Дигидроксокарбонат меди(II)

Дигидроксокарбонат меди​(II)​
Общие
Систематическое наименование	Дигидроксокарбонат меди​(II)​
Традиционные названия	Дигидроксид-карбонат димеди, основной карбонат меди, основная углекислая медь
Хим. формула	(CuOH)2CO3
Физические свойства
Состояние	тёмно-зелёные кристаллы
Молярная масса	221,11 г/моль
Плотность	4,05 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 200 °C
Безопасность
ЛД50	159 мг/кг (по другим данным 1350 мг/кг) (крыса, орально)
Токсичность	H302, H315, H319, H335, P261, P305+351+338
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Гидроксокарбонат меди(II) (малахит) — неорганическое соединение, основная соль металла меди и угольной кислоты с формулой (CuOH)₂CO₃, тёмно-зелёные кристаллы, нерастворимые в воде.

Получение

• В природе встречается минерал малахит, некоторые разновидности — практически чистый (CuOH)₂CO₃.

• Медь во влажном воздухе медленно реагирует с кислородом и диоксидом углерода:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\tau }{\to }\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }$

• Пропускание углекислоты через суспензию гидроксида меди:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реакция сульфата меди и гидрокарбоната натрия:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{60^{o}C}{\to }\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Физические свойства

Дигидроксокарбонат меди(II) образует тёмно-зелёные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 2₁/a, параметры ячейки a = 0,9502 нм, b = 1,1974 нм, c = 0,3240 нм, β = 98,75°, Z = 4.

Нерастворим в воде, р ПР = 33,11.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{180-200^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с кислотами:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с солями аммония и раствором аммиака:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\cdot }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\stackrel{}{\to }\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с цианистым калием:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{N}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}$

• Реагирует с оксидом углерода (IV) под давлением:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{p}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Растворяется в избытке горячего концентрированного раствора карбоната натрия с образованием синего раствора, при охлаждении из которого кристаллизуется вегшайдерит, окрашенный в синий цвет тетрагидроксокупратом натрия:

$\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{7}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{2}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{5}}\mathsf{[}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{]}\mathsf{(}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.