Acetiluro de cobre (I)
El acetiluro de cobre (I), Kupfercarbid o acetiluro cuproso, es un compuesto químico con la fórmula Cu2C2. Aunque nunca se ha caracterizado mediante cristalografía de rayos X, el material ha sido reivindicado al menos desde 1856. Se afirma que una forma es un monohidrato con la fórmula Cu
2C
2.H
2O es un polvo explosivo de color marrón rojizo.
Síntesis
Los materiales que se consideran acetiluro de cobre se pueden preparar tratando el acetileno con una solución de cloruro de cobre (I) y amoníaco:
- C2H2 g) + 2 CuCl (s) → Cu2C2 s) + 2 HCl (g)
Esta reacción produce un precipitado sólido de color rojizo.
Propiedades
Cuando está seco, el acetiluro de cobre es un explosivo primario sensible al calor y a los golpes, más sensible que el acetiluro de plata.
En las plantas de fabricación de acetileno, se cree que se forma acetiluro de cobre dentro de las tuberías de cobre o de una aleación con un alto contenido de cobre, lo que puede provocar una explosión violenta. Esto llevó al abandono del cobre como material de construcción en dichas instalaciones. Los catalizadores de cobre utilizados en la industria química también pueden presentar cierto grado de riesgo en determinadas condiciones.
Reacciones
2C
2.H
2O en una solución amoniacal se trata con Aire. El cobre se oxida a Cu2+
y forma un complejo soluble azul con el amoníaco, dejando atrás un residuo sólido negro. Se ha afirmado que este último consiste en carbino, un alótropo elusivo del carbono:
- Cu+
−C(≡C−Cngel)nC− Cu+
Esta interpretación ha sido cuestionada.
El acetiluro de cobre recién preparado reacciona con ácido clorhídrico para formar acetileno y cloruro de cobre(I). Las muestras que han sido envejecidas con exposición al aire o a iones de cobre(II) liberan también poliinos superiores H(−C≡C−)nH, con n de 2 a 6, cuando se descomponen con ácido clorhídrico. Un residuo "carbonoso" de esta descomposición también tiene la firma espectral de cadenas (−C≡C−)n. Se ha conjeturado que la oxidación provoca la polimerización de los aniones acetiluro C2−
2 en el sólido en aniones de tipo carbino.C(≡C−C≡)nC2− o aniones de tipo policumuleno. C(=C=C=)mC4−.
La descomposición térmica del acetiluro de cobre en vacío no es explosiva y deja el cobre como un polvo fino en el fondo del matraz, mientras que deposita un polvo de carbono muy fino y esponjoso en las paredes. Sobre la base de los datos espectrales, se afirmó que este polvo era carbino C(−C≡C−)nC en lugar de grafito, como se esperaba.
Aplicaciones
Aunque no es un explosivo muy útil en la práctica debido a su alta sensibilidad, resulta interesante como curiosidad porque es uno de los pocos explosivos que no liberan ningún producto gaseoso al detonar.
La formación de acetiluro de cobre cuando se hace pasar un gas a través de una solución de cloruro de cobre (I) se utiliza como prueba para detectar la presencia de acetileno.
Las reacciones entre Cu+ y alquinos ocurren solo si hay un hidrógeno terminal presente (ya que es ligeramente ácido por naturaleza). Por lo tanto, esta reacción se utiliza para la identificación de alquinos terminales.
Véase también
- Carbide
- Walter Reppe
- Etinylation
Referencias
- ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0150". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ a b c Franco Cataldo (1999), De dicopper acetylide a carbyne.Polímero Internacional, volumen 48, número 1, páginas 15-22. doi:10.1002/(SICI)1097-0126(199901)48:1
- ^ Cataldo, Franco; Casari, Carlo S. (2007). "Sintesis, estructura y propiedades termales de cobre y polinidos de plata y acetiladas". Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. 17 (4): 641–651. doi:10.1007/s10904-007-9150-3. ISSN 1574-1443. S2CID 96278932.
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- ^ Franco Cataldo (1999), 'Un estudio sobre la estructura y las propiedades eléctricas del cuarto alotropo de carbono: carbyne. Polymer International, volumen 44, número 2, páginas 191 a 200. doi:10.1002/(SICI)1097-0126(199710)44:2
- ^ H. Kroto (2010), Carbyne y otros mitos sobre el carbono. RSC Chemistry World, noviembre 2010.