셰브룰 소금
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| 이름 | |
|---|---|
| IUPAC 이름 구리(I, II) 아황산염 이수화물 | |
| 기타이름 셰브룰 소금 | |
| 식별자 | |
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3D 모델(Jsmol) | |
| 켐스파이더 | |
펍켐 CID | |
| 유니아이 |
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CompTox 대시보드 (EPA) | |
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| 특성. | |
| CU3H4O8S2 | |
| 어금니 질량 | 386.78 g·mol−1 |
| 외모 | 벽돌로 만든 붉은 가루 |
| 밀도 | 3.57 |
| 용해도 | 암모니아수 |
| 열전도율 | 0.1kWcmK−1−1 |
| 구조[3] | |
| 단사정계의 | |
| P21/n[2] | |
a = 5.5671 Å, b = 7.7875 Å, c = c = 8.3635 Å α = 90°, β = 91.279°, γ = 90° | |
격자부피(V) | 362.5 Å3 |
달리 명시된 경우를 제외하고는 표준 상태(25°C [77°F], 100kPa)에 있는 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. | |
Chevreul's salt (구리(I,II) 아황산염 이수화물, CuSO23•CuSO3•2H2O or Cu3(SO3)2•2HO2)는 1812년 프랑스 화학자 미셸 외젠 셰브롤에 의해 처음으로 제조된 구리염입니다. 특이한 특성은 일반적인 산화 상태 모두에 구리가 포함되어 있어 혼합가 복합체라는 것입니다. 물에는 녹지 않고 공기에는 안정적입니다.[4] 로고스키의 소금으로 알려진 것은 셰브룰의 소금과 금속 구리를 섞은 것입니다.[5]
준비
Chevreul의 소금은 수성 구리를 처리하여 제조됩니다.II) 아황산칼륨 용액을 사용한 황산염. 솔루션은 즉시 파란색에서 녹색으로 색상이 바뀝니다. 이 녹색 종의 정체는 알려지지 않았습니다. 이 용액을 가열하면 붉은 고체 침전물이 생성됩니다.
3 CuSO4 + 4 K2S2O5 + 3 H2O → Cu3(SO3)2•2HO2 + 4KSO24 + 4SO2 + HSO24
나트륨 이온이 염을 형성하는 용액에 존재할 때, 나트륨은 동일한 전하와 유사한 크기를 가지므로 구리(I)의 일부를 대체할 수 있습니다.[3]
리액션
셰브룰의 염은 구리(I)와 구리(II)의 성질을 모두 나타냅니다. 염산은 흰 고체의 구리(I) 염화물을 생성합니다. 산을 너무 많이 넣으면 침전물이 녹습니다. 제품에 암모니아 용액을 첨가하면 용해되어 진한 파란색이 나타납니다 - [Cu(NH3)]42+ complex 존재.[5]
불활성 분위기에서 가열하면 200°C까지 안정적입니다. 물과 이산화황을 배출하여 CuSO4•CuO2 및 CuSO4•2CuO를 제공합니다. 850°C에서는 CuO가 형성되고 900°C에서 1100°C까지2 CuO가 나타납니다. 공기 또는 산소에서 가열하면 CuSO4, CuSO3 및 궁극적으로 CuO(산화규소)[3][6]가 생성됩니다.
특성.
셰브룰 소금의 적외선 스펙트럼은 최대 473, 632cm의−1 강한 밴드, 915, 980, 1025cm의−1 중간 밴드, 860cm의−1 약한 밴드를 포함하고 있습니다.[5] 980 cm는−1 아황산염군의 대칭적 신축에 의한 것이고, 632 cm는−1 대칭적 신축에 의한 것이고, 915 cm는 비대칭적 신축에 의한 것이고, 473 cm는−1 비대칭적 신축에 의한 것입니다. 이 밴드들에 분열이 없다는 것은 아황산염 그룹이 화합물의 다른 성분들에 의해 왜곡되지 않는다는 것을 나타냅니다.[5]
광학 반사율 스펙트럼은 숄더에서 500nm까지 425nm 부근의 흡수를 보여줍니다. 아황산구리 발색단 때문입니다. 근적외선에서 어깨에서 1000 nm까지 785 nm에서 최대 흡수는 Jahn-Teller가 구리 이온을 쪼개기 때문입니다. 스펙트럼의 빨간색 부분에서 최대 반사율은 약 650nm입니다.[3]
Chevreul's salt는 화학식 CuSO23•Fe를 갖는 동형 쌍염 계열의 대표적인 구성원입니다.SO3•2H2O, Cu2SO3•MnSO3•2H2O, and Cu2SO3•CdSO3•2H2O. 이러한 염의 특성은 이온 반경과 이온 경도의 영향을 보여줍니다.[8] 또 다른 아날로그인 CuSO23•NiSO3•2HO2, 색은 벽돌색입니다. 황산니켈, 황산구리 혼합용액을 통해 이산화황을 버블링한 후 80℃로 가열하고 pH를 3.5로 변화시켜 염을 침전시켜 만듭니다.[9]
Chevreul 소금의 열전도도는 0.1kWcmK입니다−1−1. 열용량은 0.62 JcmK−3−1, 열확산도는 0.154cm입니다2−1.[3]
Chevreul의 소금 결정에는 구리에 대한 두 가지 환경이 있습니다. +1 산화 상태의 구리는 3개의 산소와 황 원자로 둘러싸인 왜곡된 사면체 공간에 있습니다. +2 산화 상태의 구리(또는 동형 계열의 다른 금속)는 4개의 산소 원자와 2개의 물 분자로 둘러싸인 왜곡된 팔면체 배위에 있습니다.[7]
Chevreul's salt의 X선 광전자 스펙트럼은 955.6, 935.83/23/2, 953.3 및 9431/2.9 eV에서 Cu(II) 2p1/2, 2p, Cu(I) 2p, 2p에 해당하는 피크를 보여줍니다. 963.7 및 943.9 eV의 구리에 대한 2차 피크도 있습니다. 황 2p는 166.7 eV에서 피크를 일으키고 산소 1s는 531.8에서 스파이크를 일으킵니다.[11]
어플
셰브룰의 소금은 광석에서 구리를 추출하는 하이드로메탈 수술 과정에 사용됩니다. 먼저 광석을 산화시킨 다음 황산암모늄-암모니아 용액으로 추출합니다. 그런 다음 이산화황을 주입하여 셰브룰 소금을 침전시킵니다. pH가 2에서 4.5 사이여야 강수가 발생합니다.[8]
슈베룰의 소금은 이산화황으로 오염된 습한 공기가 존재하는 곳에서 구리 금속에 부식 생성물로 형성됩니다. 처음 형성될 때 염은 a = 5.591, b = 7.781 및 c = 8.356 Å로 불안정한 오르토롬 형태를 가지며, 이는 한 달에 걸쳐 정상적인 단사정계 형태로 변하거나, 가열할 때 더 빠릅니다.
참고문헌
- ^ Masson, M. R.; Lutz, H. D.; Engelen, B. (2013). Sulfites, Selenites & Tellurites. Elsevier. pp. 262–266. ISBN 9781483286433.
- ^ a b Giovannelli, G.; Natali, S.; Zortea, L.; Bozzini, B. (April 2012). "An investigation into the surface layers formed on oxidised copper exposed to SO2 in humid air under hypoxic conditions". Corrosion Science. 57: 104–113. doi:10.1016/j.corsci.2011.12.028.
- ^ a b c d e Silva, Luciana A. da; Andrade, Jailson B. de (April 2004). "Isomorphic series of double sulfites of the Cu2SO3.MSO3.2H2O (M = Cu, Fe, Mn, and Cd) Type: a review". Journal of the Brazilian Chemical Society. 15 (2): 170–177. doi:10.1590/S0103-50532004000200003.
- ^ Chevreul, M. E. (1812). "Propriétés du sulfte de cuivre". Annales de Chimie. 83: 187.
- ^ a b c d Dasent, W.E.; Morrison, D. (June 1964). "The sulphites of unipositive copper". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 26 (6): 1122–1125. doi:10.1016/0022-1902(64)80274-8.
- ^ Silva, L.A.; Matos, J.R.; de Andrade, J.B. (August 2000). "Synthesis, identification and thermal decomposition of double sulfites like Cu2SO3·MSO3·2H2O (M=Cu, Fe, Mn or Cd)". Thermochimica Acta. 360 (1): 17–27. doi:10.1016/S0040-6031(00)00525-6.
- ^ a b Kierkegaard, Peder; Nyberg, Birgit (July 1965). "The crystal structure of Cu2SO3.CuSO3.2H2O". Acta Chemica Scandinavica. 19 (1–3): 2189–99. doi:10.3891/acta.chem.scand.19-2189.
- ^ a b Çalban, Turan; Çolak, Sabri; Yeşilyurt, Murat (March 2006). "Statistical modeling of Chevreul's salt recovery from leach solutions containing copper". Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 45 (3): 168–174. doi:10.1016/j.cep.2005.06.008.
- ^ Chalaya, E. A.; Tyurin, A. G.; Vasekha, M. V.; Biryukov, A. I. (17 August 2016). "Synthesis and properties of double copper(I)–nickel(II) sulfite". Russian Journal of General Chemistry. 86 (7): 1545–1551. doi:10.1134/S1070363216070021. S2CID 99729125.
- ^ Pardasani, R. T.; Pardasani, P. (2017). "Magnetic properties of Chevreul's salt, a mixed valence copper sulfite". Magnetic Properties of Paramagnetic Compounds. Springer, Berlin, Heidelberg. p. 181. doi:10.1007/978-3-662-53974-3_88. ISBN 9783662539736.
- ^ Brant, Patrick; Fernando, Quintus (January 1978). "The X-ray photoelectron spectrum of a mixed valence compound of copper". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 40 (2): 235–237. doi:10.1016/0022-1902(78)80117-1.
