stringtranslate.com

Карбонат меди(II)

Карбонат меди (II) или карбонат меди (II) представляет собой химическое соединение формулы CuCO.
3. При температуре окружающей среды представляет собой ионное твердое вещество ( соль ), состоящее из катионов меди (II) Cu. 2+
и карбонат- анионы CO2−
3.

Это соединение встречается редко, поскольку его трудно получить [2] и он легко реагирует с водной влагой воздуха. Термины «карбонат меди», «карбонат меди (II)» и «карбонат меди» почти всегда относятся (даже в учебниках по химии) к основному карбонату меди (или гидроксиду карбоната меди (II) , например Cu ).
2( ОН ) 2 СО
3(который встречается в природе в виде минерала малахита ) или Cu
3( ОН ) 2 ( СО
3) 2 ( азурит ). По этой причине квалификатор нейтральный может использоваться вместо слова «базовый» для обозначения конкретно CuCO.
3.

Подготовка

Реакции, в которых можно ожидать образования CuCO
3, например, растворы сульфата меди(II) CuSO
4и карбонат натрия Na
2СО
3в условиях окружающей среды вместо этого получают основной карбонат и CO.
2, из-за большого сродства Cu2+
ион для гидроксид -аниона HO−
. [5]

Термическое разложение основного карбоната при атмосферном давлении приводит к образованию оксида меди (II) CuO , а не карбоната.

В 1960 году CWFT Писториус заявил о синтезе путем нагревания основного карбоната меди при 180 ° C в атмосфере углекислого газа CO.
2(450 атм ) и воду (50 атм) в течение 36 часов. Основную часть продукции составлял хорошо кристаллизованный малахит Cu.
2СО
3( OH ) 2 , но также был получен небольшой выход ромбоэдрического вещества, заявленного как CuCO.
3. [6] Однако этот синтез, видимо, не был воспроизведен. [2]

О надежном синтезе настоящего карбоната меди (II) впервые сообщили в 1973 году Хартмут Эрхардт и другие. Соединение получено в виде серого порошка путем нагревания основного карбоната меди в атмосфере углекислого газа (полученного при разложении оксалата серебра Ag
2С
2О
4) при 500 °C и 2 ГПа ( 20 000 атм). Установлено, что соединение имеет моноклинную структуру. [7]

Химические и физические свойства

Стабильность сухого CuCO
3критически зависит от парциального давления углекислого газа (p CO 2 ). Он стабилен в течение нескольких месяцев в сухом воздухе, но медленно разлагается на CuO и CO.
2если р СО 2 меньше 0,11 атм. [3]

В присутствии воды или влажного воздуха при температуре 25 °C CuCO
3стабилен только при p CO 2 выше 4,57 атмосфер и pH примерно от 4 до 8. [8] Ниже этого парциального давления он реагирует с водой с образованием основного карбоната ( азурита , Cu
3( КО
3) 2 ( ОН ) 2 ). [3]

3 CuCO
3+ Ч
2О → Cu
3(КО
3)
2(ОЙ)
2+ СО
2

В сильноосновных растворах комплексный анион Cu(CO
3)2−
2вместо этого формируется. [3]

Произведение растворимости истинного карбоната меди (II) было измерено Рейтерером и другими как pK so = 11,45 ± 0,10 при 25 ° C. [2] [3] [4]

Состав

В кристаллической структуре CuCO 3 медь имеет искаженную квадратно-пирамидальную координационную среду с координационным числом 5. Каждый карбонатный ион связан с 5 медными центрами. [1]

Рекомендации

  1. ^ abcd Х. Зайдель, Х. Эрхардт, К. Вишванатан, В. Йоханнес (1974): «Darstellung, Struktur und Eigenschaften von Kupfer (II)-Carbonat». З. аорган. аллг. Chem., том 410, стр. 138-148. дои :10.1002/zaac.19744100207
  2. ^ abcd Рольф Грауэр (1999) «Продукты растворимости карбонатов M (II). Архивировано 1 ноября 2018 г. в Wayback Machine ». Технический отчет НТБ-99-03, НАГРА – Национальный кооператив по захоронению радиоактивных отходов; страницы 8, 14 и 17. Перевод У. Бернера.
  3. ^ abcde Ф. Рейтерер, В. Йоханнес, Х. Гамсьегер (1981): «Полумикроопределение констант растворимости: карбонат меди (II) и карбонат железа (II)». Микрохим. Acta, том 1981, стр. 63. doi :10.1007/BF01198705
  4. ^ ab Ф. Рейтерер (1980): «Löslichkeitskonstanten und Freie Bildungsenthalpien Neutraler Übergangsmetallcarbonate». Диссертация, Montanuniversität Leoben.
  5. ^ Ахмад, Заки (2006). Принципы коррозионной техники и борьбы с коррозией . Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. стр. 120–270. ISBN 9780750659246.
  6. ^ CWFT Писториус (1960): «Синтез при высоком давлении и постоянные решетки нормального карбоната меди». Experientia, том XVI, стр. 447–448. дои : 10.1007/BF02171142
  7. ^ Хартмут Эрхардт, Вильгельм Йоханнес и Хинрих Зайдель (1973): «Hochdrucksynthese von Kupfer (II)-Carbonat», Z. Naturforsch., том 28b, выпуск 9–10, страница 682. doi : 10.1515/znb-1973-9 -1021
  8. ^ Х. Гамсьегер и В. Прейс (1999): «Содержание меди в синтетическом карбонате меди». Письмо Дж. Чему. Образование, том 76, выпуск 10, стр. 1339. doi :10.1021/ed076p1339.1