Kuprum(I) asetilenida: penyediaan dan sifat

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 17:53

Kuprum asetilida ialah sebatian binari organologam. Formula ini telah diketahui sains sejak sekurang-kurangnya 1856. Dalam kristal, ia membentuk monohidrat dengan formula Cu₂C₂×H_{2O. Tidak stabil secara haba, meletup apabila dipanaskan.}

Bangunan

Copper acetylenide ialah sebatian binari. Adalah mungkin untuk membezakan secara bersyarat bahagian bercas negatif - anion C²⁻₂, dan bahagian bercas positif - kation tembaga Cu +. Sebenarnya, pembahagian sedemikian adalah bersyarat: dalam sebatian hanya terdapat sebahagian kecil daripada ikatan ionik, walaupun ia lebih besar berbanding dengan ikatan H-C≡. Tetapi ikatan ini juga mempunyai kekutuban yang sangat kuat (seperti untuk kovalen) disebabkan oleh fakta bahawa atom karbon dengan ikatan rangkap tiga berada dalam hibridisasi sp - elektronegativiti relatifnya lebih besar daripada dalam sp^{3 3} hibridisasi (ikatan tunggal) atau sp² (ikatan berganda). Inilah yang menjadikannya agak mudah bagi karbon dalam asetilena untuk memisahkan atom hidrogen daripada dirinya dan menggantikannya dengan atom logam, iaitu, untuk mempamerkan sifat yang wujud dalam asid.

Terima

Cara paling biasa untuk mendapatkan asetilenida kuprum di makmal adalah dengan menghantar asetilena gas melalui larutan ammonia kuprum(I) klorida. Akibatnya, mendakan asetilenida merah yang tidak larut terbentuk.

Tindak balas untuk mendapatkan asetilenida kuprum

Daripada kuprum(I) klorida, anda juga boleh menggunakan hidroksida Cu_{2O. Dalam kedua-dua kes, perkara penting ialah tindak balas sebenar adalah dengan kompleks ammonia kuprum.}

Sifat fizikal

Tembaga asetilenida dalam bentuk tulennya - kristal merah-coklat gelap. Sebenarnya, ini adalah monohidrat - dalam sedimen, setiap molekul asetilenida sepadan dengan satu molekul air (ditulis sebagai Cu₂C₂×H _{2 O). Acetylenide kuprum kering adalah mudah meletup: ia boleh meletup apabila dipanaskan (ianya kurang stabil dari segi haba berbanding asetilenida perak), serta di bawah tekanan mekanikal, seperti apabila hentaman.}

Pada kesempatan ini, terdapat andaian bahawa paip tembaga dalam industri kimia adalah bahaya besar, kerana semasa operasi jangka panjang asetilenida terbentuk di dalam, yang kemudiannya boleh menyebabkan letupan yang kuat. Ini terutama berlaku untuk industri petrokimia, di mana tembaga, serta asetilenidanya, juga digunakan sebagai pemangkin, yang meningkatkan tahap risiko.

Sifat kimia

Kami telah pun mengatakan bahawa karbon dengan ikatan rangkap tiga dalam asetilena adalah jauh lebih elektronegatif daripada, sebagai contoh, karbon dengan ikatan berganda (seperti dalam etilena) atau satu ikatan (dalam etana). Keupayaan asetilena untuk bertindak balas dengansesetengah logam, menderma ion hidrogen dan menggantikannya dengan ion logam (contohnya, tindak balas pembentukan natrium asetilenida semasa interaksi asetilena dengan natrium logam) mengesahkan ini. Kami memanggil keupayaan asetilena ini sebagai salah satu sifat berasid mengikut teori Bronsted-Lowry: menurutnya, keasidan bahan ditentukan oleh keupayaannya untuk memisahkan proton daripada dirinya sendiri. Keasidan asetilena (juga dalam asetilenida tembaga) boleh dianggap relatif kepada ammonia dan air: apabila amida logam bertindak balas dengan asetilena, asetilenida dan ammonia terbentuk. Iaitu, asetilena menderma proton, yang mencirikannya sebagai asid yang lebih kuat daripada ammonia. Dalam kes air, asetilenida kuprum terurai untuk membentuk asetilena - ia menerima proton air, menunjukkan dirinya sebagai asid yang kurang kuat daripada air. Jadi, dalam siri relatif keasidan (menurut Brönsted - Lowry), asetilena ialah asid lemah, berada di antara air dan ammonia.

Kuprum(I) asetilenida tidak stabil: dalam air (seperti yang telah kita ketahui) dan dalam larutan asid, ia terurai dengan pembebasan gas asetilena dan mendakan merah-coklat - kuprum(I) oksida atau mendakan putih kuprum(I) klorida dalam apabila dicairkan dengan asid hidroklorik.

Untuk mengelakkan letupan, penguraian asetilenida dilakukan dengan pemanasan lembut semasa basah dengan kehadiran asid mineral yang kuat, seperti asid nitrik cair.

Gunakan

Tindak balas pembentukan kuprum(I) asetilenida boleh bersifat kualitatif untuk pengesanan terminal (dengan ikatan rangkap tiga pada hujungnya) alkuna. Penunjuknya ialah pemendakan merah tidak larut-mendakan coklat asetilenida.

Dalam pengeluaran berkapasiti besar - contohnya, dalam petrokimia - kuprum(I) asetilenida tidak digunakan, kerana ia mudah meletup dan tidak stabil dalam air. Walau bagaimanapun, beberapa tindak balas khusus dikaitkan dengannya dalam apa yang dipanggil sintesis halus.

Kuprum(I) asetilenida juga boleh digunakan sebagai reagen nukleofilik dalam sintesis organik. Khususnya, ia memainkan peranan penting dalam sintesis poliina - sebatian dengan beberapa ikatan rangkap tiga dan tunggal berselang-seli. Kuprum(I) asetilenida dalam larutan alkohol dioksidakan oleh oksigen atmosfera, terkondensasi untuk membentuk diynes. Ini adalah tindak balas Glaser-Ellington, ditemui pada tahun 1870 dan kemudiannya bertambah baik. Kuprum(I) memainkan peranan sebagai pemangkin di sini, kerana ia sendiri tidak digunakan dalam proses.

Kemudian, bukannya oksigen, potassium hexacyanoferrate(III) telah dicadangkan sebagai agen pengoksidaan.

Ellington memperbaik kaedah untuk mendapatkan poliin. Daripada alkuna dan garam kuprum (I), seperti klorida, yang pada mulanya dimasukkan ke dalam larutan, sebagai contoh, dia mencadangkan mengambil kuprum (II) asetat, yang akan mengoksidakan alkuna dalam medium pelarut organik lain - piridin - pada suhu 60-70 ° С.