Thuốc thử Schweizer

Thuốc thử Schweizer
Danh pháp IUPAC	Cuoxam, Thuốc thử Schweizer
Tên khác	Đồng(II) hydroxide tetramin, Nước Svayde
Nhận dạng
Số CAS	17500-49-1
PubChem	44152387
Số EINECS	241-508-4
Thuộc tính
Công thức phân tử	[Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2
Bề ngoài	Chất rắn màu xanh đậm
Điểm nóng chảy	Phân hủy
Điểm sôi	Không
Các nguy hiểm
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). Tham khảo hộp thông tin

Thuốc thử Schweizer, hay còn có tên gọi là đồng(II) hydroxide tetramin hoặc nước Svayde là phức amin kim loại có công thức [Cu(NH₃)₄(H₂O)₂](OH)₂. Hợp chất màu xanh đậm này được sử dụng để tinh chế xenlulose.

Điều chế

Thuốc thử Schweizer được điều chế bằng cách kết tủa đồng(II) hydroxide từ dung dịch nước của đồng(II) sulfat sử dụng natri hydroxide hoặc amonia, sau đó hòa tan kết tủa trong dung dịch amonia.

- Kết tủa đồng(II) hydroxide (Cu(OH)₂) bằng dung dịch đồng(II) sulfat (CuSO₄) trong dung dịch natri hydroxide (NaOH):

${\displaystyle {\ce {CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2v + Na2SO4}}}$

- Sau đó hoà tan kết tủa đồng(II) hydroxide trong dung dịch amonia (NH₃):

${\displaystyle {\ce {Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](OH)2}}}$

Hoặc:

- Cho dung dịch đồng(II) sulfat phản ứng với amonia, sau đó kết tủa đồng(II) hydroxide sẽ được sinh ra:

${\displaystyle {\ce {2H2O + 2NH3 + CuSO4 -> (NH4)2SO4 + Cu(OH)2v}}}$

- Kết tủa đồng(II) hydroxide sẽ tan trong amonia, tạo ra thuốc thử Schweizer:

${\displaystyle {\ce {Cu(OH)2 + 4NH3 -> [Cu(NH3)4](OH)2}}}$

Tính chất

Dung dịch của thuốc thử Schweizer

Kết tủa đồng(II) hydroxide tan trong dung dịch amonia tạo thành một dung dịch màu xanh đậm. Sự bay hơi của dung dịch này để lại cặn đồng(II) hydroxide màu xanh nhạt, phản ánh tính không bền của liên kết đồng-amonia. Nếu nó bay hơi dưới một luồng amonia, thì thuốc thử hình thành các tinh thể hình kim màu xanh đậm của dạng tetramin. Khi tiếp xúc với oxy, dung dịch thuốc thử Schweizer đậm đặc phản ứng sinh ra nitrit Cu(NO₂)₂(NH₃)_n. Nitrit này là kết quả của quá trình oxy hóa amonia.^[1][2]

Ứng dụng

Thuốc thử Schweizer từng được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm cellulose như tơ nhân tạo và giấy bóng kính. Cellulose, không hòa tan trong nước (do đó nó được sử dụng làm quần áo), hòa tan khi có mặt thuốc thử của Schweizer. Cellulose có thể được chiết xuất từ ​​bột gỗ,sợi bông và các nguồn cellulose tự nhiên khác khi sử dụng thuốc thử Schweizer. Cellulose kết tủa khi dung dịch được axit hóa.Nó hoạt động bằng cách liên kết với diol.^[3]

Hiện nay, thuốc thử Schweizer được sử dụng để phân tích trọng lượng phân tử của các mẫu cellulose.^[4]

Lịch sử

Các đặc tính này của thuốc thử Schweizer được phát hiện bởi nhà hóa học người Thụy Sĩ Matthias Eduard Schweizer (1818–1860),^[5] nên thuốc thử Schweizer được đặt tên theo tên của ông.

Xem thêm

• Đồng(II) sulfat tetramin

Chú thích

1. Cudennec, Y.; và đồng nghiệp (1995). “Étude cinétique de l'oxydation de l'ammoniac en présence d'ions cuivriques” [Kinetic study of the oxidation of ammonia in the presence of cupric ions]. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série IIB. 320 (6): 309–316.
2. Cudennec, Y.; và đồng nghiệp (1993). “Synthesis and study of Cu(NO₂)₂(NH₃)₄ and Cu(NO₂)₂(NH₃)₂”. Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 30 (1–2): 77–85.
3. Burchard, Walther; Habermann, Norbert; Klüfers, Peter; Seger, Bernd; Wilhelm, Ulf (1994). “Cellulose in Schweizer's Reagent: A Stable, Polymeric Metal Complex with High Chain Stiffness”. Angewandte Chemie International Edition in English. 33 (8): 884–887. doi:10.1002/anie.199408841.
4. Krässig, Hans; Schurz, Josef; Steadman, Robert G.; Schliefer, Karl; Albrecht, Wilhelm; Mohring, Marc; Schlosser, Harald (2004). “Cellulose”. Bách khoa toàn thư Ullmann về Hóa chất công nghiệp. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a05_375.pub2. ISBN 9783527303854.
5. (Schweizer, 1857), p. 110: "Dieselbe besitzt nämlich in ausgezeichnetem Grade das Vermögen, bei gewöhnlicher Temperatur Pflanzenfaser aufzulösen.
   Uebergiesst man gereinigte Baumwolle mit der blauen Flüssigkeit, so nimmt erstere bald eine gallertartige schlüpfrige Beschaffenheit an, die Fasern gehen auseinander und verschwinden und nach einigem Durcharbeiten mit einem Glasstabe hat sich das Ganze in eine schleimige Flüssigkeit verwandelt. Dabei findet nicht die geringste Wärmeentwicklung statt. Hat man nicht eine hinreichende Menge der Flüssigkeit angewendet, so bleibt ein Theil der Fasern noch sichtbar; setzt man dann aber einen Ueberschuss der Lösung hinzu und schüttelt um, so erhält man eine beinahe klare blaue Lösung, die sich, nachdem sie mit Wasser verdünnt worden ist, filtriren lässt."
   (It possesses, namely, to an outstanding degree the capacity to dissolve plant fibers at ordinary temperatures.
   If one pours the blue liquid over cleaned cotton, then the former soon assumes a gelatinous, slippery texture, the fibers separate and vanish, and after some kneading with a glass rod, the whole transformed into a slimy liquid. During this, not the least evolution of heat occurred. If one did not use a sufficient quantity of liquid, then a portion of the fibers still remained visible; however, if one then adds an excess of the solution and shakes it, then one obtains a nearly clear blue solution, which, after it has been diluted with water, can be filtered.)

Tham khảo

• Walther Burchard; Norbert Habermann; Peter Klüfers; Bernd Seger; Ulf Wilhelm (1994). “Cellulose in Schweizer's Reagent: A Stable, Polymeric Metal Complex with High Chain Stiffness”. Angewandte Chemie International Edition in English. 33 (8): 884–887. doi:10.1002/anie.199408841.
• Eduard Schweizer (1857). “Das Kupferoxyd-Ammoniak, ein Auflösungsmittel für die Pflanzenfaser” [Copper ammonium oxide, a solvent for plant fibers]. Journal für praktische Chemie. 72 (1): 109–111. doi:10.1002/prac.18570720115.
• George B Kauffman (1984). “Eduard Schweizer (1818-1860): The Unknown Chemist and His Well-Known Reagent”. J. Chem. Educ. 61 (12): 1095–1097. Bibcode:1984JChEd..61.1095K. doi:10.1021/ed061p1095.