Фторид меди(II)

Фторид меди(II) — это неорганическое бинарное химическое соединение. Химическая формула CuF₂.

Фторид меди​(II)​
Общие
Систематическое наименование	меди​(II)​ фторид
Сокращения	фторомедь(II)
Традиционные названия	дифторид меди
Хим. формула	CuF2
Физические свойства
Состояние	(безводный) белый кристаллический порошок (дигидрат) синий цвет
Молярная масса	(безводный) 101.543 г/моль (дигидрат) 137.573 г/моль
Плотность	(безводный) 4,23 г/см³ (дигидрат) 2,934 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	(безводный) 950 °C, (дигидрат) 130
• кипения	(безводный) 1676 °C
Мол. теплоёмк.	(при 298,15 K) 65.815 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−538.9 ± 1.3 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	в хол. воде 0,08 г/100 мл
• в других веществах	растворяется в аммиаке, фтороводородной, хлороводородной и азотной кислотах; пиридине, этилацетате
Классификация
Рег. номер CAS	7789-19-7, 13454-88-1 (дигидрат)
PubChem	522688
Рег. номер EINECS	232-147-3
SMILES	[Cu+2].[FH-].[FH-]
InChI	InChI=1S/Cu.2FH/h;2*1H/q+2;;/p-2 GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L
ChemSpider	74214 и 455944
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Физические свойстваПравить

Безводный фторид меди это белые гигроскопические кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Fm3m, a = 0,5417 нм, Z=4, структура типа CaF₂.

Образует кристаллогидрат CuF₂·2H₂O — светло-голубые кристаллы, при нагревании плавится в собственной воде.

ПолучениеПравить

Фторид меди(II) можно получить обменной реакцией оксида меди(II) и фтороводорода:

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {CuO+2HF\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ CuF_{2}+H_{2}O}}$ 

Фторид меди(I) при нагревании диспропорционирует:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{F}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}$${\mathsf {2CuF\xrightarrow {^{o}t} \ CuF_{2}+Cu}}$ 

Фторид меди(II) можно получить путем сгорания меди во фторе:

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{+}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Cu+F_{2}\xrightarrow {} \ CuF_{2}}}$ 

При температуре в 400 °C фтор вытесняет из хлорида меди(II) хлор:

$\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{400}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {CuCl_{2}+F_{2}{\xrightarrow {400^{o}C}}CuF_{2}+Cl_{2}}}$ 

При температуре в 375 °C фторид азота(III) с медью реагирует с образованием тетрафторгидразина и фторида меди(II):

$\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}\stackrel{{\mathsf{375}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2NF_{3}+Cu{\xrightarrow {375^{o}C}}N_{2}F_{4}+CuF_{2}}}$ 

Химические свойстваПравить

Восстанавливается до меди водородом:

$\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}$${\mathsf {CuF_{2}+H_{2}{\xrightarrow {}}\ Cu+2HF}}$ 

Разлагается парами воды.

$\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{F}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {CuF_{2}+H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}\ CuO+2HF\uparrow }}$ 

Взаимодействует с щелочами:

$\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}$${\mathsf {CuF_{2}+2NaOH{\xrightarrow {}}\ Cu(OH)_{2}+2NaF}}$ 

Соединение теряет фтор будучи расплавленным в температурах выше 950 °C:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{950}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{F}\mathsf{+}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2CuF_{2}{\xrightarrow {950^{o}C}}\ 2CuF+F_{2}\uparrow }}$ 

В растворах, содержащих фторид-ион F⁻, образует комплексные анионы, например, CuF₃⁻, CuF₄²⁻ и CuF₆⁴⁻:

$\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\stackrel{{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\mathsf{]}$${\mathsf {CuF_{2}+NaF\xrightarrow {H_{2}O} \ Na[CuF_{3}]}}$ 

ПрименениеПравить

 

Применение фторида меди(II)

Было выяснено, что ароматические углеводороды реагируют со фторидом меди(II) в кислородсодержащей атмосфере при температурах выше 450 °C, образуя фторированные ароматические углеводороды.

Данная реакция, показанная на рисунке слева, является более простой, чем реакция Зандмейера, но применима только для соединений, которые являются достаточно стабильными при высоких температурах.

Применяется в качестве инсектицида и в производстве керамики.