Hidróxido de cobre (II)
Hidróxido de cobre(II) es el hidróxido de cobre con la fórmula química de Cu(OH)2. Es un sólido de color azul verdoso pálido o verde azulado. Algunas formas de hidróxido de cobre (II) se venden como hidróxidos "estabilizados" hidróxido de cobre (II), aunque probablemente consistan en una mezcla de carbonato e hidróxido de cobre (II). El hidróxido cúprico es una base fuerte, aunque su baja solubilidad en agua hace que sea difícil observarlo directamente.
Ocurrencia
El hidróxido de cobre (II) se conoce desde que comenzó la fundición de cobre alrededor del año 5000 a. C., aunque los alquimistas fueron probablemente los primeros en fabricarlo mezclando soluciones de lejía (hidróxido de sodio o potasio) y vitriolo azul (sulfato de cobre (II)). Las fuentes de ambos compuestos estaban disponibles en la antigüedad.
Se produjo a escala industrial durante los siglos XVII y XVIII para su uso en pigmentos como el azul verditer y el verde de Bremen. Estos pigmentos se utilizaban en cerámica y pintura.
Minerales
El mineral de fórmula Cu(OH)2 se llama spertiniita. El hidróxido de cobre (II) rara vez se encuentra como mineral no combinado porque reacciona lentamente con el dióxido de carbono de la atmósfera para formar un carbonato de cobre (II) básico. Así, el cobre adquiere lentamente una capa verde opaca en el aire húmedo mediante la reacción:
- 2 Cu(OH)2 + CO2 → Cu2CO3(OH)2 + H2O
El material verde es, en principio, una mezcla molar 1:1 de Cu(OH)2 y CuCO3. Esta pátina se forma en estatuas de bronce y otras aleaciones de cobre, como la Estatua de la Libertad.
Producción
El hidróxido de cobre (II) se puede producir agregando hidróxido de sodio a una solución de una sal de cobre (II) soluble, como el sulfato de cobre (II) (CuSO4·5H2 O):
- 2NaOH + CuSO4·5H2O → Cu(OH)2 + 6H2O + Na2Así que...4
Sin embargo, el precipitado producido de esta manera a menudo contiene agua y una cantidad apreciable de impurezas que contienen sodio. Además, esta forma de hidróxido de cobre tiende a convertirse en óxido de cobre (II) negro:
- Cu2 → CuO + H2O
Se puede obtener un producto más puro si se agrega cloruro de amonio a la solución de antemano para generar amoníaco in situ. Alternativamente, se puede producir en un procedimiento de dos pasos a partir de sulfato de cobre (II) mediante "sulfato de cobre básico:"
- 4 CuSO4 + 6 NH3 + 6H2O → Cu4Así que...4(OH)6 + 3 (NH)4)2Así que...4
- Cu4Así que...4(OH)6 + 2 NaOH → 4 Cu(OH)2 + Na2Así que...4
Alternativamente, el hidróxido de cobre se obtiene fácilmente mediante electrólisis de agua (que contiene un poco de electrolito como sulfato de sodio o sulfato de magnesio) con un ánodo de cobre:
- Cu + 2OH− → Cu(OH)2 + 2e−
Estructura
La estructura del Cu(OH)2 ha sido determinada mediante cristalografía de rayos X. El centro del cobre es piramidal cuadrado. Cuatro distancias de Cu-O en el rango plano son 1,96 Å y la distancia axial de Cu-O es 2,36 Å. Los ligandos de hidróxido en el plano tienen doble o triple puente.
Reacciones
Es estable hasta aproximadamente 100 °C.
El hidróxido de cobre (II) reacciona con una solución de amoníaco para formar una solución azul intenso de tetraminocobre [Cu(NH3)4]2+ ion complejo.
El hidróxido de cobre (II) cataliza la oxidación de soluciones de amoníaco en presencia de dioxígeno, dando lugar a nitritos de amina de cobre, como Cu(NO2)2(NH 3)n.
El hidróxido de cobre (II) es ligeramente anfótero. Se disuelve ligeramente en álcali concentrado, formando [Cu(OH)4]2−.
Reactivo para química orgánica
El hidróxido de cobre (II) tiene un papel bastante especializado en la síntesis orgánica. A menudo, cuando se utiliza para este fin, se prepara in situ mezclando una sal de cobre (II) soluble e hidróxido de potasio.
A veces se utiliza en la síntesis de arilaminas. Por ejemplo, el hidróxido de cobre (II) cataliza la reacción de etilendiamina con 1-bromoantraquinona o 1-amino-4-bromoantraquinona para formar 1-((2-aminoetil)amino)antraquinona o 1-amino-4-((2-aminoetil). )amino)antraquinona, respectivamente:
El hidróxido de cobre (II) también convierte las hidrazidas ácidas en ácidos carboxílicos a temperatura ambiente. Esta conversión es útil en la síntesis de ácidos carboxílicos en presencia de otros grupos funcionales frágiles. Los rendimientos son generalmente excelentes, como ocurre con la producción de ácido benzoico y ácido octanoico:
Usos
El hidróxido de cobre (II) en solución de amoníaco, conocido como reactivo de Schweizer, posee la interesante capacidad de disolver la celulosa. Esta propiedad llevó a que se utilizara en la producción de rayón, una fibra de celulosa.
También se utiliza ampliamente en la industria de los acuarios por su capacidad para destruir parásitos externos en los peces, incluidos trematodos, ich marino, Brooklynelosis y terciopelo marino, sin matar a los peces. Aunque otros compuestos de cobre solubles en agua pueden ser eficaces en esta función, generalmente provocan una alta mortalidad de peces.
El hidróxido de cobre (II) se ha utilizado como alternativa a la mezcla de Burdeos, un fungicida y nematicida. Dichos productos incluyen Kocide 3000, producido por Kocide L.L.C. El hidróxido de cobre (II) también se utiliza ocasionalmente como colorante cerámico.
El hidróxido de cobre (II) se ha combinado con pintura de látex, creando un producto diseñado para controlar el crecimiento de las raíces en plantas en macetas. Las raíces secundarias y laterales prosperan y se expanden, lo que da como resultado un sistema radicular denso y saludable. Se vendió bajo el nombre Spin Out, que fue introducido por primera vez por Griffin L.L.C. Los derechos ahora son propiedad de SePRO Corp. Ahora se vende como Microkote, ya sea en una solución que usted mismo aplica o en botes tratados.
Otros hidróxidos de cobre(II)
Junto con otros componentes, los hidróxidos de cobre (II) son numerosos. Varios minerales que contienen cobre (II) contienen hidróxido. Ejemplos notables incluyen azurita, malaquita, antlerita y brochantita. Azurita (2CuCO3·Cu(OH)2) y malaquita (CuCO3·Cu(OH)2 ) son hidroxicarbonatos, mientras que la antlerita (CuSO4·2Cu(OH)2) y la brochantita (CuSO4·3Cu(OH)2) son hidroxisulfatos.
Se han investigado muchos derivados sintéticos del hidróxido de cobre (II).
Contenido relacionado
Ley de Fick
Miscibilidad
Masa molar