Copper(I) asetilini: maandalizi na mali

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 17:56

Asetilidi ya shaba ni mchanganyiko wa binary wa oganometallic. Njia hii imejulikana kwa sayansi tangu angalau 1856. Katika fuwele, huunda monohidrati yenye fomula ya Cu₂C₂×H_{2O. Haina utulivu wa joto, hulipuka inapokanzwa.}

Jengo

Copper asetilini ni mchanganyiko wa binary. Inawezekana kutofautisha ndani yake sehemu iliyo na chaji hasi - anion C²⁻₂, na sehemu yenye chaji chaji - cations za shaba Cu +. Kwa kweli, mgawanyiko huo ni wa masharti: katika kiwanja kuna sehemu tu ya dhamana ya ionic, ingawa ni kubwa ikilinganishwa na dhamana ya H-C≡. Lakini dhamana hii pia ina polarity yenye nguvu sana (kama ile ya covalent) kutokana na ukweli kwamba atomi ya kaboni iliyo na dhamana tatu iko katika mseto wa sp - uwezo wake wa kielektroniki ni mkubwa kuliko katika sp^{3 3} mseto (bondi moja) au sp² (bondi mbili). Hili ndilo linalorahisisha kiasi kwa kaboni iliyo katika asetilini kutenganisha atomi ya hidrojeni kutoka yenyewe na badala yake kuweka atomi ya chuma, yaani, kuonyesha sifa zinazopatikana katika asidi.

Pokea

Njia ya kawaida ya kupata asetilini ya shaba katika maabara ni kupitisha asetilini ya gesi kupitia mmumunyo wa amonia wa kloridi ya shaba(I). Kwa hivyo, mvua isiyoyeyuka ya asetilini nyekundu huundwa.

Badala ya kloridi ya shaba(I), unaweza pia kutumia hidroksidi yake Cu_{2O. Katika hali zote mbili, jambo muhimu ni kwamba majibu halisi ni ya mchanganyiko wa amonia ya shaba.}

Tabia za kimwili

asetilini ya shaba katika umbo lake safi - fuwele nyekundu-kahawia iliyokolea. Kwa kweli, hii ni monohidrati - kwenye sediment, kila molekuli ya asetilini inalingana na molekuli moja ya maji (iliyoandikwa kama Cu₂C₂×H _{2 O). Asetilini ya shaba iliyokauka hulipuka: inaweza kulipuka inapokanzwa (haina uthabiti wa chini wa joto kuliko asetilinidi ya fedha), na pia chini ya mkazo wa kiufundi, kama vile athari.}

Katika tukio hili, kuna dhana kwamba mabomba ya shaba katika tasnia ya kemikali yana hatari kubwa, kwani wakati wa operesheni ya muda mrefu acetylenide huundwa ndani, ambayo inaweza kusababisha mlipuko mkali. Hii ni kweli hasa kwa tasnia ya petrokemikali, ambapo shaba, pamoja na asetilinidi zake, hutumiwa pia kama vichocheo, ambayo huongeza kiwango cha hatari.

Sifa za kemikali

Tayari tumesema kwamba kaboni yenye bondi tatu katika asetilini ina uwezo wa kielektroniki zaidi kuliko, kwa mfano, kaboni yenye bondi mbili (kama ilivyo katika ethilini) au bondi moja (katika ethane). Uwezo wa asetilini kuguswa naobaadhi ya metali, kutoa ioni ya hidrojeni na kuibadilisha na ioni ya chuma (kwa mfano, majibu ya malezi ya acetylenide ya sodiamu wakati wa mwingiliano wa asetilini na sodiamu ya metali) inathibitisha hili. Uwezo huu wa asetilini tunauita moja ya mali ya asidi kwa mujibu wa nadharia ya Bronsted-Lowry: kulingana na hayo, asidi ya dutu imedhamiriwa na uwezo wake wa kugawanya protoni kutoka yenyewe. Asidi ya asetilini (pia katika acetylenide ya shaba) inaweza kuchukuliwa kuhusiana na amonia na maji: wakati amide ya chuma humenyuka na asetilini, acetylenide na amonia huundwa. Hiyo ni, asetilini hutoa protoni, ambayo ina sifa ya asidi kali kuliko amonia. Katika kesi ya maji, acetylenide ya shaba hutengana na kuunda asetilini - inakubali protoni ya maji, ikijionyesha kuwa asidi isiyo na nguvu zaidi kuliko maji. Kwa hivyo, katika safu ya jamaa ya asidi (kulingana na Brönsted - Lowry), asetilini ni asidi dhaifu, kuwa mahali fulani kati ya maji na amonia.

Copper(I) asetilini haina msimamo: katika maji (kama tunavyojua tayari) na katika miyeyusho ya asidi, hutengana na kutolewa kwa gesi ya asetilini na mvua ya kahawia-nyekundu - oksidi ya shaba (I) au mvua nyeupe. ya kloridi ya shaba(I) ndani inapochanganywa na asidi hidrokloriki.

Ili kuepusha mlipuko, mtengano wa asetilini hufanywa kwa kupashwa joto kwa upole wakati unyevu kukiwa na asidi kali ya madini, kama vile asidi ya nitriki.

Tumia

Mwiko wa kutengeneza copper(I) asetilini unaweza kuwa wa ubora wa utambuzi wa terminal (yenye bondi tatu mwishoni) alkynes. Kiashiria ni kunyesha kwa nyekundu isiyoyeyuka-mvua ya kahawia ya asetilini.

Katika uzalishaji wa uwezo mkubwa - kwa mfano, katika petrokemia - shaba(I) asetilini haitumiki, kwa sababu hulipuka na kutokuwa thabiti ndani ya maji. Hata hivyo, miitikio kadhaa mahususi inahusishwa nayo katika kinachojulikana kama usanisi mzuri.

Copper(I) asetilini pia inaweza kutumika kama kitendanishi cha nukleofili katika usanisi wa kikaboni. Hasa, ina jukumu muhimu katika awali ya polyynes - misombo na vifungo kadhaa vinavyobadilishana mara tatu na moja. Acetylenides ya shaba (I) katika suluhisho la pombe hutiwa oksidi na oksijeni ya anga, inapunguza kuunda diynes. Huu ni mmenyuko wa Glaser-Ellington, uliogunduliwa mnamo 1870 na kuboreshwa baadaye. Copper(I) ina jukumu la kichocheo hapa, kwani yenyewe haitumiwi katika mchakato.

Baadaye, badala ya oksijeni, potasiamu hexacyanoferrate(III) ilipendekezwa kuwa wakala wa kuongeza oksidi.

Ellington imeboresha mbinu ya kupata polyini. Badala ya alkynes na chumvi za shaba (I) kama vile kloridi, ambayo hapo awali ililetwa kwenye suluhisho, kwa mfano, alipendekeza kuchukua acetate ya shaba (II), ambayo inaweza kuongeza oksidi ya alkyne katikati ya kutengenezea nyingine ya kikaboni - pyridine - saa. joto la 60-70 ° С.

Marekebisho haya yalifanya iwezekane kupata kutoka kwa diynes molekuli kubwa zaidi na thabiti - macrocycles.