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Yoduro de cobre (I)

El yoduro de cobre (I) es el compuesto inorgánico de fórmula CuI. También se le 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 aspecto tostado o incluso, cuando se encuentra en la naturaleza como mineral raro de pantano , marrón rojizo, pero ese 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 rico diagrama de fases , 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 gema por encima de 440 °C (α-CuI). Los iones están coordinados tetraédricamente cuando están en la blenda de zinc o en la estructura 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 de haluro de cobre, 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] De acuerdo 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]

Cu 2+ + 2I → CuI + 0,5  I 2

Reacciones

El yoduro de cobre (I) reacciona con los vapores de mercurio para formar tetrayodomercurato de cobre:

4  CuI + Hg → Cu 2 HgI 4 + 2  Cu

Esta reacción se puede utilizar para la detección de mercurio ya que el cambio de color del blanco (CuI) al marrón (Cu 2 HgI 4 ) es espectacular.

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 , produciendo 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 apropiado 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, el CuI cataliza la conversión de bromuros de arilo , heteroarilo y vinilo en los yoduros correspondientes. El NaI es la fuente típica de yoduro y el dioxano es un disolvente típico (ver reacción aromática de Finkelstein ). [15]

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

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 gotas o cristales. CuI proporciona una esfera para que la humedad de la nube se condense, lo que provoca que la precipitación aumente y la densidad de las nubes disminuya.

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

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

Referencias

  1. ^ Lide, David R., ed. (2006). Manual CRC de Química y Física (87ª ed.). Boca Ratón, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  2. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual CRC de Química y Física (99ª ed.). Prensa CRC. págs. 4–47. ISBN 978-1138561632.
  3. ^ abc Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0150". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ ab George B. Kauffman, Lawrence W. Fang (1983). Yoduro de cobre (I) . Síntesis inorgánicas. vol. 22. pág. 101. doi :10.1002/9780470132531.ch20.
  5. ^ "Verificación".
  6. ^ "Lista de minerales". 21 de marzo de 2011.
  7. ^ Pozos AF (1984). Química estructural inorgánica (5ª ed.). Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. págs. 410 y 444.
  8. ^ Bidikoudi, María; Kymakis, Emmanuel (2019). "Nuevos enfoques y perspectivas de escalabilidad de materiales de transporte de orificios a base de cobre para células solares planas de perovskita". Revista de Química de Materiales C. 7 (44): 13680–13708. doi : 10.1039/c9tc04009a .
  9. ^ Holleman AF, WibergE (2001). Química Inorgánica . San Diego: Prensa académica. 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 grupo Cu6I7 en forma de reloj de arena y su luminiscencia ajustable en 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 de di-μ-yodido-bis-[bis (aceto-nitrilo-κN) cobre (I)]". Acta Crystallographica Sección E. 71 (Parte 11): m189-90. doi :10.1107/S2056989015018149. PMC 4645014 . PMID  26594527. 
  12. ^ Healy PC, Kildea JD, Skelton BW, White AH (1989). "Aductos de base Lewis de compuestos metálicos (I) del grupo 11. XL. Sistemática conformacional de [(N-base)1(CuX)1]∞ Polímeros de 'escalera' ortogonales (N-base = 'Acetonitrilo unidimensional, Ligando de benzonitrilo)". 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". Acta química inorgánica . 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 (Parte 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". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 124 (50): 14844–5. doi :10.1021/ja028865v. PMID  12475315. S2CID  11338218.
  16. ^ Sonogashira, K. (2002), "Desarrollo de acoplamiento cruzado catalizado por Pd-Cu de acetilenos terminales con haluros de carbono sp 2 ", J. Organomet. Química. , 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". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. págs. 1–31. doi :10.1002/14356007.a07_567. ISBN 3527306730.

Otras lecturas

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