Đồng(II) clorat

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới điều hướng Bước tới tìm kiếm
Đồng(II) clorat
Danh pháp IUPACCopper(2+) chlorate hydrate (1:2:4)
Tên khácĐồng điclorat, cupric clorat, đồng(II) clorat(V), đồng điclorat(V), cupric clorat(V), cuprum(II) clorat, cuprum(II) clorat(V), cuprum điclorat, cuprum điclorat(V), cupric clorat(V)
Nhận dạng
Số CAS135821-00-0
PubChem3083246
Ảnh Jmol-3Dảnh
SMILES
Thuộc tính
Công thức phân tửCu(ClO3)2
Khối lượng mol230,4478 g/mol (khan)
302,50892 g/mol (4 nước)
338,53948 g/mol (6 nước)
Bề ngoàitinh thể màu xanh dương
Khối lượng riêng2,26 g/cm³
Điểm nóng chảy 73 °C (346 K; 163 °F)
Điểm sôiphân hủy
Độ hòa tan trong nướchòa tan tốt, xem bài viết cho chi tiết cụ thể
Độ hòa tantạo phức với amoniac, hydrazin
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thểOrthorhombic
Nhóm không gianPcab
Hằng số mạnga = 12,924, b = 9,502, c = 7,233
Tọa độdistorted octahedral
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chínhnguồn oxy hóa
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Đồng(II) clorat là hợp chất hóa học của kim loại chuyển tiếp đồng và anion clorat có công thức Cu(ClO3)2. Đồng(II) clorat là chất oxy hóa.[1] Nó thường kết tinh với bốn phân tử nước.

Sản xuất[sửa | sửa mã nguồn]

Đồng(II) clorat có thể được tạo ra bằng cách kết hợp dung dịch đồng(II) sunfat 1M với bari clorat, dẫn đến sự kết tủa của bari sunfat. Khi dung dịch được lọc, làm lạnh và bay hơi, các tinh thể màu xanh lam sẽ xuất hiện.[2]

CuSO4 + Ba(ClO3)2 Cu(ClO3)2 + BaSO4

Tính chất[sửa | sửa mã nguồn]

Năm 1902, A Meusser đã nghiên cứu độ hòa tan của đồng(II) clorat. Ông thấy rằng nó nóng chảy và bắt đầu phân hủy trên 73 °C (163 °F; 346 K), giải phóng clo.[3]

Đồng(II) clorat hexahydrat, Cu(ClO3)2•6H2O có khối lượng mol là 338,53948 g/mol và nóng chảy ở 65 °C (149 °F; 338 K). Độ hòa tan của nó trong nước tính bằng g/10 mLl ở các nhiệt độ khác nhau: 141 (0 °C), 164,4 (18 °C), 195,6 (45 °C), 332 (70 °C). Nó cũng hòa tan trong axeton và ethanol.[4]

Đồng(II) clorat tetrahydrat có cấu trúc tinh thể trực giao với các tham số a = 12,924, b = 9,502, c = 7,233, V = 888,3ų, d = 2,26 g/cm³.[5] Mỗi nguyên tử đồng có sự phối hợp bát diện, bao quanh bởi bốn nguyên tử oxy của nước và hai nguyên tử oxy từ các nhóm clorat đối diện nhau. Nước gần đồng hơn so với clorat, 1,944 so với 2,396, cho thấy hợp chất có hiệu ứng Jahn-Teller. Các nhóm nguyên tử clorat có hình dạng của một tứ diện bị biến dạng. Ở 298 K (25 °C), khoảng cách oxy–clo là 1,498, 1,488 và 1,468, với oxy dài nhất bên cạnh đồng. ∠O–Cu–O (góc phụ thuộc vào đồng bởi các nguyên tử oxy) là 105,2°, 108,3° và 106,8°. Ở nhiệt độ thấp hơn 233 K (−40 °C) các phân tử nước và khoảng cách đồng–clorat co lại.

Đồng(II) clorat tetrahydrat có các độ hòa tan trong nước như sau: -31 °C: 54,59; -21 °C: 57,12; 0,8 °C: 58,51; 18 °C: 62,17; 45 °C: 66,17; 59,6 °C: 69,42; 71 °C: 76,9 g /100 mL dung dịch. Dung dịch bão hòa ở 18 °C có d = 1,695 g/cm³.[6][7]

Đồng(II) clorat bị phân hủy khi đun nóng, tạo ra khí màu vàng, có thể chứa clo, oxy và clo đioxit.[8] Chất rắn màu xanh lá cây còn lại là muối kiềm.[9]

2Cu(ClO3)2 → 2CuO + Cl2↑+ 3O2↑+ 2ClO2

Lưu huỳnh có khả năng phản ứng cao với đồng(II) clorat và điều quan trọng là nó không làm nhiễm bẩn các hóa chất, ví dụ như trong chế tạo pháo hoa.[10]

Hợp chất khác[sửa | sửa mã nguồn]

François-Marie Chertier đã sử dụng đồng(II) clorat tetramin để tạo màu xanh dương cho ngọn lửa vào năm 1843. Hợp chất này được viết tắt là TACC với công thức Cu(ClO3)2.4NH3. TACC phát nổ khi va chạm.[11]

Chất này được gọi là đồng Chertier để sử dụng trong pháo hoa màu xanh dương.[12] Tuy nhiên, sự tan chảy của nó có thể gây ra một vấn đề.[13] Hỗn hợp với các muối kim loại khác cũng có thể tạo ra màu tím hoặc màu hoa cà.[14]

Nó cũng đã được sử dụng để tạo màu nâu cho đồng.[15]

Ngoài ra, phức Cu(ClO3)2.6NH3 cũng được biết đến, dưới dạng là chất rắn màu dương, bị phân hủy ở nhiệt độ phòng.[16]

Với N2H4, Cu(ClO3)2.2N2H4 sẽ được tạo thành. Chất kết tủa không màu này rất dễ nổ, ngay cả khi không có sự tác động của con người.[17]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Lewis, Richard J. (2008). Hazardous Chemicals Desk Reference (bằng tiếng Anh). John Wiley & Sons. tr. 384. ISBN 9780470334454. 
  2. ^ Suhara, Masahiko (tháng 4 năm 1973). “The Temperature Dependence of the Nuclear Quadrupole Resonance of 35Cl in KClO3, AgClO3, Ba(ClO3)2·H2O, and Cu(ClO3)2·6H2O”. Bulletin of the Chemical Society of Japan 46 (4): 1053–1055. doi:10.1246/bcsj.46.1053. 
  3. ^ Meusser, A. (tháng 4 năm 1902). “Metallchlorate. Studien über die Löslichkeit der Salze. X” (PDF). Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 35 (2): 1414–1424. doi:10.1002/cber.19020350240. 
  4. ^ “copper(II) chlorate hexahydrate”. chemister.ru (bằng tiếng Anh). 
  5. ^ Blackburn, A. C.; Gallucci, J. C.; Gerkin, R. E. (ngày 1 tháng 8 năm 1991). “Structure of tetraaquacopper(II) chlorate at 296 and 223 K”. Acta Crystallographica Section B B47: 474–479. ISSN 0108-7681. PMID 1930830. doi:10.1107/S0108768191000435. 
  6. ^ Seidell, Atherton (1919). A. Solubilities of inorganic and organic compounds. - 3ed., vol.1. (PDF) (ấn bản 2). New York: D. Van Nostrand Company. tr. 264. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 3 tháng 2 năm 2018. Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2018. 
  7. ^ Woolley, E. M.; Miyamoto, H.; Salomon, M. (1990). Copper and Silver Halates (PDF) (bằng tiếng Anh). Elsevier. ISBN 9781483286051. 
  8. ^ Rosenstiehl, A. (tháng 9 năm 1876). “The Theory of Formation of Aniline Black”. Journal of the Chemical Society (London) 30 (165): 311. 
  9. ^ Waechter, M. Alexander (ngày 30 tháng 4 năm 2009). “On the preparation and properties of certain chlorates”. Philosophical Magazine. 3rd Series 25 (165): 235–237. doi:10.1080/14786444408644978. 
  10. ^ Bretherick, L. (1990). Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards (bằng tiếng Anh). Butterworths. tr. 975. ISBN 9780750601030. 
  11. ^ Kosanke, K. L.; Sturman, Barry T.; Winokur, Robert M.; Kosanke, B. J. (2012). Encyclopedic Dictionary of Pyrotechnics: (and Related Subjects) (bằng tiếng Anh). Journal of Pyrotechnics. tr. 1107. ISBN 9781889526218. 
  12. ^ Browne, W. H. (1873). The art of pyrotechny (bằng tiếng Anh). London: The Bazaar. tr. 35. 
  13. ^ Thorpe, Sir Thomas Edward (1924). A Dictionary of Applied Chemistry (bằng tiếng Anh). Longmans, Green, and Company. tr. 520. 
  14. ^ Hiscox, G. D. (1931). Henley's twentieth century formulas, recipes and processes (bằng tiếng Anh). Рипол Классик. tr. 609–610. ISBN 9785876347008. 
  15. ^ Krause, Hugo (1938). Metal coloring and finishing: latest practical methods for coloring and finishing metals of all kinds (bằng tiếng Anh). Chemical publishing co. of N. Y., inc. tr. 96. 
  16. ^ Encyclopedia of Explosives and Related Items, Tập 1 (Basil Timothy Fedoroff; Picatinny Arsenal, 1960), trang A-281. Truy cập 15 tháng 7 năm 2020.
  17. ^ Encyclopedia of Explosives and Related Items, Tập 3 (Basil Timothy Fedoroff; Picatinny Arsenal, 1960), trang C-521. Truy cập 9 tháng 10 năm 2020.