Получение хлорид меди двумя способами

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции

Хлорид меди (II), характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу CuCl₂.

Краткая характеристика хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) – неорганическое вещество жёлто-бурого (по некоторым данным – тёмно-коричневого) цвета.

Химическая формула хлорида меди (II) CuCl₂.

Хлорид меди (II) – неорганическое химическое соединение, соль соляной кислоты и меди.

Хорошо растворяется в воде, метаноле, этаноле, пропаноле, изопропаноле, ацетоне, бензиловом спирте, изоамиловом спирте. Плохо растворим в диэтиловом эфире.

Растворяясь в воде, образует растворы различного цвета:

– темно-коричневого цвета (концентрированный раствор CuCl₂),
– зеленого цвета (разбавленный раствор CuCl₂),
– голубого цвета (сильно разбавленный раствор CuCl₂).

С водой хлорид меди (II) образует кристаллогидраты с общей формулой CuCl₂·nH₂O, где n может быть 1, 2, 3 или 4: гидрат хлорида меди (II) CuCl₂·H₂O, дигидрат хлорида меди (II) CuCl₂·2H₂O, тригидрат хлорида меди (II) CuCl₂·3H₂O и тетрагидрат хлорида меди (II) CuCl₂·4H₂O.

Образование кристаллогидратов зависит от температуры кристаллизации. При температуре ниже 117 °C образуется CuCl₂·H₂O, при ниже 42 °С – CuCl₂·2H₂O, при ниже 26 °С – CuCl₂·3H₂O, при ниже 15 °С – CuCl₂·4H₂O.

Хлорид меди (II) является парамагнитным веществом.

Хлорид меди (II) токсичен.

В природе хлорид меди (II) встречается в виде минералов толбачита (CuCl₂) и эрнохальцита (CuCl₂·2H₂O).

При работе с медью двухлористой 2-водной (CuCl₂·2H₂O) следует применять индивидуальные средства защиты (респиратор, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать меры личной гигиены. Не допускать попадания препарата внутрь организма. Помещения, в которых производятся работы с медью двухлористой 2-водной, должны быть оборудованы эффективной приточно-вытяжной вентиляцией. Испытания препарата в лаборатории проводят в вытяжном шкафу (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Медь двухлористая 2-водная ядовита, при попадании внутрь организма вызывает отравления, на кожу и слизистые оболочки – профессиональные заболевания кожи (см. ГОСТ 4167-74 Реактивы. Медь двухлористая 2-водная. Технические условия).

Физические свойства хлорида меди (II):

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	CuCl2
Синонимы и названия иностранном языке	дихлорид меди (рус.)

хлористая медь (рус.)

двухлористая медь (рус.)

copper (II) chloride (англ.) Тип вещества неорганическое Внешний вид жёлто-бурые (тёмно-коричневые) моноклинные кристаллы Цвет жёлто-бурый (по некоторым данным – тёмно-коричневый) Вкус —* Запах — Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 3 386 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 3,386 Температура кипения, °C 993 Температура плавления, °C 498 Молярная масса, г/моль 134,452 Гигроскопичность гигроскопичен Растворимость в воде (20 o С), г/100 г 74,5

Получение хлорида меди (II):

В промышленности хлорид меди (II) получают хлорированием сульфида меди и с помощью хлорирующего обжига. В лабораторных условиях получают также и другими способами.

Хлорид меди (II) получают в результате следующих химических реакций:

1. взаимодействия сульфида меди и хлора (хлорирование сульфида меди):

CuS + Cl₂ → CuCl₂ + S (t = 300-400 °C).

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

2. взаимодействия сульфида меди, хлорида натрия и кислорода (хлорирующий обжиг):

Используется для получения хлорида меди (II) в промышленности.

3. взаимодействия металлической меди и хлора:

4. взаимодействия оксида меди и соляной кислоты.

5. взаимодействия гидроксида меди и соляной кислоты.

6. взаимодействия карбоната меди и соляной кислоты.

7. растворением меди в царской водке.

Химические свойства хлорида меди (II). Химические реакции хлорида меди (II):

Химические свойства хлорида меди (II) аналогичны свойствам хлоридов других металлов . Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и алюминия:

В результате реакции образуются медь и хлорид алюминия.

2. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и цинка:

В результате реакции образуются медь и хлорид цинка.

3. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и железа:

В результате реакции образуются медь и хлорид железа (II).

4. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и меди:

В результате реакции образуется хлорид меди (I).

5. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и палладия:

В результате реакции образуются хлорид палладия и хлорид меди (I).

6. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и фтора:

В результате реакции образуются фторид меди (II) и хлор.

7. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и гидроксида натрия :

CuCl₂ + 2NaOH → CuO + H₂O + 2NaCl (t°),

В результате реакции образуются в первом случае – хлорид натрия, оксид меди (II) и вода, во втором случае – гидроксид меди и хлорид натрия. В ходе реакций используется разбавленный раствор гидроксида натрия. Реакция в первом случае протекает при кипении. В ходе второй реакции образуется также примесь – гидроксид-хлорид меди (II).

8. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и нитрата серебра:

В результате реакции образуются нитрат меди (II) и хлорид серебра.

9. реакция взаимодействия хлорида меди (II) и бромида бора:

В результате реакции образуются бромид меди (II) и хлорид бора.

10. реакция взаимодействия хлорида меди (II), сульфита натрия и гидроксида натрия:

В результате реакции образуются хлорид меди (I), сульфат натрия, хлорид натрия и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор гидроксида натрия.

11. реакция электролиза водного раствора хлорида меди (II):

В результате реакции образуются медь и хлор .

12. реакция термического разложения дигидрата хлорида меди (II):

В результате реакции образуются хлорид меди (II) и вода .

13. реакция термического разложения хлорида меди (II):

2CuCl₂ → 2CuCl + Cl₂ (t = 110-150 °C).

В результате реакции образуются хлорид меди (I) и хлор.

Применение и использование хлорида меди (II):

Хлорид меди (II) используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в цветной металлургии для омеднения металлов;

– в нефтехимической промышленности как катализатор крекинга, декарбоксилирования;

– в химической промышленности как катализатор для получения хлора;

– в органическом синтезе в качестве катализатора для синтеза органических соединений, в т.ч. в Ватер-процессе (процесс получения ацетальдегида прямым окислением этилена );

– в качестве протравы при крашении тканей .

Источник

Хлорид меди (I)

Хлорид меди (I)
Систематическое наименование	Хлорид меди (I)
Традиционные названия	Хлористая медь
Хим. формула	CuCl
Состояние	твёрдое
Молярная масса	98,999 г/моль
Плотность	4,145 г/см³
Температура
• плавления	426 °C
• кипения	1490 °C
Энтальпия
• образования	-136 кДж/моль
Растворимость
• в воде	0,0062 г/100 мл
Показатель преломления	1,930
Кристаллическая структура	Структура цинковой обманки
Рег. номер CAS	7758-89-6
PubChem	62652
Рег. номер EINECS	231-842-9
SMILES
RTECS	GL6990000
ChEBI	53472
Номер ООН	2802
ChemSpider	56403
ЛД50	140 мг/кг
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид меди (I) — бинарное химическое соединение, медная соль хлороводородной кислоты.

Представляет собой белый или зеленоватый порошок, практически нерастворимый в воде (0,0062 г/100 мл при 20 °C). Зеленоватую окраску придают примеси хлорида меди (II).

Содержание

История открытия

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

HgCl₂ + 2Cu ⟶ 2CuCl + 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.

Физические свойства

Монохлорид меди образует кристаллы белого цвета, кубической сингонии, пространственная группа F 4 3m, параметры ячейки a = 0,5418 нм , Z = 4 , структура типа ZnS. При нагревании кристаллы синеют. При температуре 408 °C CuCl переходит в модификацию гексагональной сингонии, пространственная группа P 6₃mc, параметры ячейки a = 0,391 нм , c = 0,642 нм , Z = 4 .

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.

Получение

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

В промышленности монохлорид меди получают несколькими способами:

• Хлорирование избытка меди, взвешенной в расплавленном CuCl:

2Cu + Cl₂ → 450oC 2CuCl

• Восстановление CuCl₂ медью в подкисленном растворе:

Cu + CuCl ₂ → 80oC,HCl 2 CuCl ↓

В лабораторной практике последний метод также широко распространён.

• Очень чистый препарат получается при взаимодействии меди с газообразным хлористым водородом:

2Cu + 2HCl → 500−600oC 2CuCl + H₂

• Похожая реакция идёт в растворе в присутствии окислителей (O₂, HNO₃, KClO₃):

4Cu + 4HCl + O₂ → 70−80oC 4 CuCl + 2H₂O

• Удобен способ восстановления меди (II) диоксидом серы:

2CuSO₄ + 2NaCl + SO₂ + 2H₂O → 2 CuCl ↓ + 2H₂SO₄ + Na₂SO₄

• Восстановление сульфитом при избытке хлоридов:

2Cu 2+ + 3Cl − + 3SO₃ 2− + H₂O → 2CuCl↓ + 2SO₄ 2− + 2HSO₃ −

• Возможна реакция конпропорционирования:

CuSO₄ + Cu + 2NaCl → 70oC,HCl 2 CuCl ↓ + Na₂SO₄

• Возможно получение монохлорида меди термическим разложением дихлорида:

2 CuCl ₂ → ∼1000oC 2 CuCl + Cl₂

Химические свойства

• При кипячении суспензии монохлорида меди происходит реакция диспропорционирования:

2 CuCl → 100oC CuCl 2 + Cu

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

CuCl + HCl ⇄ H[ CuCl ₂]

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

4 CuCl + O₂ + 2H₂O → 4 CuCl (OH)

• В кислой среде окисление приводит к образованию нормальных солей:

4CuCl + 4HCl + O₂ → 95oC 4 CuCl ₂ + 2H₂O

• Окисление можно проводить и горячей концентрированной азотной кислотой:

CuCl + 3HNO₃ → τ Cu(NO₃)₂ + HCl + NO₂↑ + H₂O

• Аммиачные растворы монохлорида меди поглощают ацетилен с образованием красного осадка:

2 CuCl + C₂H₂ + 2NH₃ → Cu₂C₂↓ + 2NH₄Cl

• Кислые растворы монохлорида меди обратимо поглощают окись углерода:

CuCl + CO ⇄ CuCl ⋅ CO

Применение

• Монохлорид меди — промежуточный продукт при производстве меди.
• Поглотитель газов при очистке ацетилена, а также CO в газовом анализе.
• Катализатор в органическом синтезе, например при окислительном хлорировании метана или этилена, в производстве акрилонитрила.
• Антиоксидант для растворов целлюлозы.

Физиологическое действие

Хлорид меди (I) ядовит. Может привести к тяжёлым отравлениям. Относится ко 2-му классу опасности.

Источник