Đồng(I) acetylide

Đồng(I) acetylide
Đồng(I) acetylide
	Cấu trúc của đồng(I) acetylua
Danh pháp IUPAC	Dicuprous acetylide
Tên khác	Cuprơ acetylua
Nhận dạng
Số CAS	1117-94-8
PubChem	19021056
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [C-]#[C-].[Cu+].[Cu+] ;
InChI	đầy đủ 1/C2.2Cu/c1-2;;/q-2;2*+1;
ChemSpider	14318114
Thuộc tính
Công thức phân tử	Cu2C2
Khối lượng mol	151,114 g/mol
Bề ngoài	bột vô định hình màu đỏ gạch
Điểm nóng chảy	120 (nổ)
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	tan ít
Độ hòa tan	tan trong kiềm và dung dịch kali cyanide
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	dễ nổ, có hại
Điểm bắt lửa	150
PEL	TWA 1 mg/m³ (tính theo Cu)
REL	TWA 1 mg/m³ (tính theo Cu)
IDLH	TWA 100 mg/m³ (tính theo Cu)
Các hợp chất liên quan
Hợp chất liên quan	Đồng(II) acetylua
	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). kiểm chứng (cái gì ?) Tham khảo hộp thông tin

Đồng(I) acetylua (còn viết là cuprơ acetylua) là một hợp chất với công thức hóa học Cu₂C₂. Dù chưa được nghiên cứu tinh thể học tia X, hợp chất này được biết ít nhất từ năm 1856.^[3] Dạng phổ biến là monohydrat với công thức Cu₂C₂·H₂O – một chất rắn màu đỏ nhạt, dễ nổ khi khô.

Cấu trúc

Đồng(I) acetylua là một muối của anion acetylua C₂²⁻ và cation đồng(I) Cu⁺. Nó tương tự như bạc acetylua và calci carbide, mặc dù nó không được gọi là carbide trong hóa học.

Tổng hợp

Đồng acetylua có thể được điều chế bằng cách đưa khí acetylen qua dung dịch đồng(I) chloride với sự hiện diện của amonia:

C₂H₂ + 2CuCl + 2NH₃ → Cu₂C₂↓ + 2NH₄Cl

Acetylua sau đó tách ra dưới dạng một chất kết tủa đỏ.

Thuộc tính

Khi khô, đồng(I) acetylua là chất gây nổ với nhiệt và độ nhạy cao, nhạy hơn bạc acetylua.^[4] Đồng(I) acetylua có thể tạo thành bên trong các đường ống bằng đồng hoặc hợp kim có hàm lượng đồng cao, có thể gây ra vụ nổ dữ dội.^[5] Điều này đã được tìm thấy là nguyên nhân gây ra vụ nổ ở các nhà máy sản xuất acetylen và dẫn đến việc loại bỏ đồng ra khỏi các vật liệu xây dựng các nhà máy như vậy.^[6] Các chất xúc tác đồng sử dụng trong hóa dầu cũng có thể có một mức độ rủi ro trong một số điều kiện nhất định.^[7]

Phản ứng

Đồng(I) acetylua là chất nền của Glaser coupling cho sự hình thành polyynes. Trong một phản ứng điển hình, không khí được bọt thông qua dung dịch keo của Cu₂C₂·H₂O trong dung dịch amonia. Đồng bị oxy hóa thành Cu²⁺ và tạo thành một phức chất hòa tan màu xanh dương với amoni, đồng thời để lại một chất rắn màu đen. Loại thứ hai đã được khẳng định là carbyne, một hợp chất khó điều chế của cacbon, chính xác hơn về anion "polyacetylua" với các ion đồng(I) dư:

Cu⁺
⁻C(≡C−C≡)_nC⁻ Cu⁺

Sự giải thích này đã gây ra tranh cãi.^[8]

Đồng(I) acetylua mới điều chế phản ứng với axit clohydric để tạo thành acetylen và đồng(I) chloride. Các mẫu đã được làm già khi tiếp xúc với không khí hoặc các ion đồng(II) giải phóng polyynes H(−C≡C−)_nH cao hơn, với n từ 2 đến 6, khi bị phân hủy bởi axit clohydric. Dư lượng "cacbon" của sự phân hủy này cũng có đặc điểm quang phổ của chuỗi (−C≡C−)_n. Người ta phỏng đoán rằng quá trình oxy hóa gây ra sự trùng hợp của các anion acetylua trong chất rắn thành anion loại carbyne C(≡C−C≡)_nC²⁻ hoặc polycumulene C(=C=C=)_mC⁴⁻.^[3]

Sự phân hủy nhiệt của đồng(I) acetylua trong chân không không gây nổ và để lại đồng ở dạng bột mịn ở đáy bình, đồng thời lắng đọng một lớp bột cacbon rất mịn trên thành bình. Trên cơ sở dữ liệu quang phổ, loại bột này được cho là carbyne C(−C≡C−)_nC chứ không phải là graphit như được dự đoán.^[3]

Ứng dụng

Mặc dù thực tế không hữu ích do nó có độ nhạy cao và phản ứng với nước, đồng(I) acetylua được cho là thú vị vì nó là một trong số rất ít chất nổ không giải phóng bất kỳ sản phẩm khí nào khi kích nổ.

Sự tạo thành đồng(I) acetylua khi cho một khí đi qua dung dịch đồng(I) chloride được dùng làm dấu hiệu nhận biết acetylen.

Phản ứng giữa Cu⁺ và alkyne chỉ xảy ra khi có mặt hydro đầu cuối (vì nó có tính axit nhẹ). Do đó, phản ứng này được sử dụng để xác định các alkyne cuối.