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Acetiluro de cobre (I)

El acetiluro de cobre (I) , Kupfercarbid o acetiluro cuproso , es un compuesto químico con la fórmula Cu 2 C 2 . Aunque nunca se caracterizó por cristalografía de rayos X , el material ha sido reivindicado al menos desde 1856. [2] Se afirma que una forma es un monohidrato con fórmula Cu
2
C
2
. h
2
O
es un polvo explosivo de color marrón rojizo.

Síntesis

Los materiales supuestamente acetiluro de cobre se pueden preparar tratando acetileno con una solución de cloruro de cobre (I) y amoníaco :

C 2 H 2 (g) + 2 CuCl (s) → Cu 2 C 2 (s) + 2 HCl (g)

Esta reacción produce un precipitado sólido rojizo .

Propiedades

Cuando está seco, el acetiluro de cobre es un explosivo primario sensible al calor y a los golpes , más sensible que el acetiluro de plata . [3]

En las plantas de fabricación de acetileno, se cree que el acetiluro de cobre se forma dentro de tuberías hechas de cobre o una aleación con alto contenido de cobre, lo que puede provocar una explosión violenta. [4] Esto llevó al abandono del cobre como material de construcción en este tipo de instalaciones. [5] Los catalizadores de cobre utilizados en la industria química también pueden presentar cierto riesgo en determinadas condiciones. [6]

Reacciones

El acetiluro de cobre es el sustrato del acoplamiento Glaser para la formación de poliinos . En una reacción típica, una suspensión de Cu
2
C
2
. h
2
O
en una solución amoniacal se trata con aire. El cobre se oxida a Cu.2+
y forma un complejo soluble azul con el amoníaco , dejando un residuo sólido negro. Se ha afirmado que este último consiste en carbino , un alótropo esquivo del carbono: [7]

Cu+
C(≡C−C≡) norte C Cu+

Esta interpretación ha sido cuestionada. [8]

El acetiluro de cobre recién preparado reacciona con ácido clorhídrico para formar acetileno y cloruro de cobre (I). Las muestras que han sido envejecidas con exposición al aire o a iones de cobre (II) liberan también poliinos superiores H (−C≡C−) n H, con n de 2 a 6, cuando se descomponen con ácido clorhídrico . Un residuo "carbonáceo" de esta descomposición también tiene la firma espectral de (−C≡C−) n cadenas. Se ha conjeturado que la oxidación provoca la polimerización de los aniones acetiluro C.2-2
en el sólido en aniones de tipo carbino .C(≡C−C≡) n C 2− o aniones de tipo policumuleno C(=C=C=) m C 4− . [2]

La descomposición térmica del acetiluro de cobre al vacío no es explosiva y deja el cobre como un polvo fino en el fondo del matraz, mientras deposita un polvo de carbón muy fino y esponjoso en las paredes. Sobre la base de datos espectrales, se afirmó que este polvo era carbino C(−C≡C−) n C en lugar de grafito como se esperaba. [2]

Aplicaciones

Aunque no es útil en la práctica como explosivo debido a su alta sensibilidad, es interesante como curiosidad porque es uno de los pocos explosivos que no libera ningún producto gaseoso al detonar.

La formación de acetiluro de cobre cuando se hace pasar un gas a través de una solución de cloruro de cobre (I) se utiliza como prueba para detectar la presencia de acetileno.

Las reacciones entre Cu + y alquinos ocurren sólo si está presente un hidrógeno terminal (ya que es de naturaleza ligeramente ácida). Por tanto, esta reacción se utiliza para la identificación de alquinos terminales.

Ver también

Referencias

  1. ^ abc Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0150". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ abc Franco Cataldo (1999), Del acetiluro de dicobre al carbino . Polymer International, volumen 48, número 1, páginas 15-22. doi :10.1002/(SICI)1097-0126(199901)48:1
  3. ^ Cataldo, Franco; Casari, Carlo S. (2007). "Síntesis, estructura y propiedades térmicas de poliinuros y acetiluros de cobre y plata". Revista de materiales y polímeros inorgánicos y organometálicos . 17 (4): 641–651. doi :10.1007/s10904-007-9150-3. ISSN  1574-1443. S2CID  96278932.
  4. ^ "Administración de salud y seguridad minera (MSHA) - Programa de prevención de accidentes - Consejos para mineros - Peligros del gas acetileno". Archivado desde el original el 6 de julio de 2008 . Consultado el 8 de junio de 2008 .
  5. ^ "Cobre". Archivado desde el original el 1 de octubre de 2007 . Consultado el 8 de febrero de 2013 .
  6. ^ "El uso seguro de catalizadores que contienen cobre en plantas de etileno" . Consultado el 8 de junio de 2008 .
  7. ^ Franco Cataldo (1999), ''Un estudio sobre la estructura y propiedades eléctricas del cuarto alótropo de carbono: carbino . Polymer International, volumen 44, número 2, páginas 191–200. doi :10.1002/(SICI)1097-0126(199710)44:2
  8. ^ H. Kroto (2010), Carbyne y otros mitos sobre el carbono. RSC Chemistry World, noviembre de 2010.