Cloruro de Cobre o Cúprico

Cloruro de cobre o Cloruro Cúprico, de formula CuCl, es fabricado mediante la reducción del cloruro cúprico y utilizado principalmente como catalizador y como absorbente de monóxido de carbono, llamado también cloruro de cobre(I), cloruro cuproso.

¿Qué es el Cloruro de Cobre?

El Cloruro de Cobre II o CuCl2 es polvo anhidro anhidro de color marrón amarillento, obtenido por calentamiento del cobre en cloro o dihidrato cristalino verde CuCl2.2H2O.

Obtenido por evaporación de óxido cúprico en ácido clorhídrico, ambos utilizados principalmente como mordiente en tintura y estampación y en algunos procesos metalúrgicos, denominados también cloruro de cobre(II), cloruro cúprico.

Cloruro de cobre o Cloruro Cúprico Usos

Cualquiera de los diversos cloruros básicos (como polvo marrón CuCl2.3CuO) o mezclas formadas por la exposición del cloruro cúprico al aire utilizado como pigmentos y fungicidas, llamado también oxicloruro de cobre

El Cloruro de Cobre se utiliza en: petróleo, textiles, metalurgia, fotografía, agricultura y como aditivo para la alimentación animal y conservante de la madera. Es también se utiliza en la fabricación de papel sensible a la luz, pigmentos para vidrio y cerámica, y fabricación de acrilonitrilo.

Peligros para la salud del Cloruro de Cobre

Efectos Agudos en la Salud Pueden ocurrir los siguientes efectos agudos (a corto plazo) en la salud inmediatamente o poco después de la exposición al cloruro de cobre: El contacto puede irritar y quemar severamente la piel y los ojos con posible daño ocular. Respirar Cloruro de Cobre puede irritar la nariz, garganta y garganta. los pulmones causando tos y sibilancias.

El cloruro de cobre puede irritar el estómago causando salivación, náuseas, vómitos, dolor de estómago y diarrea.

Efectos Crónicos en la Salud: los siguientes efectos crónicos (a largo plazo) en la salud pueden ocurrir en algún tiempo después de la exposición al cloruro de cobre y puede durar para meses o años:

Peligro de cáncer
De acuerdo con la información actualmente disponible, el cloruro de cobre no ha sido probado para su capacidad de causar cáncer en animales.

Peligro reproductivo
El cloruro no ha sido probado para su capacidad de afectar reproducción.

Seguridad para el Cloruro de Cobre

El cloruro de cobre(II) puede ser tóxico. Sólo las concentraciones por debajo de 5 ppm están permitidas en el agua potable por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.

El cloruro de cobre puede afectarle cuando se inhala, el contacto puede irritar y quemar severamente la piel y los ojos. con posible daño ocular. La exposición repetida puede causar engrosamiento de la piel.

Respirar cloruro de cobre puede irritar la nariz y la garganta y los pulmones, causando tos y sibilancias. El cloruro de cobre puede irritar el estómago causando salivación, náuseas, vómitos, dolor de estómago y diarrea.

La exposición repetida puede causar encogimiento del revestimiento interior de la nariz y puede causar úlceras y un agujero en el «hueso» dividiendo el interior de la nariz. El cloruro de cobre puede dañar el hígado y los riñones. El cloruro de cobre es un producto químico corrosivo.

Como saber si se esta expuesto al Cloruro de Cobre o Cuprico

La Ley del Derecho a Saber requiere que la mayoría de los empleadores para etiquetar los productos químicos en el lugar de trabajo y requiere que el público que los empleadores proporcionen a sus empleados información y formación en materia de riesgos y controles químicos.

El estándar federal de la comunicación del peligro de OSHA (29 CFR 1910.1200) requiere que los empleadores privados proporcionen formación e información a sus empleados. RTK Número de sustancia: 0532 Fecha: Febrero de 1999 Revisión: Febrero de 2007

Cómo se obtiene el cloruro de cobre o cuprico

Reacciones de obtener CuCl₂ y CuCl:

Antes de responder a la pregunta sobre los métodos de síntesis de cloruro de cobre en este artículo, debemos tener en cuenta que el cloruro de cobre puede ser bivalente, con la fórmula CuCl₂, y monovalente, con la fórmula CuCl.

Naturalmente, debido a su diferente composición cuantitativa, tienen diferentes propiedades y campos de aplicación. Por lo tanto, los métodos para la síntesis de estas sustancias también difieren.

Obtención de cloruro de cobre bivalente CuCl₂

En condiciones naturales (es decir, en la naturaleza) este compuesto se encuentra en forma de eriocalcita, un mineral poco común (la composición química del hidrato cristalino CuCl₂-2H₂O – cristales de color azul).

Como el cloruro de cobre bivalente tiene un importante significado práctico, el mineral que se encuentra en la naturaleza no es suficiente para satisfacer la demanda del mismo, y por esta razón se han desarrollado numerosos métodos para la síntesis artificial de esta sustancia.

El principal método industrial de síntesis del cloruro de cobre bivalente es la reacción de cloración del sulfuro de cobre a alta temperatura (300-400 °C). La ecuación es:

  • CuS + Cl₂ = CuCl₂ + S

Un método alternativo para la síntesis de cloruro de cobre bivalente es la torrefacción con cloro (a una temperatura de al menos 500 °C):

  • CuS + 2NaCl + 2O₂ = CuCl₂ + Na₂SO₄

Las reacciones anteriores requieren equipos especializados y estrictas medidas de seguridad, por lo que sólo se utilizan en la industria. Sin embargo, el cloruro de cobre se utiliza con frecuencia en diversos tipos de trabajo en el laboratorio, por lo que debemos saber cómo se puede obtener esta sustancia en el laboratorio.

Reacción de interacción del cobre con el cloro

La ecuación es:

  • Cu + Cl₂ = CuCl₂

La reacción del óxido de cobre bivalente con el ácido clorhídrico

Este método se utiliza en la gran mayoría de los casos debido a su facilidad de implementación:

  • CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Una alternativa al método anterior que también se conoce como reacción de neutralización:

  • Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O

Reacción de desplazamiento, en la que el residuo ácido del ácido más débil es expulsado por el ácido más fuerte. En la gran mayoría de los casos, se utiliza carbonato de cobre ampliamente disponible СuCO₃

  • CuCO₃ + 2HCl = CuCl₂ + H₂O + CO₂

Por último, la reacción más original, que consiste en disolver el cobre en una mezcla de ácidos fuertes, el llamado «aqua regia»:

  • 3Сu + 2HNO₃ + 6HCl = 3CuCl₂ + 2NO + 4Сu

El cloruro de cobre bivalente ha encontrado aplicación en la descarboxilación y teñido de tejidos, y en el recubrimiento de metales con cobre.

Métodos para obtener cloruro de cobre monovalente CuCl

Muestra de cloruro de cobre(I)

Esta sustancia también tiene importancia práctica, y los aficionados a la química estarán interesados en saber cómo se puede obtener este compuesto.

El cloruro de cobre monovalente fue obtenido por primera vez en 1666 por Robert Boyle, a través de la interacción del cloruro de mercurio(II) y el cobre. En esta reacción, el metal más activo, el cobre, fuerza al mercurio a salir de sus sales. La ecuación de esta reacción es:

  • HgCl₂ + 2Cu = 2CuCl + Hg

El segundo método por el cual podemos obtener cloruro de cobre monovalente es por la descomposición térmica del cloruro de cobre bivalente en condiciones libres de oxígeno. Esta reacción fue llevada a cabo por primera vez en 1799 por Joseph Louis Proust, quien separó y describió los cloruros de cobre bivalente y monovalente. Esta ecuación de esta reacción es:

  • 2CuCl₂ = 2CuCl + Cl₂

En la industria, el cloruro de cobre(I) se obtiene por la interacción del cloro y una abundancia de cobre en un flujo de cloruro de cobre(I) a alta temperatura.

Debe tenerse en cuenta que el cloro es un gas altamente tóxico. Además, también existen métodos de laboratorio más seguros, por ejemplo, la reducción del cloruro de cobre(II) por dióxido de azufre:

  • 2CuCl₂ + SO₂ + 2H₂O → 2CuCl + H₂SO₄ + 2HCl

O la reducción de CuCl₂ por ácido ascórbico

El monocloruro de cobre se utiliza para purificar el acetileno y el monóxido de carbono, y actúa como catalizador en la síntesis orgánica y en la producción de varios polímeros.

Preparación del Cloruro de Cobre o Cuprico

El cloruro de cobre (II) se prepara comercialmente por la acción de la cloración del cobre:

  • Cu + Cl2 + 2 H2O → CuCl2(H2O)2

El metal de cobre en sí no puede ser oxidado por el ácido clorhídrico, pero las bases que contienen cobre como el hidróxido, el óxido o el carbonato de cobre(II) pueden reaccionar con ácido clorhídrico.

Una vez preparada, una solución de CuCl2 puede ser purificada por cristalización. Un método estándar toma la solución mezclada con ácido clorhídrico diluido en caliente y hace que los cristales se formen enfriándose en un baño de hielo de CaCl2.

Hay medios indirectos y raramente usados de usar iones de cobre en solución para formar cloruro de cobre(II). La electrólisis del cloruro sódico acuoso con electrodos de cobre produce, entre otras cosas, una espuma azul-verde que puede ser recogida y convertida en hidrato.

Aunque esto no suele hacerse debido a la emisión de cloro gaseoso tóxico y a la prevalencia del proceso cloroalcalino más general, la electrólisis convertirá el metal de cobre en iones de cobre en solución formando el compuesto. De hecho, cualquier solución de iones de cobre puede mezclarse con ácido clorhídrico y convertirse en cloruro de cobre eliminando cualquier otro ión.

Ocurrencia natural del Cloruro Cuprico

El cloruro de cobre(II) se encuentra naturalmente como el muy raro mineral anhidro tolbacita y el dihidrato de eriocalcita.

Ambos se encuentran cerca de las fumarolas más comunes son los cloruros mixtos de oxicróxido como la atacamita Cu2(OH)3Cl, que surgen entre las zonas de oxidación de los yacimientos de cobre en climas áridos (también conocidos por algunas escorias alteradas).

Usos del Cloruro de Cobre

Una de las principales aplicaciones industriales del cloruro de cobre(II) es como co-catalizador con el cloruro de paladio(II) en el proceso de Wacker. En este proceso, el etileno (etileno) se convierte en etanol (acetaldehído) utilizando agua y aire.

Durante la reacción, la PdCl2 se reduce a PdCl, y el CuCl2 sirve para volver a oxidarla a PdCl2. A continuación, el aire puede oxidar el CuCl resultante de nuevo a CuCl2, completando el ciclo.

C2H4 + PdCl2 + H2O → CH3CHO + Pd + 2 HCl
Pd + 2 CuCl2 → 2 CuCl + PdCl2
4 CuCl + 4 HCl + O2 → 4 CuCl2 + 2 H2O

El proceso general es:

2 C2H4 + O2 → 2 CH3CHO

Catalizador en la producción de cloro
El cloruro de cobre(II) se utiliza como catalizador en una variedad de procesos que producen cloro por oxicloración. El proceso diaconal tiene lugar entre 400 y 450 °C en presencia de cloruro de cobre:

4 HCl + O2 → 2 Cl2 + 2 H2O

El cloruro de cobre(II) cataliza la cloración en la producción de cloruro de vinilo y dicloroetano.

El cloruro de cobre (II) se utiliza en el ciclo de cobre-cloro en el que se divide el vapor en un compuesto de oxígeno de cobre y cloruro de hidrógeno, y más tarde se recupera en el ciclo de la electrólisis de cloruro de cobre (I). El cobre es un metal

Otras aplicaciones orgánicas sintéticas

El cloruro de cobre(II) tiene algunas aplicaciones altamente especializadas en la síntesis de compuestos orgánicos. Efecto de la cloración de hidrocarburos aromáticos – a menudo se realiza en presencia de óxido de aluminio. Es capaz de clorar la posición alfa de los compuestos carbonílicos:

Cloración alfa de un aldehído con CuCl2.
Esta reacción se realiza en un disolvente polar como la dimetilformamida (DMF), a menudo en presencia de cloruro de litio, que acelera la reacción.

CuCl2, en presencia de oxígeno, también puede oxidar los fenoles. El producto principal puede ser dirigido para dar ya sea una quinona o un producto acoplado de la dimerización oxidativa. Este último proceso proporciona una ruta de alto rendimiento al 1,1-binaftol:

Acoplamiento de beta-naftol mediante CuCl2.
Estos compuestos son intermedios en la síntesis de BINAP y sus derivados

El cloruro de cobre(II) dihidratado promueve la hidrólisis de acetónidos, es decir, para la desprotección para regenerar dioles o aminoalcoholes, como en este ejemplo (donde TBDPS = terc-butyldiphenylsilyl).

Desprotección de un acetónido con CuCl2-2H2O.
CuCl2 también cataliza la adición de radicales libres de cloruros de sulfonilo a los alcenos; la alfa-clorosulfona puede entonces someterse a eliminación con base para dar un producto de sulfona de vinilo.

Usos de nicho
El cloruro de cobre(II) también se utiliza en la pirotecnia como agente colorante azul/verde. En una prueba de llama, los cloruros de cobre, como todos los compuestos de cobre, emiten un color verde-azul.

En las tarjetas indicadoras de humedad (HICs), se pueden encontrar HICs libres de cobalto marrón a azul (base de cloruro de cobre(II)) en el mercado.

En 1998, la Comunidad Europea (CE) clasificó artículos que contenían cloruro de cobalto(II) de 0,01 a 1% en peso como T (tóxico), con la correspondiente frase R de R49 (puede causar cáncer si se inhala). Como consecuencia, se han desarrollado nuevas tarjetas indicadoras de humedad sin cobalto que contienen cobre.

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