Winian miedzi (II)

Formuła strukturalna
bezwodny winian miedzi (II) kwasu L-winowego
Generał
Nazwisko	Winian miedzi (II)
inne nazwy	Bis(2,3-dihydroksybutanodionian) miedzi (II) ( IUPAC ) Sól miedzi (II) kwasu winowego
Formuła molekularna	C 4 H 4 CuO 6
Krótki opis	ciało stałe od zielonego do niebieskiego (hydrat)
Identyfikatory zewnętrzne / bazy danych
numer CAS 815-82-7 ( L- winian, bezwodny) 946843-80-7 ( L- winian, niespecyficzny hydrat) 5893-71-0 ( L- winian, trihydrat) Numer WE 212-425-0 Karta informacyjna ECHA 100.011.295 PubChem 13155 Wikidane Q18212139
nieruchomości
Masa cząsteczkowa	211,62 g mol- 1 (bezwodny)
Stan fizyczny	mocno
rozpuszczalność	słabo rozpuszczalny w wodzie
instrukcje bezpieczeństwa
Oznakowanie zagrożeń GHS brak piktogramów GHS Zwroty H i P H: bez zwrotów H P: bez zwrotów P
W miarę możliwości i zwyczajowo stosowane są jednostki SI . O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych .

W przypadku miedzi (II), winian , który odnosi się do miedzi (II) soli z kwasem winowym . W wyniku stereochemii kwasu winowego istnieją trzy stereoizomery. Są to enancjomeryczna para miedź (II) - L -winian i miedź (II) - D -winian, a także miedź (II) - mezo -winian. Są to niebieskawe kryształy lub proszki, które występują w postaci złożonych związków . Sole mają stechiometrii 1: 1 w odniesieniu do miedzi i winianu jonów z CUC ₄ H ₄ O ₆ . Kompleksy miedziowo-winianowe o stechiometrii od 1:2 do 1:6 nadal występują w roztworze wodnym. Odczynnik wykrywanie w próbce Fehlinga zawiera kompleks winian miedzi.

historia

Johann Rudolph Glauber odkrył i po raz pierwszy opisał winian miedzi (II).

prezentacja

Wytwarzanie winianów miedzi(II) prowadzi się w reakcji soli miedzi(II) z odpowiednim kwasem winowym . L- winian miedzi(II) można otrzymać przez wytrącanie z wodnego roztworu octanu miedzi(II) kwasem L-winowym. Może być również wytwarzany z roztworów chlorku miedzi (II) . Miedź (II), D winianu i miedzi (II) mezo- winianu otrzymano przez powolne parowanie krystalizacji z roztworów podstawowych miedzi (II), węglan i D lub mezo kwasu winowego. Wszystkie sole otrzymuje się w postaci trihydratów. Bezwodną sól można otrzymać z roztworów winianu disodowego i chlorku miedzi (II). Osad otrzymany przez ogrzewanie na łaźni wodnej jest przechowywany w eksykatorze nad suchym chlorkiem wapnia . Jest pozyskiwany przemysłowo w niewielkich ilościach z kamienia nazębnego (wodorowinianu potasu) z sodą kaustyczną i siarczanem miedzi.

nieruchomości

Właściwości fizyczne

Wszystkie winiany miedzi (II) są obecne w postaci trihydratów w temperaturze pokojowej. Badania monokryształów ujawniły rombową sieć krystaliczną dla trihydratu mezowinianu miedzi(II) oraz jednoskośną sieć krystaliczną dla trihydratu D-winianu miedzi(II). Dla trihydratu L-winianu miedzi(II) znaleziono rombową sieć krystaliczną. Ponieważ L- i D-winian stanowią parę enancjomerów, rombowa i jednoskośna, polimorficzna struktura krystaliczna powinna być możliwa dla obu stereoizomerów. Za pomocą badań monokryształu metodą dyfrakcji rentgenowskiej _{można było} określić strukturę kompleksu polimerowego [Cu ₂ (C ₄ H ₄ O ₆ ) ₂ (H ₂ O) ₂ ] · 4H ₂ O} _∞ , w której każda miedź (II ) jon jest oktaedryczny z sześcioma atomami tlenu każdy koordynowany jest przez cząsteczkę wody i trzy wtracje. Dwa winiany w złożonej strukturze [Cu ₂ (C ₄ H ₄ O ₆ ) ₂ (H ₂ O) ₂ ] mają inną koordynację niż jony miedzi, jeden związany jest z pięcioma winianowymi atomami tlenu, drugi z sześcioma winianowymi atomami tlenu atomy.

Winiany miedzi (II) są łatwo rozpuszczalne w wodzie i dają wyraźnie niebieskie zabarwienie roztworów wodnych.

Kompleksy winianu miedzi(II) o różnej stechiometrii mogą występować w roztworach wodnych . Jon miedzi jest otoczony przez jeden do sześciu jonów winianowych , z których każdy jest zorientowany w kierunku miedzi z grupą karboksylową .

Właściwości chemiczne

Winian miedzi (II) reaguje z niektórymi odczynnikami organicznymi jako utleniacz . Jon miedzi (II) jest redukowany do jonu miedzi (I). W obecności jonów wodorotlenowych , na przykład aldehydy można selektywnie utleniona. Tworzenie kompleksu z winianem zapobiega wytrącaniu się wodorotlenku miedzi (II) , który zakłócałby reakcję. Jon miedzi (I) wytwarza czerwony tlenek miedzi (I) :

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ Cu ^ {2 +} + R-CHO + 5 \ OH ^ {-}}}$${\ displaystyle \ mathrm {\ longrightarrow Cu_ {2} O + R-COO ^ {-} + 3 \ H_ {2} O}}$

Reakcja z aldehydami

Podczas ogrzewania w termowadze obserwuje się spadek masy od 200 ° C. Pozostałość składa się z tlenku miedzi (I).

posługiwać się

Winian miedzi(II) jest stosowany w połączeniu z roztworem wodorotlenku sodu w chemii organicznej do wykrywania aldehydów lub cukrów redukujących ( test Fehlinga tworzenia alkalicznego roztworu winianu miedzi) lub do absorbowania formaldehydu w butlach do płukania gazu . Jest utleniany do kwasu mrówkowego i dlatego nie jest już toksyczny:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ Cu ^ {2 +} + H_ {2} CO + 5 \ OH ^ {-} \ longrightarrow Cu_ {2} O + HCOO ^ {-} + 3 \ H_ {2} O} }$

Utlenianie formaldehydu

Wykrywanie D-glukozy poprzez utlenianie

Winian miedzi (II) jest łagodnym środkiem utleniającym podobnym do srebra (I) diaminy . Termoliza mieszanych kryształów winianu miedzi(II) i winianu cynku(II) prowadzi do powstania katalizatorów miedzi/tlenku cynku istotnych dla syntezy metanolu z gazu syntezowego .

literatura

• Heinz GO Becker m.in.: Organikum. Wydanie 22. Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-31148-3 .

Indywidualne dowody

1. ↑ ^{a b} Karta danych Hydrat winianu miedzi (II) (PDF) firmy Strem, dostęp 25 grudnia 2012 r.
2. ↑ Karta danych Hydrat winianu miedzi (II) firmy Sigma-Aldrich , dostęp 7 kwietnia 2011 r. ( PDF ).Szablon: Sigma-Aldrich / data nie została podana
3. ↑ ^{a b c} Fangfang Jian, Pusu Zhao, Qingxiang Wang: Synteza i struktura krystaliczna nowego dwuwymiarowego polimeru koordynacyjnego winianu miedzi (II): {[Cu ₂ (C ₄ H ₄ O ₆ ) ₂ (H ₂ O) ₂ ] · 4H ₂ O} _∞ . W: J. Coord. Chem. 58, 2005, str. 1133-1138, doi: 10.1080/00958970500148446 .
4. ^ ^{B c} C. K. Prout, JR Carruthers, FJC Rossotti: Struktura i stabilność karboksylanowych kompleksy. Część VII: Struktury krystaliczne i molekularne trójwodzianu mezowinianu miedzi (II) i trójwodzianu d-winianu miedzi (II). W: J.Chem.Soc. A, Inorg. Fiz. Theo., 1971, s. 3336-3342, doi: 10.1039 / J19710003336 .
5. ↑ ^{a b c} R. Weiss, S. Vukojevi, C. Baltes, R. Naumann d'Alnoncourt, M. Muhler, M. Epple : L- winiany miedzi / cynku: mieszane kryształy i termoliza do mieszaniny tlenku miedzi i cynku Tlenek, który jest katalitycznie aktywny w syntezie metanolu. W: Eur.J. Inorg. Chem. 2006, str. 4782-4786, doi: 10.1002/ejic.200600561 .
6. ↑ ^{a b c} I. Quasim, A. Firdous, B. Want, SK Khosa, P.. Kotru: Wzrost pojedynczych kryształów i charakterystyka czystego i modyfikowanego sodem winianu miedzi. W: J.Cryst. Wzrost. 310, 2008, s. 5357-5363, doi: 10.1016 / j.jcrysgro.2008.09.021 .
7. ↑ ^{a b} N. D. Jespersen: Nowe związki koordynacyjne z winianem miedzi. W: Anal. Pozwolić. 5, 1972, s. 497-508.
8. ^ ^B E.C. Rodrigues, CT Carvalho AB de Siqueira Bannach G. M. Ionashiro: Synthesis, charakterystyki i zachowania termicznego stałych winiany niektórych dwuwartościowe jony metali. W: Thermochim. Akta . 496, 2009, s. 156-160, doi: 10.1016 / j.tca.2009.07.015 .