CLORURO DE COBRE (II):

INTRODUCCION:

El cloruro de Cobre (II) es un compuesto qumico de formula molecular CuCl2. Es un slido de color marrn claro en su forma anhidra que lentamente absorbe agua para formar un dihidrato de color azul celeste (CuCl2 * 2 H2O).

Se produce naturalmente como el mineral tolbacita (muy raro) y el dihidrato eriocalcita; ambos se encuentran cerca del grupo de las fumarolas. (aadir definicin fumarola). Mas comn es el oxo-hidroxido-cloruro como la atacamita Cu2OH3Cl.

Pm (g/mol)Densidad (g/cm3)P.f. (C)P.eb. (C)Solubilidad (g/mL)

Anhidro134.453.386498993 (descomposicin)70.6 (0C)75.7 (25C)

Dihidrato170.482.5100 (deshidratacin)//

Aspecto Dihidrato

Aspecto Anhidro

ESTRUCTURA:

La configuracin d9 hace que este sujeto a la distorsin de la geometra octadrica idealizada por el efecto Jahn-Teller, que en este caso se debe a la situacin de un e- en un orbital d que est fuertemente antienlazante a un par de ligandos cloruro. La distorsin tpica para este compuesto del octaedro es la elongacin de uno de los ejes de tetrasimetria, de manera que hay una distribucin plana de cuatro enlaces cortos (Cu-Cl) y dos largos trans. Tenemos 4Cl- a 230 y 2 Cl- a 295. Es paramagntico y de alto Spn.

En su forma anhidra adopta una estructura similar a la del yoduro de cadmio distorsionada (ver link estructura CdI2:http://mrsec.wisc.edu/Edetc/pmk/esp/CdI2.html

En la forma hidratada (CuCl2*2H2O) mantiene la geometra de octaedro distorsionada de alto Spn, donde el Cu se mantiene en el centro rodeado de 2 molculas de H2O y 4Cl- que actan como puente con otros centro de Cu.

PROPIEDADES:

Es un acido de Lewis dbil y oxidante suave. Tiene estructura cristalina. Se descompone en CuCl y en Cl2 a 1.000 C:2 CuCl2 2 CuCl + Cl2 (g)En disolucin presenta una excepcin a resto de compuestos de Cu2+. Sus disoluciones concentradas presentan un color verde en lugar del color azul que presentan disoluciones de otras sales. Esto se debe a la presencia de iones complejos como el Ion tetraclorocuprato (II) ([CuCl4]2- ). Si se diluye el color cambia a azul al reemplazarse los iones cloruro por molculas de H2O formndose como producto final el Ion hexaacuocobre (II):

[CuCl4]2-(ac) + 6H2O(l) [Cu(OH2)6]2+(ac) + 4Cl-(ac)

En su reaccin con HCl u otras fuentes de cloruro forma los iones complejos CuCl3- y CuCl42- :

Alguno de estos complejos se pueden cristalizar y adoptan tipos estructurales de gran variedad:

Aspecto Disolucin de CuCl2 concentrada

Disolucin de [CuCl4]2-

Tambin forma una variedad de complejos de coordinacin con ligandos como piridina y oxido de trifenilfosfina:

CuCl 2 + 2 C 5 H 5 N [CuCl 2 (C 5 H 5 N) 2 ] (tetragonal)CuCl 2 + 2 (C 6 H 5) 3 P = O [CuCl 2 ((C 6 H 5) 3 P = O) 2] (tetradrica)

Sin embargo ligandos blandos como las fosfinas, yoduro y cianuro as como algunas aminas terciarias, causan la reduccin del Cu (II) a Cu (I).Para convertir el CuCl2 a CuCl el derivado ms usado y conveniente en disolucin acuosa es el SO2 como reductor:

2 CuCl 2 + SO 2 + 2 H 2 O 2 CuCl + 2 HCl + H 2 SO 4 Su hidrlisis genera el oxicloruro de cobre, Cu 2 Cl (OH) 3, un fungicida popular.

OBTENCION:

El cloruro de Cobre (II) se prepara comercialmente por cloracion del cobre en presencia de agua:

Cu + Cl 2 + 2 H 2 O CuCl 2 (H 2 O) 2

Tambin puede obtenerse por el tratamiento del hidroxido, oxido o carbonato de cobre con acido clorhdrico.La electrolisis de una disolucin acuosa de cloruro de sodio con electrodos de cobre, produce entre otras cosas, una espuma azul-verdosa que puede ser recogida y convertida en el dihidrato.Para obtenerlo en forma anhidra se mezclan directamente los elementos, el Cobre y el Cloro.

USOS:

Una de las principales aplicaciones del Cloruro Cprico es actuar como co-catalizador del cloruro de paladio (II) en el proceso Wacker. En este proceso el eteno se convierte en etanal con agua y aire. Durante la reaccin el PdCl2 se reduce a Pd, el CuCl2 sirve para oxidarlo de nuevo a PdCl2. El aire puede oxidar el resultante CuCl a CuCl2 completando el ciclo:

1. C 2 H 4 + PdCl 2 + H 2 O CH 3 CHO + Pd + 2 HCl 2. Pd + 2 CuCl 2 2 CuCl + PdCl 2 3. 4 CuCl + 4 HCl + O 2 4 CuCl 2 + 2 H 2 O El proceso global es: 2 C 2 H 4 + O 2 2 CH 3 CHO

El cloruro de Cobre (II) tiene una variedad de aplicaciones especializadas en sntesis de compuestos orgnicos. Da cloraciones sobre hidrocarburos aromticos que suelen realizarse en presencia de oxido de aluminio.Tambin es capaz de clorar la posicin alfa de compuestoscarbonilicos:

Esta reaccin se lleva a cabo en un disolvente polar como la dimetilformamida (DMF), a menudo en presencia de cloruro de litio para acelerar la reaccin.

El cloruro de Cobre (II) en presencia de oxigeno puede oxidar a fenoles. El producto principal puede dirigirse a una quinona o a una dimerizacin oxidativa. El ltimo proceso proporciona un acoplamiento de las dos molculas sintetizando en el ejemplo el 1,1-binaftol:

Tales compuestos son intermediarios en la sntesis de BINAP y sus derivados.

El cloruro de Cobre (II) dihidrato promueve la hidrlisis de acetonitas, es decir, la desproteccin del grupo para regenerar dioles o amino-alcoholes, como tenemos en el ejemplo:

Nota: TBDPS = terc-butildifenilsililo

El cloruro de Cobre (II) tambin cataliza la adicin libre de radicales de cloruros de sulfonilo sobre alquenos donde la alfa clorosulfona puede someterse al proceso de eliminacin para formar un vinilo sulfona.

Es utilizado en pirotecnia como azul/colorante verde. En ensayo a la llama se puede comprobar al observarse la emisin de una llama azul-verdosa. Esto es comn a todos los compuesto de cobre(II).Es txico y slo las concentraciones por debajo de 5 ppm se permite en el agua potable por la agencia de proteccin ambiental de EE.UU.

De inters histrico se utilizo en la primera resonancia paramagntica electrnica en 1944 por Yevgeny Zavoisky.

APLICACIN EXPERIMENTAL:

LAS CRISTALIZACIONES SENSIBLES:

- INTRODUCCION:

El punto de partida de las cristalizaciones sensibles, hoy aceptadas como mtodo de diagnostico en algunos hospitales de Alemania, Francia y Suiza, se encuentra en las investigaciones de Pfeiffer, all por los aos 30, quien sigui unas indicaciones de Rudolf Steiner acerca de la importancia del fenmeno de la cristalizacin como mtodo de poner en evidencia la actividad de las fuerzas formadoras suprasensibles de la Naturaleza.La cristalizacin es un fenmeno extraordinariamente delicado, que puede servir para poner de manifiesto la accin de fuerzas muy dbiles. Una solucin sobresaturada es un sistema extraordinariamente susceptible a cualquier variacin del medio. En esta los tomos se encuentran lo suficientemente cerca como para interaccionar entre s y el movimiento de las partculas es mnimo.Las cristalizaciones de las que vamos a hablar ahora son sensibles a la estructura energtica de los seres vivos, es decir, al campo electrodinmico adjunto al organismo corporal. Si se deja evaporar una disolucin de CuCl2 sobre una placa de vidrio, aparecen unas agujas cristalizadas desordenas. Los fsicos y qumicos acostumbran a no dar significado especial a este aparente desorden y variedad de formas.

Sin embargo, si a la disolucin de CuCl2 se le aaden algunas gotas de sangre, jugo de plantas, o algn tipo de fluido orgnico, la cristalizacin se produce ahora organizando configuraciones tpicas, significativas de energas vitales. Quedan de esta forma presentes las fuerzas formadoras de la materia viva. Otras sales tambin son tiles para este fin, pero el CuCl2 es el ms exacto por la formacin de cristales tan finos, dando imgenes mas detalladas.

- PROCEDIMIENTO:

El procedimiento consiste en verter de 5 a 10 cm3 de una disolucin de CuCl2 al 5% en una placa petri, a la que previamente se le ha aadido unas gotas de algn fluido orgnico. Es muy importante que el material este muy limpio. Despus se deja evaporar despacio en un espacio climatizado donde pueda controlarse la temperatura y la humedad. La temperatura ideal ronda los 28-34C y un 50-60% de humedad relativa. De este modo la cristalizacin tarda en producirse aproximadamente 14-16 horas. El lugar debe estar alejado de vibraciones para que no quede alterado el resultado de la prueba.

El empleo de la placa Petri tiene su justificacin, una disolucin extendida, forma un menisco convexo, por tanto la evaporacin es ms rpida en los bordes, donde crecern los primeros ncleos de cristalizacin, que interferirn con los que parten del centro. Al contrario, sobre la placa Petri el menisco es cncavo, puesto que debido a la capilaridad la solucin asciende ligeramente por los bordes; la evaporacin resulta mas rpida en el centro y de all parte a los extremos sin interferencias.

Finalmente el CuCl2 cristaliza en un aglomerado de agujas que revela la presencia de las fuerzas inscritas en la solucin. Obviamente la presencia de sustancias extraas al cloruro cprico interfiere en su cristalizacin; ahora bien, los laboratorios y clnicas donde se han llevado a cabo estudios sobre este fenmeno, constatan la aparicin de figuras bien determinadas segn la sustancia aadida, tipos bien definidos que se relacionan, mas con la cualidad de la sustancia, que con la composicin qumica.En el caso de la adicin de jugos de plantas se constatan notables diferencias debido a la procedencia del tipo de cultivo o de la salud vegetal. De hecho, en Francia, Colombia y otros pases es actualmente una tcnica para discriminar si tal fruta o verdura procede de un cultivo biolgico o no, si ha recibido abonos qumicos, pesticidas, etc. El jugo procedente de una planta sana y vigorosa da una cristalizacin regular, armnica y limpia, con radiaciones desde el centro hacia el exterior. Por el contrario, la cristalizacin efectuada con jugo de una planta dbil, enfermiza o cultivada por medios artificiales, da una imagen irregular e inarmnica, con ncleos de interferencia.

Las cristalizaciones sensibles apelan a la fuerza vital o componente electrodinmico de los seres vivos. Dado que revelan las fuerzas formadoras de la materia viva, permiten avanzar con muchsimo adelanto las evoluciones patolgicas que puede llevar a cabo un organismo aparentemente sano, respecto a otros mtodos de diagnostico. Un hombre o mujer joven, llenos de vida, pueden dar negativo en un chequeo medico, una exploracin o analtica. La cristalizacin sensible-de ah su inters en el diagnostico-anuncia hacia que alteracin camina un organismo cuando la edad o las condiciones de vida vayan minando la vitalidad y las defensas, cuando merma la capacidad recuperadora.

Los laboratorios que llevan a cabo cristalizaciones sensibles hablan de 20 aos de adelanto en el caso de tumores cancerosos. Dada la importancia que aun tiene para el pronstico de esta enfermedad la precocidad en la deteccin y el tratamiento, se revela la importancia del mtodo.Al objeto de nuestro estudio, las cristalizaciones sensibles son una prueba ms de la existencia de una estructura energtica de los seres vivos, por llamarla de un modo actual, que se esconde a nuestra vista, detrs de la materia. La literatura sobre cristalizaciones sensibles muestra un echo sorprendente a primera vista para quien no esta familiarizado con este tipo de asunto; las agujas de cloruro cprico dibujan las llamadas figuras de rgano. Si se tritura un tejido, de rin por ejemplo, al aadir unas gotas de este triturado a la solucin, resulta al final una configuracin tpica de rin. Igualmente las cristalizaciones con sangre dan figuras de rgano en caso de que alguno este afectado. Constituye un fenmeno nico e inesperado, acuado por dcadas de observaciones, que proporciona el terreno de las doctrinas de la ciencia antigua.

- PRACTICA:

Vamos a realizar una serie de ensayos para demostrar la alteracion que sufre la cristalizacion en presencia de materia organica viva y degradada. Aadimos sobre cada placa 6 mL de disolucion y medimos el pH inicial (siendo en este caso pH=5), acontinuacinse vierte sobre cada placa 1 mL del fluido organico a elegir. Para los ensayos hemos utilizado : Limn yTomate.

El ph de la placa a dia=0 de limon es de 3 y el de tomate 4.

Placa Cristalizada Pura

Aqui podemos observar las ramificaciones de la sal pura. El color es celeste y su pH=5.

PlacaCristalizada conlimn

Al aadir el limon se produce un descenso del pH, y el color del cristal y lacristalizacinse v totalmente afectada.

Placa Cristalizada con tomate

Con el tomate, el color es an mas inteso y la distorsin de la cristalizacin es mayor.

Dejamos pasar cuatro dias para observar la degradacin de la materia orgnica y comprobar, con estos ensayos que al ser la materia ms degradada, o "menos" viva, la estructura ser an mas distinta a las que tenemos a dia=0(ya que la vitalidad a desaparecido):

Placa cristalizada con limon

Observamos que la distorsin es aun mayor y que el parecido con su respectiva a dia=0 es muy distinto. Pasamos de agujas ordenadas y finas a cristales mas grandes y de un color muy intenso. El pH se mantiene aproximadamente constante y la cantidad de zumo de limon es el mismo.

Con el tomate ocurre lo mismo,no es tan parecido a su respectivo de dia=0. Estos cristales tambien tienden a ser ms grandes, aunque no tanto como los del limn y son de color algo ms oscuro que el inicial.

En conclusion podemos deducir con los ensayos que a medida que la materia organica pierde su vitalidad o ms tecnicamente sus propiedades iniciales, deja de influir en la cristalizacin de la sal, ya que lo obtenido en las dos ultimas placas nos demuestra un parecido mayor al cristal puro que a su inicial; con cristales ms grandes y ms desordenados. Seria interesante el caso de continuar los ensayos hasta la total degradacin de la materia y observar si el parecido al puro es mayor.

Aqui se muestran otros ensayos:

Placa cristalizada con Manzana

Placa Cristalizada con Flor de Liz

Placa cristalizada con Leche

Las observaciones que se pueden tener son el color, que dependiendo del tipo de sustancia varia de una forma ms o menos intensa, el tipo de cristal obtenido, de mayor o menor tamao y fineza, y la formacin de dobles C )( en la mayoria de los casos.

BIBLIOGRAFIA:

1 - Quimica inorganica avanzada-Cotton2 - Wikipedia/copper cloride3 - Geoff Rayner, Caham Quimica inorganica descriptiva4 - Miguel Moreno- cristalizacion sensible