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Triclorurocuprato de potasio (II)

El triclorurocuprato de potasio (II) es una sal con fórmula química KCuCl 3 , más propiamente [K + ] 2 [Cu 2 Cl2−6] . [3] [4]

Es un miembro de la subfamilia "haluro" de materiales de perovskita con fórmula general ABX 3 donde A es un catión monovalente, B es un catión divalente y X es un anión haluro . [5]

El compuesto se presenta en la naturaleza como el mineral rojo brillante sanguita . [1]

El compuesto también se denomina triclorocuprato de potasio (II) , tricloruro de potasio y cobre (II) , cloruro cúprico de potasio y otros nombres similares. Este último se utiliza también para el tetraclorurocuprato de potasio (II) K 2 CuCl 4 . [1]

Preparación y propiedades

El compuesto se puede obtener por evaporación de una solución de cloruro de potasio KCl y cloruro de cobre (II) CuCl 2 en una proporción molar de 1:1. [3]

La forma anhidra es de color rojo granate . [6] Puede cristalizarse a partir de una mezcla fundida de cloruro de potasio KCl y cloruro de cobre (II) CuCl 2 . [7] [2] o por evaporación de una solución de las sales en etanol . [5] Es muy higroscópico, [5] y soluble en metanol y etanol . [2] Es antiferromagnético por debajo de 30 K y pleocroico , con máxima absorción visible cuando el vector eléctrico es paralelo al vector Cu–Cu del dímero. [6] [8]

Estructura

Anhidro

La forma mineral anhidra (sanguita) tiene la estructura cristalina monoclínica , con grupo de simetría P 2 1 /c y parámetros reticulares a = 402,81 pm , b = 1379,06 pm, c = 873,35 pm y β = 97,137°, volumen de celda V = 0,48138 nm 3 y fórmulas por celda Z = 4. [1] [9] La densidad medida es 2,86 g / cm 3 , cercana a la calculada 2,88 g/cm 3 . Contiene aniones discretos casi planares [Cu 2 Cl 6 ] 2− , cada uno con los dos átomos de cobre conectados por dos átomos de cloro puente. Estos aniones están dispuestos en columnas que consisten en octaedros de CuCl 6 que comparten aristas distorsionadas , apilados en cadenas dobles paralelas al eje a . Las columnas ocupan los bordes y el centro de la proyección de la célula en el plano bc . [1] [9] [6] Los átomos de potasio se encuentran entre estas columnas; cada catión K + está rodeado por nueve átomos de cloro. [1] El mineral es ópticamente biaxial (negativo), con α = 1,653, β = 1,780, γ = 1,900', 2 V = 85°. El mineral recibe su nombre del latín sanguis (sangre), en alusión a su color. [1]

Los cálculos teóricos para esta topología dan como parámetros de red a = 1388,1 pm, b = 427,7 pm, c = 896,5 pm, α = 79,855°, volumen de celda V = 0,523891 nm 3 , densidad calculada 2,65 g/cm 3 . [10]

Teorético

Una estructura teórica alternativa para el compuesto tiene un sistema cristalino cúbico , grupo de simetría P m3m[221], con los átomos de cobre dispuestos como esquinas de una cuadrícula cúbica, un átomo de potasio en el centro de cada cubo y un átomo de cloro en el punto medio de cada borde. Los parámetros de la red son a = b = c = 485,8 pm, V = 0,114684 nm 3 , densidad prevista 3,03 g/cm3. [11]

Referencias

  1. ^ abcdefgh Pekov, Igor V.; Zubkova, Natalia V.; Belakovskiy, Dmitry I.; Lykova, Inna S.; Yapaskurt, Vasiliy O.; Vigasina, Marina F.; Sidorov, Evgeny G.; Pushcharovsky, Dmitry Yu. (2015). "Sanguita, KCuCl 3 , un nuevo mineral del volcán Tolbachik, Kamchatka, Rusia". El mineralogista canadiense . 53 (4): 633–641. doi :10.3749/canmin.1500012.
  2. ^ abcd Kuroe, H.; Takami, N.; Niwa, N.; Sekine, T.; Matsumoto, M.; Yamada, F.; Tanaka, H.; Takemura, K. (2012). "Excitación magnética longitudinal en KCuCl 3 estudiada por dispersión Raman bajo presiones hidrostáticas". Journal of Physics: Conference Series . 400 (3): 032042. arXiv : 1209.0235 . Código Bibliográfico :2012JPhCS.400c2042K. doi :10.1088/1742-6596/400/3/032042. S2CID  96200315.
  3. ^ ab Smith, DW (1976). "Clorocupratos(II)". Coordination Chemistry Reviews . 21 (2–3): 93–158. doi :10.1016/S0010-8545(00)80445-2.
  4. ^ "Triclorocuprato de potasio (1-)". Página química 44145367 en el sitio web de PubChem . Consultado el 18 de julio de 2022.
  5. ^ abc McMurdie, HF; De Groot, J.; Morris, M.; Swanson, HE (1969). "Cristalografía y preparación de algunos compuestos ABCl3". Revista de investigación de la Oficina Nacional de Normas, sección A. 73A ( 6): 621. doi :10.6028/jres.073A.049.
  6. ^ abc Willett, Roger D.; Dwiggins, Claudius; Kruh, RF; Rundle, RE (1963). "Estructuras cristalinas de KCuCl 3 y NH 4 CuCl 3 ". The Journal of Chemical Physics . 38 (10): 2429–2436. Código Bibliográfico :1963JChPh..38.2429W. doi :10.1063/1.1733520.
  7. ^ Kato, T.; Oosawa, A.; Takatsu, K.; Tanaka, H.; Shiramura, W.; Nakajima, K.; Kakurai, K. (1999). "Excitaciones magnéticas en el sistema de espín gap KCuCl 3 y TlCuCl 3 ". Revista de Física y Química de Sólidos . 60 (8–9): 1125–1128. Código Bibliográfico :1999JPCS...60.1125K. doi :10.1016/S0022-3697(99)00072-4.
  8. ^ Cavadini, N.; Henggeler, W.; Furrer, A.; Güdel, H.-U.; Krämer, K.; Mutka, H. (1999). "Excitaciones magnéticas en el sistema de espín cuántico KCuCl". The European Physical Journal B . 7 (4): 519–522. Bibcode :1999EPJB....7..519C. doi :10.1007/s100510050642. S2CID  115539179.
  9. ^ ab Cavadini, N.; Heigold, G.; Henggeler, W.; Furrer, A.; Güdel, HU; Krämer, K.; Mutka, H. (2000). "Interacciones magnéticas cuánticas en S = 1/2 KCuCl 3 ". Revista de Física: Materia Condensada . 12 (25): 5463–5472. Código Bibliográfico :2000JPCM...12.5463C. doi :10.1088/0953-8984/12/25/310. S2CID  250757988.
  10. ^ Ninguno disponible (2020). "Datos de materiales sobre KCuCl 3 por Materials Project". Proyecto de materiales LBNL; Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL), Berkeley, CA (Estados Unidos). doi :10.17188/1201674. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  11. ^ No disponible (2017). "Datos de materiales sobre KCuCl 3 (SG:221) por Materials Project". Proyecto de materiales LBNL; Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL), Berkeley, CA (Estados Unidos). doi :10.17188/1354951. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )