Articulo de referencia

Yoduro de cobre (I)

El yoduro de cobre (I) es un compuesto inorgánico con la fórmula química Cu I. También se lo conoce como yoduro cuproso . Es útil en una variedad de aplicaciones que van desde l...

El yoduro de cobre (I) es un compuesto inorgánico con la fórmula química Cu I. También se lo conoce como yoduro cuproso . Es útil en una variedad de aplicaciones que van desde la síntesis orgánica hasta la siembra de nubes .

El yoduro de cobre (I) es blanco, pero las muestras a menudo tienen un color tostado o incluso, cuando se encuentra en la naturaleza como un mineral raro llamado marshita , marrón rojizo, pero dicho color se debe a la presencia de impurezas. Es común que las muestras de compuestos que contienen yoduro se decoloren debido a la fácil oxidación aeróbica del anión yoduro a yodo molecular. [4] [5] [6]

Estructura

El yoduro de cobre (I) , como la mayoría de los haluros metálicos binarios (que contienen solo dos elementos), es un polímero inorgánico . Tiene un diagrama de fases rico , lo que significa que existe en varias formas cristalinas. Adopta una estructura de blenda de zinc por debajo de 390 °C (γ-CuI), una estructura de wurtzita entre 390 y 440 °C (β-CuI) y una estructura de sal de roca por encima de 440 °C (α-CuI). Los iones están coordinados tetraédricamente cuando están en la estructura de blenda de zinc o de wurtzita , con una distancia Cu-I de 2,338 Å. El bromuro de cobre (I) y el cloruro de cobre (I) también se transforman de la estructura de blenda de zinc a la estructura de wurtzita a 405 y 435 °C, respectivamente. Por lo tanto, cuanto mayor sea la longitud del enlace cobre-haluro, menor debe ser la temperatura para cambiar la estructura de la estructura de blenda de zinc a la estructura de wurtzita. Las distancias interatómicas en el bromuro de cobre (I) y el cloruro de cobre (I) son 2,173 y 2,051 Å, respectivamente. [7] En consonancia con su covalencia, CuI es un semiconductor de tipo p. [8]

Preparación

El yoduro de cobre (I) se puede preparar calentando yodo y cobre en ácido yodhídrico concentrado . [9]

Sin embargo, en el laboratorio, el yoduro de cobre (I) se prepara simplemente mezclando una solución acuosa de yoduro de potasio y una sal de cobre (II) soluble como el sulfato de cobre (II) . [4]

2 Cu 2+ + 4 Yo → 2 CuI + Yo 2

Reacciones

El yoduro de cobre (I) reacciona con vapores de mercurio para formar tetrayodomercurato (II) de cobre (I) de color marrón:

4 CuI + Hg → (Cu + ) 2 [HgI 4 ] 2− + 2 Cu

Esta reacción se puede utilizar para la detección de mercurio, ya que el cambio de color del CuI blanco al Cu 2 [HgI 4 ] marrón es dramático.

El yoduro de cobre (I) se utiliza en la síntesis de grupos de Cu (I) como [Cu 6 I 7 ] . [10]

El yoduro de cobre (I) se disuelve en acetonitrilo , lo que produce diversos complejos. Tras la cristalización, se pueden aislar compuestos moleculares [11] o poliméricos [12] [13] . También se observa disolución cuando se utiliza una solución del agente complejante adecuado en acetona o cloroformo . Por ejemplo, se pueden utilizar tiourea y sus derivados. Los sólidos que cristalizan a partir de esas soluciones están compuestos de cadenas inorgánicas híbridas . [14]

Usos

En combinación con ligandos de 1,2- o 1,3-diamina, CuI cataliza la conversión de bromuros de arilo , heteroarilo y vinilo en los yoduros correspondientes. NaI es la fuente típica de yoduro y el dioxano es un disolvente típico (véase la reacción aromática de Finkelstein ). [15]

El CuI se utiliza como cocatalizador con el catalizador de paladio en el acoplamiento Sonogashira . [16]

El CuI se utiliza en la siembra de nubes , [17] alterando la cantidad o el tipo de precipitación de una nube, o su estructura dispersando sustancias en la atmósfera que aumentan la capacidad del agua para formar gotitas o cristales. El CuI proporciona una esfera alrededor de la cual la humedad en la nube se condensa, lo que hace que la precipitación aumente y la densidad de las nubes disminuya.

Las propiedades estructurales del CuI le permiten estabilizar el calor del nailon en las industrias de alfombras comerciales y residenciales, accesorios para motores de automóviles y otros mercados donde la durabilidad y el peso son un factor. [ cita requerida ]

El CuI se utiliza como fuente de yodo dietético en la sal de mesa y en los alimentos para animales. [17]

Referencias

  1. ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual de química y física del CRC (87.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. pp. 4–47. ISBN 978-1138561632.
  3. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0150". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ de George B. Kauffman, Lawrence W. Fang (1983). Yoduro de cobre (I) . Síntesis inorgánica. Vol. 22. pág. 101. doi :10.1002/9780470132531.ch20.
  5. ^ "Verificación".
  6. ^ "Lista de minerales". 21 de marzo de 2011.
  7. ^ Wells AF (1984). Química inorgánica estructural (5.ª ed.). Oxford: Oxford University Press. págs. 410 y 444.
  8. ^ Bidikoudi, Maria; Kymakis, Emmanuel (2019). "Nuevos enfoques y perspectivas de escalabilidad de materiales transportadores de huecos basados ​​en cobre para células solares de perovskita plana". Journal of Materials Chemistry C . 7 (44): 13680–13708. doi : 10.1039/c9tc04009a .
  9. ^ Holleman AF, Wiberg E (2001). Química inorgánica . San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  10. ^ Yu M, Chen L, Jiang F, Zhou K, Liu C, Sun C, Li X, Yang Y, Hong M (2017). "Estrategia inducida por cationes hacia un cúmulo Cu6I7– con forma de reloj de arena y su luminiscencia ajustable por color". Química de materiales . 29 (19): 8093–8099. doi :10.1021/acs.chemmater.7b01790.
  11. ^ Barth ER, Golz C, Knorr M, Strohmann C (noviembre de 2015). "Estructura cristalina del di-μ-yodido-bis-[bis(aceto-nitrilo-κN)cobre(I)]". Acta Crystallographica Sección E. 71 ( Pt 11): m189-90. doi :10.1107/S2056989015018149. PMC 4645014. PMID  26594527 . 
  12. ^ Healy PC, Kildea JD, Skelton BW, White AH (1989). "Aductos de Lewis-Base de Compuestos de Metal(I) del Grupo 11. XL. Sistemática Conformacional de Polímeros 'Escalera' Ortogonales [(N-base)1(CuX)1]∞ (N-base = 'Ligando Aceto-nitrilo, Benzo-nitrilo Unidimensional)". Revista Australiana de Química . 42 (1): 79. doi :10.1071/CH9890079. ISSN  0004-9425.
  13. ^ Arkhireeva TM, Bulychev BM, Sizov AI, Sokolova TA, Belsky VK, Soloveichik GL (1990). "Complejos de cobre (I) con enlace metal-metal (d10–d10). Estructuras cristalinas y moleculares de aductos de trihidruro de tantaloceno con yoduro de cobre (I) de composición: (η5-C5H5)2TaH[(μ2-H)Cu(μ2-I)2Cu(μ2-H)]2HTa(η5-C5H5)2, (η5-C5H4But)2TaH(μ2-H)2Cu(μ2-I)2Cu(μ2-H)2HTa(η5-C5H4But)2·CH3CN y {Cu(μ3-I)·P[N(CH3)2]3}4". Inorganica Chimica Acta . 169 (1): 109-118. doi :10.1016/S0020-1693(00)82043-5.
  14. ^ Rosiak D, Okuniewski A, Chojnacki J (diciembre de 2018). "Cintas de yoduro de cobre (I) coordinadas con derivados de tiourea". Acta Crystallographica Sección C. 74 ( Pt 12): 1650–1655. doi :10.1107/S2053229618015620. PMID  30516149. S2CID  54615309.
  15. ^ Klapars A, Buchwald SL (diciembre de 2002). "Intercambio de halógenos catalizado por cobre en haluros de arilo: una reacción aromática de Finkelstein". Journal of the American Chemical Society . 124 (50): 14844–5. doi :10.1021/ja028865v. PMID  12475315. S2CID  11338218.
  16. ^ Sonogashira, K. (2002), "Desarrollo del acoplamiento cruzado catalizado por Pd-Cu de acetilenos terminales con haluros de carbono sp 2 ", J. Organomet. Chem. , 653 (1–2): 46–49, doi :10.1016/s0022-328x(02)01158-0
  17. ^ ab Zhang J, Richardson HW (junio de 2000). "Compuestos de cobre". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 1–31. doi :10.1002/14356007.a07_567. ISBN 3527306730.

Lectura adicional

  • Macintyre J (1992). Diccionario de compuestos inorgánicos . Vol. 3. Londres: Chapman and Hall. pág. 3103.
  • Base de datos de propiedades de Chemicalland
  • Inventario Nacional de Contaminantes – Hoja informativa sobre cobre y compuestos
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