, дигидрат - Хлорид меди (CuCl2), дигидрат
(В исходных аннотациях присутствуют дополнительные синонимы и архаичные названия.)
Промышленные и коммерческие применения
Функциональные роли и сферы использования
Дихлорид меди(II) в основном используется как источник растворимой меди(II) для: - Синтетической и препаративной химии (катализ, реагент для реакций окисления и сопряжения) - Аналитической химии в качестве эталона и реагента для неорганических и влажных химических методов - Производства и получения промежуточных продуктов других медных соединений и координационных комплексов - Обработки пигментов и красителей, а также в составе некоторых составов для обработки древесины и антифолинговых/фунгицидных средств, где применяются соли меди
Сочетание кислотности по Льюису, растворимости и окислительно-восстановительной активности делает его распространённым лабораторным и промышленным источником меди.
Типичные примеры применения
- Использование в качестве гомогенного катализатора или прекурсора катализатора в реакциях органического сопряжения и галогенирования.
- Применение в качестве растворимого источника меди для синтеза координационных комплексов и для получения меди(I) in situ путём контролируемого восстановления.
- Использование в качестве аналитического реагента для качественных и количественных анализов, требующих меди(II).
- Использование как промежуточного продукта для производства содержащих медь пигментов и специализированных химикатов.
Если требуются конкретные технические характеристики или проверенные рецептуры, выбор должен основываться на описанных физико-химических свойствах и совместимости с технологическими условиями.
Обзор вопросов безопасности и обращение
Опасности для здоровья и окружающей среды
Соли меди(II) раздражают кожу, глаза и слизистые оболочки и могут быть вредны при проглатывании в достаточных количествах; медь токсична для водных организмов, поэтому сброс в окружающую среду должен быть минимизирован и контролируем. Соединение может участвовать в реакциях окисления-восстановления и комплексообразования, способных приводить к образованию опасных побочных продуктов при неправильных условиях. Известны случаи, когда смеси, содержащие соли меди(II), органолитиевые реагенты и кислород, приводили к образованию перекисей и взрывоопасных ситуаций; избегайте смешивания сильных восстановительных органометаллических реагентов, окислителей и солей меди(II) в присутствии протических растворителей или кислорода без соответствующих мер контроля риска.
Для детальной информации об опасностях, транспорте и нормативном регулировании следует обращаться к паспорту безопасности материала (SDS) для конкретного продукта и местному законодательству.
Условия хранения и обращения
Хранить в плотно закрытой таре в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении, вдали от несовместимых материалов, таких как сильные восстановители, щелочные металлы и сильные основания. Избегать образования пыли и контролировать воздействие посредством инженерных средств и средств индивидуальной защиты (перчатки, защитные очки, лабораторный халат). При использовании в процессах с реактивными органометаллическими реагентами или сильными окислителями применять обработку в атмосфере инертного газа и проверенные процедуры для минимизации рисков образования перекисей, неуправляемых реакций или выделения газов. Отходы, содержащие медь, должны собираться и утилизироваться в соответствии с экологическими нормами для предотвращения токсичности для водной среды.
