氯化銅水溶液呈弱酸性。加熱至100℃失去2個(gè)結(jié)晶水,但高溫下易水解而難以得到無(wú)水鹽。從氯化銅水溶液生成結(jié)晶時(shí),在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到無(wú)水物。
氯化銅在水溶液中電離出大量的銅離子和氯離子。通常,銅離子Cu2+在水溶液中實(shí)際上是以水合離子[Cu(H2O)4]2+的形式存在的,水合銅離子呈藍(lán)色,所以我們常見的銅鹽溶液大多呈藍(lán)色。而在氯化銅的溶液中,不僅有水合銅離子[Cu(H2O)4]2+,還有氯離子Cl-與銅離子結(jié)合形成的四氯合銅絡(luò)離子[CuCl4]2-,該離子的顏色為黃色。
根據(jù)光學(xué)原理我們知道,藍(lán)色和黃色的混合色為綠色,這就是為什么我們常見的一般濃度的氯化銅溶液呈綠色的原因。如果我們向氯化銅溶液中加水,則溶液中氯離子濃度變小,水合銅離子相對(duì)增多,溶液主要呈現(xiàn)水合銅離子的顏色(藍(lán)色)。所以我們見到的氯化銅稀溶液一般呈藍(lán)色。
電解氯化銅溶液:
陰極:Cu2?+ 2e?= Cu
陰極:2Cl?- 2e?= Cl?
總電極反應(yīng):CuCl?=通電=Cu + Cl?↑
在電解某電解質(zhì)溶液時(shí):
在陰極,陽(yáng)離子得電子的順序?yàn)椋篈g?>Hg2?>Fe3?>Cu2?> (H?)>Fe2?>Zn2?;
在陽(yáng)極,陰離子失電子的順序?yàn)椋篠2?>I?>Br?>Cl?>OH?(F?、NO??、SO42?等)
由于離子極化和姜-泰勒效應(yīng)而呈平面四方形結(jié)構(gòu),而不像其他過(guò)渡金屬二氯化物(如氯化亞鐵)呈正四面體結(jié)構(gòu)。易溶于水,溶于醇和氨水、丙酮。在乙醚,乙酸乙酯中也有一定溶解性,故在有機(jī)反應(yīng)中為常用的催化劑(尤其是碳?xì)浠罨磻?yīng))。
其水溶液呈弱酸性。加熱至100℃失去2個(gè)結(jié)晶水,但高溫下易水解而難以得到無(wú)水鹽。從氯化銅水溶液生成結(jié)晶時(shí),在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到無(wú)水物。
氯化銅電池是指用鐵或者鋅與氯化銅共同構(gòu)成氯化銅電池。鐵、鋅都比銅活潑,都可置換銅。但鋅又比鐵活潑所以鋅先置換銅,若鋅量不足鐵才可能與銅置換。當(dāng)兩個(gè)不同的電極,置于同一個(gè)電解質(zhì)液中即可形成原電池。但當(dāng)它們構(gòu)成原電池時(shí),活潑金屬作負(fù)極失電子,即鋅作負(fù)極,成鋅離子進(jìn)入溶液,鋅極被損耗。鐵作正極,電子從鋅極通過(guò)導(dǎo)線在鐵表面和溶液中的銅離子結(jié)合,使其銅離子還原在鐵表面析出。所兩者的形式不同,但反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一樣的。
氫氣完全可以還原氯化銅,這個(gè)在相關(guān)的化學(xué)教材上就能找到,條件是加熱到450攝氏度左右,化學(xué)方程式如下:CuCl2 + H2 =加熱= Cu + 2HCl,只是這個(gè)反應(yīng)在中學(xué)里不太常用,所以一般人不太知道。
這個(gè)跟氫氣還原氧化銅的原理類似,氫氣可以置換出Cu單質(zhì)。這里唯一不一樣的就是CuCl2和HgCl2實(shí)際上在加熱到一定的溫度下要變成氣態(tài)的分子,所以要控制反應(yīng)溫度,有時(shí)還要加催化劑。
氧化銅的作用非常廣泛,主要用作玻璃、陶瓷、搪瓷的綠色、紅色或藍(lán)色顏料,光學(xué)玻璃磨光劑,油類的脫硫劑,有機(jī)合成的催化劑,制造人造寶石及其它銅氧化物。也可用于氣體分析和制造人造絲等。
用氧化銅制成的顏料屬于無(wú)機(jī)顏料的一種,我們還可以用鉻酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鐵氰酸鹽、氫氧化物、硫化物、金屬等制成顏料。
氧化銅的其他作用是用作藍(lán)綠色素,人造寶石,氣體分析中測(cè)定碳,有色玻璃,陶瓷釉彩,油類脫硫劑,有機(jī)合成催化劑。
不知氧化銅的用途多,銅的用途同樣非常廣泛。銅不但可以在電氣工業(yè)中的應(yīng)用還可以在電子工業(yè)中的應(yīng)用。銅在電氣工業(yè)中的應(yīng)用主要是電真空器件、印刷電路、集成電路、引線框架。
氯化銅的用途比較廣泛,常用作氧化劑、木材防腐劑、食品添加劑、消毒劑等,也用于石油餾分的脫臭和脫硫、金屬提煉、照相等。而目前生產(chǎn)氯化銅的方法主要是將氧化銅與鹽酸反應(yīng)制得,生產(chǎn)成本比較高,且產(chǎn)率低;此外也有采用銅為起始原料制備氯化銅的方案,此方案會(huì)產(chǎn)生氯化亞銅,因此反應(yīng)步驟繁瑣,成本高,效率低,不適合工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)。