- 结构体
- 命名法
- 物产
- 物理状态
- 分子量
- 熔点
- 沸点
- 密度
- 溶解度
- 化学性质
- CuCl路易斯酸
- 其他性质
- 取得
- 应用领域
- 在CO回收过程中
- 催化中
- 在获得有机铜化合物时
- 在获得与金属结合的聚合物时
- 在半导体领域
- 在超级电容器中
- 其他应用
- 参考文献
的氯化铜(I)是由铜(Cu)和氯(Cl)的无机化合物。其化学式为CuCl。该化合物中的铜的化合价为+1,氯为-1。它是白色结晶固体,长时间暴露在空气中会由于铜(I)氧化为铜(II)而变成绿色。
它的行为像路易斯酸,需要来自路易斯碱的其他化合物的电子,与之形成络合物或稳定的加合物。这些化合物之一是一氧化碳(CO),因此在工业上使用两者之间的结合能力从气流中提取CO。
纯化的氯化铜(I)(CuCl)。Leiem / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)。资料来源:维基共享资源。
它具有可用于发光半导体的光学特性。此外,CuCl纳米立方体具有用于设备中以有效存储能量的巨大潜力。
它用于烟火领域,因为与火焰接触会产生蓝绿色的光。
结构体
的CuCl由亚铜离子的铜+和氯阴离子氯- 。Cu +离子的电子构型为:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 0
这是因为铜从4s外壳中失去了电子。氯离子具有以下配置:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
可以看出,两个离子都有其完整的电子壳。
该化合物以立方对称结晶。下图显示了晶体单元中原子的排列。粉色球体对应于铜,绿色球体对应于氯。
CuCl的结构。作者:Benjah-bmm27。资料来源:维基共享资源。
命名法
- 氯化铜
- 氯化亚铜
- 一氯化铜
物产
物理状态
与空气长时间接触的白色结晶固体氧化并变成绿色。
分子量
98.99克/摩尔
熔点
430摄氏度
沸点
大约1400ºC。
密度
4.137克/厘米3
溶解度
几乎不溶于水:0.0047克/ 100克在20°C的水。不溶于乙醇(C 2 H 5 OH)和丙酮(CH 3(C = O)CH 3)。
化学性质
在空气中不稳定,因为Cu +倾向于氧化成Cu 2+。随着时间的流逝,形成氧化铜(CuO),氢氧化亚铜(CuOH)或络合的氯氧化物,盐变成绿色。
氯化铜(I)已暴露于环境中并被部分氧化。可能包含CuO,CuOH和其他化合物。Benjah-bmm27 /公共领域。资料来源:维基共享资源。
在水溶液中它也是不稳定的,因为同时发生氧化和还原反应,形成金属铜和铜(II)离子:
CuCl→Cu 0 + CuCl 2
CuCl路易斯酸
该化合物在化学上起路易斯酸的作用,这意味着它渴望电子,从而与可以提供电子的化合物形成稳定的加合物。
它是在盐酸(HCl),其中氯非常易溶-离子表现为电子供体和物种如氯化亚铜2 - ,氯化亚铜3 2-和Cu 2氯4 2-被形成,等等。
这是在HCl中的CuCl溶液中形成的物质之一。作者:MarilúStea。
CuCl水溶液具有吸收一氧化碳(CO)的能力。当所述溶液是酸性,中性或与氨(NH 3)一起时,都会发生这种吸收。
在这种解决方案中,据估计会形成各种物质,例如Cu(CO)+,Cu(CO)3 +,Cu(CO)4 +,CuCl(CO)和-,这取决于介质。
其他性质
它具有电光特性,在从可见光到红外光的宽光谱范围内具有低光学损耗,具有低折射率和低介电常数。
取得
氯化铜(I)可以通过使铜金属与氯气在450-900°C的温度下直接反应获得。该反应在工业上应用。
2铜+氯2 →2 氯化铜
还原性化合物如抗坏血酸或二氧化硫也可以用于将氯化铜(II)转化为氯化铜(I)。例如,在SO 2的情况下,它被氧化成硫酸。
2 CuCl 2 + SO 2 + 2 H 2 O→2 CuCl + H 2 SO 4 + 2 HCl
应用领域
在CO回收过程中
工业上使用CuCl溶液吸收和释放一氧化碳的能力来获得纯CO。
例如,称为COSORB的方法使用稳定化的氯化铜,其形式为与铝形成的复合盐(CuAlCl 4),其溶解在芳族溶剂(如甲苯)中。
溶液从气流中吸收CO,以使其与其他气体(如CO 2,N 2和CH 4)分离。然后将富含一氧化碳的溶液在减压(即低于大气压)下加热,并使CO解吸。以这种方式回收的气体具有高纯度。
观察到一氧化碳的结构,在该结构中电子可与CuCl络合。作者:Benjah-bmm27。资料来源:维基共享资源。
该过程允许从重整天然气,气化煤或钢铁生产产生的气体开始获得纯净的CO。
催化中
CuCl用作各种化学反应的催化剂。
例如,元素锗(Ge)与氯化氢(HCl)和乙烯(CH 2= CH 2)的反应可以使用该化合物进行。它也用于合成有机硅化合物和各种杂环有机硫和氮衍生物。
可以使用4-氨基比林和CuCl催化剂体系合成聚苯醚聚合物。这种聚合物因其机械性能,低吸湿性,极好的绝缘性和耐火性而非常有用。
在获得有机铜化合物时
烯基铜酸盐化合物可以通过使末端炔与CuCl和氨的水溶液反应来制备。
在获得与金属结合的聚合物时
氯化铜(I)可以与聚合物配位,形成用作催化剂的复杂分子,并且将非均相催化剂的简单性与均相催化剂的规则性结合在一起。
在半导体领域
该化合物用于获得由γ-CuCl在硅上形成的材料,该材料具有高电致发光特性,可用作光子发射半导体。
这些材料广泛用于紫外线发光二极管,激光二极管和光检测器中。
在超级电容器中
该产品以立方纳米颗粒或纳米立方体的形式获得,可以制造超级电容器,因为它具有出色的充电速度,高可逆性和很小的电容损耗。
超级电容器是一种储能设备,以其高功率密度,安全的操作,快速的充电和放电循环,长期的稳定性以及对环境友好的优势而脱颖而出。
CuCl纳米立方体可用于电子和能量存储应用。作者:潮汐。资料来源:
其他应用
由于CuCl暴露在火焰中时会发出蓝绿色的光,因此可用于准备烟火,并在烟火过程中提供这种颜色。
某些烟花的绿色可能是由于CuCl引起的。作者:汉斯·布拉克斯迈尔(Hans Braxmeier)。资料来源:
参考文献
- Milek,JT和Neuberger,M.(1972年)。氯化亚铜。于:线性电光模块化材料。马萨诸塞州波士顿,斯普林格。从link.springer.com恢复。
- Lide,DR(编辑)(2003年)。CRC化学和物理手册。第 85 CRC新闻社。
- Rnee Sneeden(1982)。吸收/解吸方法。在综合有机金属化学中。第8卷。从sciencedirect.com恢复。
- 棉花,阿尔伯特和威尔金森,杰弗里。(1980)。先进的无机化学。第四版。约翰·威利父子。
- Chandrashekhar,VC等。(2018)。直接合成有机金属和配位化合物的最新进展。在金属络合物的直接合成中。从sciencedirect.com恢复。
- Kyushin,S.(2016年)。用于构建有机硅团簇的有机硅合成。在制备硅化合物的有效方法中。从sciencedirect.com恢复。
- Van Koten,G。和Noltes,JG(1982)。有机铜化合物。在综合有机金属化学中。第2卷。从sciencedirect.com恢复。
- Danieluk,D。等。(2009)。硅基板上未掺杂和氧掺杂的CuCl薄膜的光学特性。J Mater Sci:Mater Electron(2009)20:76-80。从link.springer.com恢复。
- Yin,B。等。(2014)。在铜箔上生长的氯化亚铜纳米立方体,用于伪电容器电极。纳米微信。6,340-346(2014)。从link.springer.com恢复。
- Kim,K。等。(2018)。用于合成聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的高效芳族胺配体/氯化铜(I)催化剂体系。Polymers 2018,10,350.从mdpi.com恢复。
- 维基百科(2020)。氯化铜(I)。从en.wikipedia.org恢复。