Kuprum(II) klorida

Kuprum(II) klorida adalah klorida kuprum yang lebih tinggi nombor pengoksidaannya, dengan formula CuCl2.  Ia wujud secara semula jadi dalam bentuk mineral eriokalsit. Ia merupakan pepejal kuning keperangan yang menyerap lembapan dengan perlahan untuk membentuk dihidrat biru kehijauan.

Ia adalah ionik dan sangat larut dalam air. Secara kimia, ia bersifat seperti asid Lewis yang lemah, dan dalam sesetengah keadaan ia bertindak sebagai agen pengoksidaan yang lemah. Ia mempunyai struktur hablur yang terdiri daripada unit-unit rangkai polimer CuC4 mendatar dengar sisi-sisi bertentang yang dikongsi. Ia mengurai menjadi CuCl dan Cl2 pada 1000 °C.

Sifat-sifat kimia 
Kuprum(II) klorida adalah sebatian ionik yang tercerai dalam larutan berair, tetapi koordinatan klorida kepada Cu2+ juga berlaku secara separa. Ini bermakna bahawa larutan pekat CuCl2 berwarna hijau, iaitu hasil gabungan daripada warna biru [Cu(H2O)6]2+ dan warna kuning atau merah daripada kompleks-kompleks halida.

CuCl2 juga bertindak sebagai asid Lewis lemah, contohnya dalam tindak balasnya dengan HCl (atau sumber-sumber klorida yang lain) untuk membentuk ion-ion kompleks CuCl3- dan CuCl42-.

Sesetengah kompleks-kompleks ini boleh diasingkan daripada larutan berair dengan pembentukan hablur, dan hablur-hablur ini terbentuk dalam pelbagai jenis struktur (G/rajah 1).

Kuprum(II) klorida juga membentuk pelbagai jenis kompleks koordinatan dengan ligan seperti piridina atau trifenilfosfin oksida:

CuCl2  +  2 C5H5N  →  [CuCl2(C5H5N)2]  (tetragon)

CuCl2  +  2 (C6H5)3P=O  →  [CuCl2((C6H5)3P=O)2]  (tetrahedron)

Akan tetapi, sesetengah ligan-ligan lain seperti fosfin (contohnya, trifenilfosfin) dan juga sebahagian amina tertier boleh menyebabkan penurunan kepada kompleks kuprum(I).

Penurunan kepada kuprum(I) klorida boleh dihasilkan dengan mudah melalui pemanasan CuCl2 pada suhu tinggi (kira-kira 1000 °C):

2 CuCl2(p)  →  2 CuCl(p)  +  Cl2(g)

Akan tetapi, secara amnya adalah lebih mudah untuk menghasilkannya dalam larutan berair, dan menggunakan agen penurunan seperti sulfur dioksida untuk menghasilkan CuCl:

2 CuCl2(ak)  +  SO2  →   2 CuCl(p)  +  2 HCl(ak)  +  H2SO4(ak)

CuCl2 boleh bertindak sebagai sumber Cu2+ dalam tindak balas mendakan untuk menghasilkan garam-garam kuprum(II) tak larut, contohnya kuprum(II) hidroksida, yang kemudiannya boleh mengurai pada suhu melebihi 30 °C untuk menghasilkan kuprum(II) oksida:

CuCl2(ak)  +  2 NaOH(ak)  →   Cu(OH)2(p)  +  2 NaCl(ak)

Kemudian Cu(OH)2(p)  →  CuO(p)  +  2 H2O(ce)

Penyediaan 
Kuprum(II) klorida disediakan melalui tindak balas asid hidroklorik pada kuprum(II) oksida, kuprum(II) hidroksida atau kuprum(II) karbonat, contohnya:

CuO(p)  +  2 HCl(aq)  →  CuCl2(aq)  +  H2O(ce)

CuCl2 kontang boleh disediakan melalui gabungan unsur-unsurnya, kuprum dan klorin.

CuCl2 boleh ditulenkan melalui penghabluran daripada asid hidroklorik cair yang panas. Ia juga boleh ditulenkan melalui penyejukan dalam rendaman CaCl2-ais[7].

CuCl2 juga dihasilkan apabila 1 sen diletak dalam sejumlah peluntur klorin rumah.

Kuprum(II) klorida boleh dihasilkan melalui elektrolisis air garam, menggunakan dawai kuprum (tembaga) sebagai anod dan katod.

Penggunaan 
Satu aplikasi perindustriaan kuprum(II) klorida yang utama ialah sebagai komangkin (bersama dengan paladium(II) klorida) dalam proses Wacker. Dalam proses ini, etena (etilena) ditukar menjadi etanal (asetaldehid) menggunakan air dan udara. Dalam proses ini, PdCl2 diturunkan menjadi Pd, dan CuCl2 bertindak mengoksidakan kembali paladium kepada PdCl2. Udara kemudiaannya mengoksidakan CuCl yang terhasil untuk kembali menjadi CuCl2, melengkapkan kitaran tesebut.

(1) C2H4(g)  +  PdCl2(aq)  +  H2O (ce)  →  CH3CHO(aq)  +  Pd(p) +  2 HCl(aq)

(2) Pd(s)  +  2 CuCl2(aq)  →  2 CuCl(s)  +  PdCl2(aq)

(3) 2 CuCl(s)  +  2 HCl(aq)  +  1/2O2(g)  →  2 CuCl2(aq)  +  H2O(l)

Keseluruhan proses: C2H4(g)  +  1/2O2(g)  →  CH3CHO (aq)

Kuprum(II) klorida digunakan dalam bermacam-macam jenis sintesis organik[7].  Ia digunakan untuk pengklorinan hidrokarbon aromatik- yang biasanya dijalankan dengan kehadiran aluminium oksida. Ia juga mengklorinkan kedudukan alfa sebatian-sebatian karbonil[8]:

Tindak balas ini dijalankan menggunakan pelarut kutub seperti DMF, biasanya dengan kehadiran litium klorida, yang mempercepatkan kadar tindak balas.

CuCl2, dengan kehadiran oksigen, juga dapat mengoksidakan fenol. Hasil utama pula boleh digunakan untuk menghasilkan sama ada kuinon atau hasil bergandingan daripada pendimeran oksidaan. Proses yang terkemudian itu menghasilkan sintesis penghasilan tinggi bagi 1,1-binaftol (juga dikenali sebagai BINOL) dan terbitannya, hasil-hasil ini boleh dijadikan sebagai enantiomer tunggal pada lebihan enantiomer yang tinggi[9]:

Sebatian-sebatian sedemikian adalah perantara yang bernilai dalam sintesis BINAP dan terbitan-terbitannya, terkenal sebagai ligan kiral untuk mangkin penghidrogenan tak simetri.

CuCl2 juga memangkin tambahan radikal bebas sulfonil klorida kepada alkena; alfa-klorosulfona kemudiannya menjalani penyingkiran dengan bes untuk memberikan hasil vinil sulfon.

Kuprum(II) klorida juga digunakan dalam piroteknik sebagai agen pewarna hijau.

Langkah pengawasan 
Garam-garam kuprum adalah toksik, dan boleh membawa maut. Gunakan sarung tangan dan cermin mata keselamatan, elakkan daripada termakan atau tersedut.

Rujukan 
 
 Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
 The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
 D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
 A. F. Wells, 'Structural Inorganic Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984.
 J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
 S. H. Bertz, E. H. Fairchild, in Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 220-3, Wiley, New York, 1999.
 C. E. Castro, E. J. Gaughan, D. C. Owsley, Journal of Organic Chemistry, 30, 587 (1965).
 J. Brussee, J. L. G. Groenendijk, J. M. Koppele, A. C. A. Jansen, Tetrahedron, 41, 3313 (1985).
 Fieser & Fieser Reagents for Organic Synthesis Volume 5, p158, Wiley, New York, 1975.

Pautan luar

National Pollutant Inventory - Copper and compounds fact sheet

Sebatian kuprum
Klorida
Logam halida
Bahan semikonduktor
Sebatian koordinatan