Иодид меди(I)

Иодид меди(I)
Систематическое название	Иодид меди(I)
Химическая формула	CuI
Внешний вид	белые кристаллы, со временем коричневеют
Свойства
Молярная масса	190,45 г/моль
Температура плавления	605 °C (878,15 К)
Температура кипения	1320 °C (1593,15 К)
Плотность	5,62 г/см³
Показатель преломления	2,346
Твёрдость по Моосу	2,5
Растворимость в воде	2⋅10−5 г/100 мл
Произведение растворимости	1,1⋅10−12
Давление пара	13 гПа (656 °С)
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	−68 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+97 Дж/(моль·К)
Стандартная энергия образования Гиббса	−70 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	7681-65-4
Регистрационный номер EC	231-674-6
Безопасность
R-фразы	R22; R36/37/38; R50/53
S-фразы	S22; S24/25; S26; S61
H-фразы	H302; H315; H319; H335; H340
P-фразы	P261; P273; P305 + P351 + P338
Пиктограммы опасности
Пиктограммы опасности СГС
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Иодид меди(I) свежий неокисленный

Иоди́д ме́ди(I) — неорганическое вещество с формулой $\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}$, соединение меди и иода. Относится к классу бинарных соединений, может рассматриваться как соль одновалентной меди и иодоводородной кислоты. В чистом виде — белое кристаллическое вещество, со временем приобретает бурый цвет из-за разложения на медь и иод.

Нахождение в природе

Иодид меди(I) встречается в природе в виде минерала маршита. Цвет минерала от белого до темно-коричневого. Твёрдость по шкале Мооса 2,5.

Физические свойства

Иодид меди(I) при нормальных условиях — твёрдое вещество белого цвета, нерастворимое в воде, этаноле, эфире, хорошо растворимое в пиридине (до 1,73 моль/кг). Растворяется в диметилформамиде в присутствии молекулярного иода, причем концентрация иодида меди в растворе прямо зависит от концентрации молекулярного иода. Плавится без разложения при 605 °C. Не образует кристаллогидратов, но с пиридином образует комплексы состава $\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{I}\mathrm{\cdot }\mathrm{5}\mathrm{P}\mathrm{y}$.

Иодид меди(I), как и большинство бинарных соединений с галогенами, является неорганическим полимером. Иодид меди(I) имеет богатую фазовую диаграмму, а это значит, что он существует в нескольких кристаллических формах. Иодид меди(I) принимает структуру сфалерита ниже 390 °C (γ-CuI), структуру вюрцита между 390 и 440 °C (β-CuI) и структуру галита выше 440 °C (α-CuI). Когда иодид меди(I) принимает структуру сфалерита и вюрцита, ионы располагаются тетраэдрически, на расстоянии 2,338 Å. Бромид меди(I) и хлорид меди(I) аналогично переходят из структуры сфалерита в структуру вюрцита при 405 и 435 °C, соответственно. Межатомные расстояния в бромиде меди(I) и хлориде меди(I) равны 2,173 и 2,051 Å соответственно.

γ-CuI	β-CuI	α-CuI

Химические свойства

Иодид меди(I) не реагирует с гидратом аммиака; подвергается следующим химическим превращениям:

• Иодид меди медленно окисляется кислородом воздуха до иода, что объясняет его окраску.

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}$

• переводится в раствор с помощью реакций ионного обмена с концентрированными растворами иодоводородной кислоты, иодида калия, цианида калия, тиосульфата натрия

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{M}\mathsf{I}\mathsf{⟶}\mathsf{M}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}$, где $\mathsf{M}\mathsf{=}\mathsf{H},\mathsf{K}$

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{N}\mathsf{⟶}\mathsf{K}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{I}$

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}$

• окисляется до соединений меди(II) и иода концентрированной азотной кислотой, горячей концентрированной серной кислотой

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{⟶}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• в горячей концентрированной щёлочи разлагается до оксида меди(I)

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{O}{\mathsf{H}}^{\mathsf{-}}\mathsf{⟶}\mathsf{C}{\mathsf{u}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{I}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• под действием сильных восстановителей (например, алюмогидрид лития) образует гидрид меди(I)

$\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{[}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{⟶}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{I}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{H}$

Получение

Иодид меди(I) может быть получен следующими способами:

• взаимодействием оксида меди(I) с разбавленной иодоводородной кислотой

$\mathsf{C}{\mathsf{u}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{I}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• нагреванием оксида меди(II) с иодидом алюминия

$\mathsf{6}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{I}}_{\mathsf{3}}\stackrel{230{}^{\circ }C}{\to }\mathsf{6}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}$

• взаимодействием растворимых солей меди(II) с растворимыми иодидами; образующийся в данной реакции гипотетический иодид меди(II) мгновенно превращается в иодид меди(I)

$\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{u}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{I}}^{\mathsf{-}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{]}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}$

• взаимодействием металлической меди (например, в виде порошка) с растворами иода в пиридине или диметилформамиде

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{I}$

В отличие от прочих способов, иодид меди получается в виде раствора в органическом растворителе.

Применение

Индикатор паров ртути.

Токсичность

Вызывает раздражение слизистых оболочек (глаз, органов дыхания). Может вызывать раздражение кожи. При проглатывании вызывает раздражение ЖКТ и общее отравление.

Очень опасно для водных организмов. Может вызывать долговременные негативные изменения в водной среде. LC₅₀ для рыбок Danio rerio составляет 0,4 мг/л в течение 96 ч.

См. также

• Полииодиды меди(II)