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hidróxido de cobre(II)

2 \n| MolarMass = 97.561 g/mol\n| Appearance = Blue solid\n| Density = 3.368 g/cm 3 , solid\n| Solubility = negligible\n| SolubleOther = insoluble in [[ethanol]]; soluble in [[a...

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El hidróxido de cobre(II) es el hidróxido de cobre con la fórmula química Cu(OH) ₂ . Es un sólido de color azul pálido. Algunas formas de hidróxido de cobre(II) se venden como hidróxido de cobre(II) "estabilizado" (azul verdoso pálido o verde azulado), aunque probablemente consisten en una mezcla de carbonato e hidróxido de cobre(II). El hidróxido cúprico es una base fuerte, aunque su baja solubilidad en agua dificulta su observación directa. [ 4 ]

Aparición

El mineral de fórmula Cu(OH) ₂ , llamado espertiniita , es raro. Absorbe dióxido de carbono de la atmósfera para formar un carbonato básico de cobre(II) :

2 Cu(OH) 2 + CO 2 → Cu 2 CO 3 (OH) 2 + H 2 O

El material verde se puede describir como una mezcla 1:1 de Cu(OH) 2 y CuCO 3 . [ 5 ] Esta pátina se forma en estatuas de bronce y otras aleaciones de cobre , como la Estatua de la Libertad .

Los pigmentos de hidróxido de cobre(II) se utilizaron en cerámica y pintura . [ 6 ]

Estructura

La estructura del Cu(OH) ₂ se ha determinado mediante cristalografía de rayos X. El centro de cobre presenta una geometría piramidal cuadrada. Las distancias Cu-O en el plano son de 1,96 Å, y la distancia axial Cu-O es de 2,36 Å. Los ligandos hidróxido en el plano son puentes dobles o triples. [ 7 ]

Producción

El hidróxido de cobre(II) se puede producir añadiendo hidróxido de sodio a diversas fuentes de cobre(II). Sin embargo, la naturaleza del hidróxido de cobre(II) resultante depende de las condiciones específicas. Algunos métodos producen hidróxido de cobre(II) granular y robusto, mientras que otros producen un producto coloidal termosensible. [ 4 ]

Tradicionalmente, una solución de una sal de cobre(II) soluble, como el sulfato de cobre(II) (CuSO 4 ·5H 2 O), se trata con una base: [ 8 ]

2 NaOH + CuSO 4 ·5H 2 O → Cu(OH) 2 + 5 H 2 O + Na 2 SO 4

Esta forma de hidróxido de cobre tiende a convertirse en óxido de cobre(II) negro : [ 9 ]

Cu ( OH) ₂ → CuO + H₂O

Se puede obtener un producto más puro si se agrega cloruro de amonio a la solución previamente para generar amoníaco in situ. [ 10 ] Alternativamente, se puede producir en un procedimiento de dos pasos a partir de sulfato de cobre(II) a través de "sulfato de cobre básico": [ 9 ]

4 CuSO 4 + 6 NH 3 + 6H 2 O → Cu 4 SO 4 (OH) 6 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4
Cu 4 SO 4 (OH) 6 + 2 NaOH → 4 Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Como alternativa, el hidróxido de cobre se puede obtener fácilmente mediante la electrólisis del agua (que contiene una pequeña cantidad de electrolito , como sulfato de sodio o sulfato de magnesio ) con un ánodo de cobre :

Cu + 2OH − → Cu(OH) 2 + 2e −

Usos

El hidróxido de cobre(II) en solución de amoníaco, conocido como reactivo de Schweizer , disuelve la celulosa . [ 4 ] Esta propiedad hizo que se utilizara en la producción de rayón , una fibra de celulosa .

También se utiliza en la industria de la acuariofilia por su capacidad para eliminar parásitos externos en los peces, como trematodos, ictioftiriasis marina , bronquiolosis y terciopelo marino , sin causarles la muerte. Si bien otros compuestos de cobre solubles en agua pueden ser eficaces para este fin, generalmente provocan una alta mortalidad de los peces.

El hidróxido de cobre(II) se ha utilizado como alternativa a la mezcla bordelesa , un fungicida y nematicida . [ 4 ] [ 11 ] Entre estos productos se incluye Kocide 3000, producido por Kocide LLC. 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 maceta. Las raíces secundarias y laterales se desarrollan y expanden, dando como resultado un sistema radicular denso y saludable. Se vendió bajo el nombre Spin Out, introducido por primera vez por Griffin LLC. Los derechos ahora pertenecen a SePRO Corp. [ 12 ] . Actualmente se vende como Microkote, ya sea en solución aplicada por el usuario final o en macetas tratadas.

Reacciones

Es estable hasta aproximadamente 100  °C. [ 8 ] Por encima de esta temperatura, se descompondrá en óxido de cobre(II).

El hidróxido de cobre(II) reacciona con una solución de amoníaco para formar una solución azul oscuro del ion complejo tetramínicocobre [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ .

El hidróxido de cobre(II) oxida el amoníaco en presencia de oxígeno, dando lugar a nitritos de amina de cobre, como Cu( NO₂ ) ₂ ( NH₃ ) n . [ 13 ] [ 14 ]

El hidróxido de cobre(II) es ligeramente anfótero . Se disuelve ligeramente en álcali concentrado , formando [Cu(OH) 4 ] 2− . [ 15 ] [ 8 ]

Reactivo para química orgánica

El hidróxido de cobre(II) tiene un papel 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: [ 16 ]

El hidróxido de cobre(II) también convierte hidrazidas de ácido en ácidos carboxílicos a temperatura ambiente. Esta conversión puede utilizarse en la síntesis de ácidos carboxílicos en presencia de otros grupos funcionales frágiles . Los rendimientos suelen ser excelentes, como en el caso de la producción de ácido benzoico y ácido octanoico : [ 16 ]

Otros hidróxidos de cobre(II)

Estructura química de la azurita , uno de los muchos hidróxidos de cobre(II) (código de colores: rojo = O, verde = Cu, gris = C, blanco = H). [ 17 ]

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 . La azurita (2CuCO₃ · Cu(OH) ₂ ) y la 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 de hidróxido de cobre(II). [ 18 ]

Referencias

  1. ↑ Pradyot Patnaik. Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  2. ↑ PubChem. "Dihidróxido de cobre" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 19 de febrero de 2026 .
  3. 1 2 3 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0150" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. 1 2 3 4 Zhang, Jun; Richardson, H. Wayne (2016). "Compuestos de cobre". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . págs. 1–31 . doi : 10.1002/14356007.a07_567.pub2 . ISBN  978-3-527-30673-2.
  5. ↑ Masterson, WL, & Hurley, CN (2004). Química: Principios y reacciones, 5.ª ed . Thomson Learning, Inc. (p. 331)
  6. ↑ Azul verditer Archivado el 27/09/2007 en Wayback Machine . Pigmentos naturales. 2007.
  7. ↑ HR Oswald; A. Reller; HW Schmalle; E. Dubler (1990). "Estructura del hidróxido de cobre(II), Cu(OH) 2 ". Acta Crystallogr . C46 (12): 2279– 2284. Bibcode : 1990AcCrC..46.2279O . doi : 10.1107/S0108270190006230 .
  8. 1 2 3 O. Glemser y H. Sauer "Hidróxido de cobre(II)" en Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª ed. Editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 2. pág. 1013.
  9. 1 2 Solomon, Sally D.; Rutkowsky, Susan A.; Mahon, Megan L.; Halpern, Erica M. (2011). "Síntesis de pigmentos de cobre, malaquita y cardenillo: elaboración de pintura al temple". Journal of Chemical Education . 88 (12): 1694– 1697. Bibcode : 2011JChEd..88.1694S . doi : 10.1021/ed200096e .
  10. ↑ Y. Cudennec, A. Lecerf (2003). "La transformación de Cu(OH)2 en CuO, revisada" (PDF) . Solid State Sciences . 5 ( 11–12 ): 1471–1474 . Bibcode : 2003SSSci...5.1471C . doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2003.09.009 . S2CID 96363475 . 
  11. ↑ Mezcla bordelesa . UC IPM online. 2007.
  12. ↑ "SePRO Corporation" Archivado el 21/06/2009 en Wayback Machine .
  13. ↑ Y. Cudennec; et al. (1995). "Estudio cinematográfico de la oxidación del amoniaco en presencia de iones cuivriques". Cuentas Rendus de la Academia de Ciencias, Serie IIB . 320 (6): 309-316 . 
  14. ↑ Y. Cudennec; et al. (1993). "Síntesis y estudio de Cu(NO 2 ) 2 (NH 3 ) 4 y Cu(NO 2 ) 2 (NH 3 ) 2 ". European Journal of Solid State and Inorganic Chemistry . 30 ( 1– 2): 77– 85. 
  15. ↑ Pauling, Linus (1970). Química general . Dover Publications, Inc. (pág. 702).
  16. 1 2 Tsuda, T. (2001). "Hidróxido de cobre(II)". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi : 10.1002/047084289X.rc228 . ISBN 0-471-93623-5.
  17. ^ Zigan, F.; Schuster, HD (1972). "Verfeinerung der Struktur von Azurit, Cu 3 (OH) 2 (CO 3 ) 2 , por Neutronenbeugung". Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie . 135 ( 5– 6): 416– 436. Bibcode : 1972ZK....135..416Z . doi : 10.1524/zkri.1972.135.5-6.416 . S2CID 95738208 . 
  18. ↑ Kondinski, A.; Monakhov, K. (2017). "Rompiendo el nudo gordiano en la química estructural de los polioxometalatos: clústeres de cobre(II)–oxo/hidroxo" . Chemistry: A European Journal . 23 (33): 7841– 7852. doi : 10.1002/chem.201605876 . PMID 28083988 . 
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