Ossicloruro di rame

Ossicloruro di rame è il nome comune usato per il composto inorganico di formula Cu₂Cl(OH)₃, spesso scritta come CuCl₂⋅3Cu(OH)₂. Nella nomenclatura IUPAC il nome del composto è triidrossocloruro di dirame. In condizioni normali è un solido di colore verde-azzurro praticamente insolubile in acqua.

In natura è presente in vari minerali con forme cristalline polimorfe. I minerali più comuni sono paratacamite (forma romboedrica) e atacamite (ortorombica), meno comuni sono botallackite e clinoatacamite (entrambe monocline). L'ossicloruro di rame è disponibile in commercio, e viene usato come fungicida e come pigmento.

Strutture

Forma cristallina alpha pura dell'ossicloruro di rame

Nella figura accanto si notano cristalli alpha puri dell'ossicloruro di rame. Template:Clear

L'atacamite è ortorombica, gruppo spaziale Pnma (gruppo n°62), con due unità asimmetriche cristallograficamente indipendenti contenenti Cu e atomi ossigeno del gruppo idrossile. Entrambi i due atomi Cu mostrano una geometria di coordinazione caratteristica Jahn-Teller ottaedrale distorta (4+2): ogni Cu è legato ai quattro gruppi OH vicini con distanze Cu-OH di 2.01 Å; inoltre, uno degli atomi Cu è legato ai due atomi Cl (a 2.76 Å) formando l'ottaedro [Cu(OH)₄Cl₂], e l'altro Cu è legato ad un atomo Cl (a 2.75 Å) e un gruppo OH (a 2.36 Å) formando l'ottaedro [Cu(OH)₅Cl]. I due tipi di ottaedro sono collegati agli spigoli per formare una struttura tridimensionale con l'ottaedro [Cu(OH)₅Cl] che incrocia l'altro ottaedro [Cu(OH)₄Cl₂] in strati paralleli a (110) (Fig 1).

Fig 1: Coordinazione e legami del Cu nell'atacamite

Sintesi

Industrialmente si prepara a partire da soluzioni concentrate di cloruro di sodio contenenti ioni Cu(II). Il rame(II) viene dapprima ridotto ponendo la soluzione a contatto con rame metallico; in questo modo si ottiene cloruro di rame(I). Successivamente la soluzione è riscaldata e aerata per effettuarne l'ossidazione. L'ossicloruro di rame precipita, mentre le acque madri contenenti CuCl₂ e NaCl vengono riciclate.

$\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+\mathrm{C}\mathrm{l}⟶2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}$

$6\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\frac{3}{2}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\cdot 3\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2$

Altre vie alternative sono l'idrolisi di soluzioni di CuCl₂ con idrossido di sodio, o la reazione di CuCl₂ con ossido di rame(II) idrato precipitato di fresco:

$4\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+6\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\cdot 3\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+6\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

$\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+3\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{O}\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\cdot 3\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2$

Proprietà e reattività

L'ossicloruro di rame è un composto stabile. Per riscaldamento oltre 200 ºC si decompone formando l'ossido. In acqua è praticamente insolubile, ma si scioglie in acidi minerali formando i corrispondenti sali di rame. Ad esempio con acido cloridrico:

$\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}_2(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{l}+3\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶2\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Con idrossido di sodio reagisce formando l'idrossido di rame(II):

$\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}_2(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶2\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

È solubile in soluzioni ammoniacali o in presenza di ioni cianuro formando composti di coordinazione.

È altamente mortale se inalato o ingerito, dannoso per la fauna.

Bibliografia

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