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氢氧化铜

化合物

氢氧化铜（化学式：Cu(OH)2）是金属铜的氢氧化物。它是一种淡蓝色固体，某些市售的氢氧化铜中混有一些碳酸铜，颜色偏绿。

氢氧化铜
IUPAC名
Copper(II) hydroxide
别名 氢氧化铜(II)
识别
CAS号 20427-59-2 ?
PubChem 164826
性质
化学式 Cu(OH)2
摩尔质量 97.561[1] g·mol⁻¹
外观 蓝色固体或蓝绿色粉末[1]
密度 3.368 g/cm3 (固)
熔点 80 °C (分解成氧化铜)
溶解性（水） 难溶[1]
溶度积Ksp 2.20 × 10−20 [2]
溶解性 不溶于乙醇；
溶于氨水、氰化钾溶液、强碱溶液中[1]
危险性
MSDS MSDS
欧盟编号 未列出
主要危害 对皮肤，眼，呼吸系统具刺激性
NFPA 704
0
2
0
 
闪点 不可燃
致死量或浓度：
LD50（中位剂量）
 1000 mg/kg (口服, 小鼠)
相关物质
其他阴离子 氧化铜
其他阳离子 氢氧化镍
氢氧化锌
相关化学品 氧化亚铜
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

历史

氢氧化铜自从熔铜开始就已经为人所知。公元前5000年的炼金术士可能就已经知道氢氧化铜。[3]只需将蓝矾和碱液混合就可以制得氢氧化铜。

17和18世纪时出现了工业生产氢氧化铜，用于制颜料。[4] [5]

化学性质

合成

往硫酸铜溶液中滴入少许氢氧化钠溶液即可。这样的沉淀含有氢氧化钠杂质，可以通过事先在溶液中加入氯化铵来避免。也可用电解法：阴极用铜，水中可加入一点电解质（如碳酸氢钠）。纯的氢氧化铜可由氢氧化钠溶液与四氨合铜溶液混合形成。

铜在潮湿空气中生成铜绿，是一种氢氧化铜和碳酸铜的1:1混合物。[6]

2Cu(s) + H2O(g) + CO2(g) + O2(g)   Cu(OH)2·CuCO3(s)

碱式碳酸铜（Cu(OH)2·CuCO3）就是某些铜合金表面的“锈”。

反应

潮湿的氢氧化铜缓慢地分解成氧化铜，颜色变黑：[7]

Cu(OH)2   CuO + H2O

氢氧化铜在干燥时加热到185 °C才会分解。[8]

氢氧化铜与氨水反应生成深蓝色的铜氨溶液，含有[Cu(NH3)4]2+ 络离子，但在稀释后重新变成氢氧化铜。该铜氨溶液称为Schweizer试剂，可以溶解纤维素。这使氢氧化铜可以用来生产人造丝。

氢氧化铜稍显两性，在浓碱中生成深蓝色[Cu(OH)4]2−离子。[9]

作为有机试剂

氢氧化铜在有机合成中有重要作用。通常由铜盐和氢氧化钾生成并在原位反应。

氢氧化铜可以用来合成芳香胺，比如氢氧化铜可以催化乙二胺和1-溴蒽醌或1-氨基-4-溴蒽醌生成1-((2-氨基乙基)胺)蒽醌或1-氨基-4-((2-氨基乙基)氨基)蒽醌的反应。

 
氢氧化铜催化乙二胺与溴蒽醌反应生成氨乙基蒽醌。

氢氧化铜可以在室温下使酰肼转化成羧酸。这可以用于合成一些带有易反应官能团的羧酸。用此法制取苯甲酸和辛酸时产率较高。

 
氢氧化铜将酰肼转化为羧酸。

此外，新制氢氧化铜（斐林试剂）可以在加热条件下把醛氧化成羧酸，自身被还原为砖红色氧化亚铜。此反应可以用来检验醛基或还原糖的存在。

天然存在形式

氢氧化铜在多种矿物中存在，例如蓝铜矿、孔雀石、块铜矾和水胆矾。蓝铜矿（2CuCO3·Cu(OH)2）和孔雀石（CuCO3·Cu(OH)2）属于碱式碳酸盐，块铜矾（CuSO4·2Cu(OH)2）和水胆矾（CuSO4·3Cu(OH)2）属于碱式硫酸盐。氢氧化铜很少单独存在，因为它很易分解，也会与空气中的二氧化碳缓慢反应生成碱式碳酸铜。单独存在的矿物氢氧化铜称为斯羟铜矿。

用途

  1. 用于波尔多液（一种杀菌剂）的替代品。[10]由于环境污染问题，现已很少使用。
  2. 可用于瓷器上色。
  3. 用于乳胶漆，控制盆栽植物根的生长。它可以使次要的和边上的根扩展，进而使植物根系发达。商品名Spin Out，最开始由Griffin L.L.C.引入。现所有权属SePRO Corp.[11]

注意事项

氢氧化铜对皮肤、眼、呼吸道有刺激性。使用氢氧化铜时应佩戴安全眼镜。若不慎入眼，即用大量水清洗并就诊。

参考资料

  1. Roscoe, H. E., & Schorlemmer, C. (1879). A Treatise on Chemistry 2nd Ed, Vol 2, Part 2. MacMillan & Co. (p 498).
  2. Paquette, Leo A. (1995). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 8 Volume Set. Wiley. ISBN 0-471-93623-5.

注释

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–60. ISBN 1-4987-5428-7 （英语）. 
  2. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  3. ^ Richard Cowen, Essays on Geology, History, and People, Chapter 3: "Fire and Metals: Copper" （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  4. ^ Tony Johansen, Historic Artist's Pigments （页面存档备份，存于互联网档案馆）. PaintMaking.com. 2006.
  5. ^ Blue verditer 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-09-27.. Natural Pigments. 2007.
  6. ^ Masterson, W. L., & Hurley, C. N. (2004). Chemistry: Principles and Reactions, 5th Ed. Thomson Learning, Inc. (p 331)"
  7. ^ Watts, Henry (1872). A Dictionary of Chemistry and the Allied Branches of Other Sciences, Vol 2. Longmans, Green, and Co. (p 69).
  8. ^ Copper (II) hydroxide 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-09-28.. Ceramic Materials Database. 2003.
  9. ^ Pauling, Linus (1970). General Chemistry. Dover Publications, Inc. (p 702).
  10. ^ Bordeaux Mixture （页面存档备份，存于互联网档案馆）. UC IPM online. 2007.
  11. ^ "SePRO Corporation" （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
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