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氢氧化铜

2021-07-16 12:27:56

资料专题:氢氧化铜基本信息汇总表

氢氧化铜(化学式:Cu(OH)2)是金属铜的氢氧化物。它是一种淡蓝色固体,某些市售的氢氧化铜中混有一些碳酸铜,颜色偏绿。

历史

氢氧化铜自从熔铜开始就已经为人所知。公元前5000年的炼金术士可能就已经知道氢氧化铜。只需将蓝矾和碱液混合就可以制得氢氧化铜。

17和18世纪时出现了工业生产氢氧化铜,用于制颜料。

化学性质

合成

硫酸铜溶液中滴入少许氢氧化钠溶液即可。这样的沉淀含有氢氧化钠杂质,可以通过事先在溶液中加入氯化铵来避免。也可用电解法:阴极用铜,水中可加入一点电解质(如碳酸氢钠)。

铜在潮湿空气中生成铜绿,是一种氢氧化铜和碳酸铜的1:1混合物。

2Cu(s)+ H2O(g)+ CO2(g)+ O2(g)→{\displaystyle \to}Cu(OH)2·CuCO3(s)

碱式碳酸铜(Cu(OH)2·CuCO3)就是某些铜合金表面的“锈”。

反应

潮湿的氢氧化铜缓慢地分解成氧化铜,颜色变黑:

Cu(OH)2→{\displaystyle \to}CuO + H2O

氢氧化铜在干燥时加热到185°C才会分解。

氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的铜氨溶液,含有[Cu(NH3)4]络离子,但在稀释后重新变成氢氧化铜。该铜氨溶液称为Schweizer试剂,可以溶解纤维素。这使氢氧化铜可以用来生产人造丝。

氢氧化铜稍显两性,在浓碱中生成[Cu(OH)4]离子。

作为有机试剂

氢氧化铜在有机合成中有重要作用。通常由铜盐和氢氧化钾生成并在原位反应。

氢氧化铜可以用来合成芳香胺,比如氢氧化铜可以催化乙二胺和1-溴蒽醌或1-氨基-4-溴蒽醌生成1-((2-氨基乙基)胺)蒽醌或1-氨基-4-((2-氨基乙基)氨基)蒽醌的反应。

氢氧化铜可以在室温下使酰肼转化成羧酸。这可以用于合成一些带有易反应官能团的羧酸。用此法制取苯甲酸和辛酸时产率较高。

此外,新制氢氧化铜(斐林试剂)可以在加热条件下把氧化成羧酸。此反应可以用来检验醛基或还原糖的存在。

天然存在形式

氢氧化铜在多种矿物中存在,例如蓝铜矿、孔雀石、块铜矾和水胆矾。蓝铜矿(2CuCO3·Cu(OH)2)和孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)属于碱式碳酸盐,块铜矾(CuSO4·2Cu(OH)2)和水胆矾(CuSO4·3Cu(OH)2)属于碱式硫酸盐。氢氧化铜很少单独存在,因为它很易分解,也会与空气中的二氧化碳缓慢反应生成碱式碳酸铜。单独存在的矿物氢氧化铜称为斯羟铜矿。

用途

  1. 用于波尔多液(一种杀菌剂)的替代品。由于环境污染问题,现已很少使用。
  2. 可用于瓷器上色。
  3. 用于乳胶漆,控制盆栽植物根的生长。它可以使次要的和边上的根扩展,进而使植物根系发达。商品名Spin Out,最开始由Griffin L.L.C.引入。现所有权属SePRO Corp.

注意事项

氢氧化铜对皮肤、眼、呼吸道有刺激性。使用氢氧化铜时应佩戴安全眼镜。若不慎入眼,即用大量水清洗并就诊。

参考资料

  1. Roscoe, H. E., & Schorlemmer, C.(1879).A Treatise on Chemistry 2nd Ed, Vol 2, Part 2. MacMillan & Co.(p 498).
  2. Paquette, Leo A.(1995).Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 8 Volume Set. Wiley.ISBN 0-471-93623-5.

注释

资料专题:氢氧化铜注释