Sintesi del fluoruro di rame(II) idrato

Salve, questa sintesi non è che la riproposizione di quella precedentemente fatta, con le dovute modifiche apportate dopo i dubbi sollevati da molti utenti. La consultazione di fonti attendibili (Brauer) da parte di vari utenti di certo più esperti di me, l'eliminazione delle imprecisioni tratte da Wikipedia e la prova eseguita da Al-Ham Bic in laboratorio hanno confermato che per il primo prodotto si trattava realmente di fluoruro rameico, almeno in percentuali accettabili . Si è anche giunti alla conclusione che il prodotto ottenuto a partire dal carbonato di rame e non dall'idrossido è più puro.

Ringrazio anticipatamente Quimico e Al-Ham-Biq senza l'aiuto dei quali difficilmente avrei potuto trarre queste conclusioni

Posto quindi la sintesi,la vecchia e la nuova, ricordando che la resa migliore in termini di qualità si ottiene con la seconda.

Prima Sintesi

Reagenti impiegati:

Solfato Rameico pentaidrato circa 25g

Idrossido di sodio :corrosivo: 12g

Acido fluoridrico :tossico::corrosivo: 12% 25 ml

Materiale:

beaker in plastica (l'acido fluoridrico attacca il vetro)

vetreria varia

Procedimento:

Il procedimento è semplicissimo. Sciogliere in un beaker nel quale è stata posta dell'acqua distillata ghiacciata 12 g di idrossido di sodio, nell'altro circa 25 g di solfato rameico pentaidrato. Versare la soluzione con il solfato nella prima, precipita l'idrossido rameico. Filtrare rapidamente.

In un contenitore di plastica porre 25 ml di acido fluoridrico e aggingere l'idrossido quindi mescolare. Il colore cambia con il mescolamento dal blu scuro intenso dell'idrossido a verde acqua del fluoruro. Dopo circa un ora il fluoruro insolubile in acqua si deposita sul fondo. Isolare il sale facendo evaporare l'acqua. Il prodotto isolato è una polvere verde acqua sporco, probabilmente per la presenza di ossido rameico prodotto dalla decomposizione dell'idrossido non reagito. Di seguito le reazioni

2NaOH + CuSO4===>Cu(OH)2 + Na2SO4

Cu(OH)2 + 2HF===>CuF2 + 2H2O

Seconda sintesi

Reagenti:

CuSO4 solfato rameico pentaidrato 40g

Na2CO3 carbonato di sodio 26g

HF acido fluoridrico 12% :tossico::corrosivo: 25ml (si può usare anche a concentrazione superiore)

La vetreria è la stessa.

Procedimento:

Sciogliere in beaker separati il solfato di rame ed il carbonato di sodio, poi versare la soluzione sodica in quella di rame, precipita il carbonato basico. Far asciugare. Porre il prodotto in un contenitore di plastica e aggiungervi l'acido fluoridrico. Si ha lo sviluppo di CO2. Asciugare quindi il sale.

2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O===>CO2 + H2O + CuCO3-Cu(OH)2

CuCO3-CU(OH)2 + 4HF===>2CuF2 + CO2 + 3H2O

Come già detto si tratta di sale idrato.

Posto foto: nelle prime due fluoruro rameico via idrossido, nella terza confronto tra il sale prodotto via idrossido e quello sia carbonato(sn).

Chiedo gentilente ad Al di postare le sue foto a riguardo.

Allora le ricopio qui per confronto, senza aggiungere altro; la discussione si trova in "I vostri esperimenti".

Interessante.Bravo!

Finalmente! Al il tuo prodotto sembra esattamente identico a quello di Publios del secondo tentativo!

ho trovato in casa due bottigliette da 25ml l'una che sono usate per sciogliere la ruggine.ùL'unico problema che sulla confezione non è dichiarato il contenuto! (ho visto su internet che per togliere la ruggine si usa sia l'acido fluoridrico che il fosforico) che prova potrei fare per vedere quale dei due acidi è?

si usano anche i sali di acido ossalico...

sono usati in soluzione? ho provato ad aggiungere al presunto acido del carbonato di rame, c'è stato un rilascio di CO2 e la soluzione è diventata azzurro chiaro.

comunque in genere le bottigliette da 25ml sono di HF...

ma non ci possiamo basare solo sulla quantità del composto.. il fosforico lo escluderei, o si è formato qualche ossalato o è fluoridrico

**R@dIo@TtIvO** ha scritto:

ma non ci possiamo basare solo sulla quantità del composto.. il fosforico lo escluderei, o si è formato qualche ossalato o è fluoridrico

di solito si usano i sali dell'acido ossalico quindi che si sia formato ossalato di rame sviluppando CO2 è anch'esso da escudere. Di solito vengono venduti flaconcini arancioni di diverse dimensioni(dipende dalla marca) contenenti HF, poi gli smacchiatori antiruggine a base di acido fosforico non sono perfettamente incolore(di solito hanno un colore bruno).

molto informato as

**R@dIo@TtIvO** ha scritto:

molto informato as

eh si!

La settimana scorsa ho sintetizzato anch' io questo sale, ecco la foto del prodotto secco: L' ho prodotto facendo reagire carbonato basico di rame con dell' acido fluoridrico al 15% le quantità sono le stesse usate da publios nel primo post (sintesi N°2). Nella realtà il colore è come quello di al-ham-bic ma il flash ha cambiato leggermente la tonalità del colore

è mai possibile che non posti nemmeno una foto decente....Per quello che posso capire da questa foto potrebbe essere anche calce da muratore....

marco the chemistry ha scritto:

è mai possibile che non posti nemmeno una foto decente....Per quello che posso capire da questa foto potrebbe essere anche calce da muratore....

Scusa tanto, ma mi son perso qualche cosa?

Sei il nuovo "moderator in pectore"?

Perchè è bene chiarire: non tutti gi utenti possono disporre di un laboratorio professionale e qualcuno si "adatta" con quello che ha.

La foto è ottima, ha perfino la quadrettatura come tu stesso ci hai insegnato.

Non tutti, anzi quasi nessuno (io compreso) qui ha un laboratorio professionale, ma una foto migliore la fa anche la webcam di un portatile degli anni '90... La quadrettatura l'ho insegnata io, ma il foglio deve essere bello nuovo, non appena estratto dal cestino... Più che altro il flash annulla qualsiasi tonalità del sale, che appare bianchissimo come la calce...sequalcuno imparasse a fare delle foto degne di essere chaiamate fotografie, sarebbe meglio...

Fosgene,

condivido appieno le critiche di Marco.

Sebbene la S6 non sia una fotocamera digitale dalle prestazioni esaltanti, con un poco di dedizione si possono ugualmente ottenere risultati più che accettabili.

La invito pertanto a leggere bene il manuale di istruzioni, specie la parte riguardante le modalità di ripresa. Scoprirà che questa fotocamera possiede una sofisticata serie di impostazioni automatiche in grado di soddisfare quasi tutte le esigenze. E non dimentichi di disattivare la funzione flash quando scatta foto a distanza ravvicinata!

saluti

Mario

Mario ha scritto:

Fosgene,

condivido appieno le critiche di Marco.

Sebbene la S6 non sia una fotocamera digitale dalle prestazioni esaltanti, con un poco di dedizione si possono ugualmente ottenere risultati più che accettabili.

La invito pertanto a leggere bene il manuale di istruzioni, specie la parte riguardante le modalità di ripresa. Scoprirà che questa fotocamera possiede una sofisticata serie di impostazioni automatiche in grado di soddisfare quasi tutte le esigenze. E non dimentichi di disattivare la funzione flash quando scatta foto a distanza ravvicinata!

saluti

Mario

Così va meglio?

Va decisamente meglio, a dimostrazione che si tratta più di impegno che di possibilità, molte volte

Ah, sì...ora è sublime!

Un capolavoro di pregio inestimabile.

Un'opera che mi tocca dentro, più delle dita del mio urologo.

Sono commosso!

fosgene ha scritto:

Così va meglio?

Diciamo che era impossibile fare di peggio. Ecco perché questa foto è migliore della precedente.

Ma siamo ancora lontani dalla sufficienza.

Mentre sul bilanciamento del bianco ci siamo quasi, quello che va rivisto è la presentazione del soggetto (suvvia, quella carta stropicciata è un obbrobrio) e l'illuminazione della scena.

Perlomeno è da apprezzare l'impegno che ha profuso, ma la strada da fare è ancora tanta.

saluti

Mario

Ho voluto replicare la sintesi del fluoruro rameico per verificare alcune cose che non mi convincevano.

Innanzitutto il colore. In letteratura il sale biidrato è descritto come azzurro.

Le foto finora postate mostrano un colore che nel migliore dei casi è verde azzurro.

Poi è la preparazione del sale che mi lascia perplesso, meglio forse procedere diversamente.

Ho preparato dapprima una soluzione acquosa non troppo concentrata di solfato rameico, poi l'ho scaldata a circa 50 °C, quindi sotto continua agitazione ho dosato goccia a goccia una soluzione acquosa di KOH al 5%.

Smettere l'aggiunta di alcali quando il pH arriva intorno a 8. Lasciare decantare poi filtrare su Buchner, lavando infine il precipitato di idrossido (di colore verde grigio per parziale decomposizione a ossido) con alcune porzioni di acqua calda. Trasferire con l'ausilio di una spatola la fanghiglia ispessita di idrossido in un bicchiere di PFA e infine aggiungere HF al 48% in lieve eccesso. Si forma una soluzione di colore blu-azzurro. Scaldare con cautela su piastra in modo da evaporare l'eccesso di HF e appena iniziano a separarsi dei sali azzurri lasciare raffreddare.

Si formano così i cristalli di fluoruro di rame biidrato (vedi foto seguente)

Come potrete notare la soluzione è azzurra perché il sale presenta una certa solubilità in acqua.

A questo punto ho separato il sale per decantazione lavandolo subito per 2 volte con acetone separando sempre la fase organica (di aspetto lattiginoso) per decantazione. Dopo un'ora di essiccazione in stufa a 40 °C otteniamo finalmente il sale di colore azzurro.

http://uptiki.altervista.org/viewer.php?file=repnq26uba7rc7tzz2m.jpg

Un poco di sale può essere recuperato dalle acque madri di colore azzurro semplicemente aggiungendo acetone e proseguendo con i lavaggi come già descritto.

Il sale è abbastanza instabile all'aria in quanto tende a perdere acido fluoridrico trasformandosi in una polvere di colore verde pallido che corrisponde alla formula CuFOH

CuF2.2H2O ==> CuFOH + HF + H2O

Meglio allora conservarlo in una provetta in PFA a chiusura ermetica.

Per quanto ne sappia il sale biidrato non ha alcuna applicazione pratica a differenza di quello anidro che trova interessanti impieghi nella sintesi organica.

saluti

Mario

Io in sintesi organica l'unica applicazione che conosco di tale sale è in reazioni di fluorurazione aromatica, dove si opera in presenza di ossigeno a temperature elevate (ca. 450 °C). È un'alternativa più semplice alla reazione di Sandmeyer ma ha il problema di essere applicabile solo a quei composti aromatici che possono sopravvivere intatti a temperature elevate.

Altre info. Il rame(II) fluoruro perde fluoro non appena fonde. A 950 °C esso si converte in rame(I) fluoruro (fluoruro rameoso), CuF. Inoltre, quando viene scaldato a 1200 °C in un'atmosfera di fluoruro di idrogeno, si produce rame(I) fluoruro. La reazione con l'acqua è lenta, e forma l'idrato. Il prodotto decompone lentamente a t.a. con liberazione di fluoruro di idrogeno, lasciando un fluoruro basico, il già citato, CuFOH. Il diidrato idrolizza a ossifluoruro Cu(OF)₂ in acqua calda.

Esatto.

Un esempio è la fluorurazione del benzene (processo sviluppato dalla DuPont)

che porta alla formazione del fluorobenzene.

La presenza di ossigeno serve a rigenerare il CuF2.

In pratica il processo consuma solo HF e come sottoprodotto si forma solamente acqua.

saluti

Mario

Allora ricordavo bene... Il professore di Organica Industriale parlandoci della Sandmeyer aveva anche citato questa via di sintesi del fluorobenzene, decisamente più semplice e meno costosa dell'alternativa via sintetica che passava attraverso sale di arildiazonio e successiva reazione di Balz-Schiemann...

Salve a tutti oggi vi propongo la sintesi del sale di rame(II) dell'acido fluoridrico, composto dal colore azzurro molto tenue, insolubile in acqua, la cui formula bruta è CuF₂.

REAGENTI:

Acido fluoridrico 15% :corrosivo::tossico:

idrossido di sodio :corrosivo:

cloruro di rame(II) :preicoloambiente:

NOTA:

Durante lo svolgimento della reazione è duopo l'utilizzo di protezioni individuali, quali guanti anti-acido ed occhiali protettivi.

Divido la sintesi, come la precedente, in tre passaggi:

1° Presentazione reagenti

2° Sintesi fluoruro di sodio

3° Precipitazione e conservazione fluoruro di rame(II)

1)Vengono prelevati e posti in un becher in plastica 20ml di acido fluoridrico 15%(sinistra nell'immagine).

Si prepara una soluzione di sodio idrossido dissolvendone 2.5g in 60ml di acqua distillata(centro nell'immagine).

Per ultima viene preparata una soluzione di cloruro di rame(II) solubilizzandone 0.5g in 20ml di acqua distillata(destra nell'immagine).

2)La soluzione di idrossido di sodio viene posta in un imbuto separatore e viene aggiunta goccia a goccia alla soluzione di acido fluoridrico testando ogni 5ml di sol. di NaOH il pH fino a giungere a pH 7. (37ml)

L'equazione della reazione è la seguente:

NaOH+HF===>NaF+H₂O

http://imageshack.us/photo/my-images/841/img0132no.jpg/

3)Si aggiunge la soluzione di cloruro di rame(II) a quella di sodio fluoruro, è possibile notare un la formazione di un precipitato azzurro molto chiaro, secondo reazione:

CuCl₂+2NaF===>CuF₂+2NaCl

http://imageshack.us/photo/my-images/26/img0133yz.jpg/

Successivamente il fluoruro di rame(II) viene filtrato, lavato con acqua distillata, seccato ed infine posto in una vial(a destra), mentre nella vial a sinistra è conservato del fluoruro di sodio.

http://imageshack.us/photo/my-images/62/img0134gz.jpg/

Cordiali Saluti

Copper-65

Guarda che esiste già una discussione uguale fatta da Publios valesios. Inoltre CuF2 idrato è verdino e quello anidro non è così facile da fare

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http://myttex.net/forum/Thread-Sintesi-del-fluoruro-di-rame-II-idrato?highlight=fluoruro e occhio a giocare con HF e NaF...sono belli cattivi...

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E anche questa volta hai ciccatoil pH..non può essere 7...HF è un acido debole...dopo mangiatio se ho voglia faccio due calcoli...

marco the chemistry ha scritto:

Guarda che esiste già una discussione uguale fatta da Publios valesios. Inoltre CuF2 idrato è verdino e quello anidro non è così facile da fare

Sono a conoscenza di tale discussione, ma dato che il procedimento risulta essere differente ho pensato di postare il mio risultato.

Comunque, riguardo al pH, ho aggiunto le sol. di NaOH fin quando le cartina indicatore ha assunto il colore giallo che indica pH7

Hai ragione, è fluoruro di rame idrato, nella realtà presenta una colorazione piu sul verdino, rispetto alle mie immagini

La questione del pH è che una soluzione di NaF non dovrebbe avere pH neutro, poichè mentre Na+ interagisce ben poco con l'acqua, a F- ogni tanto capita di "strappare" un protone, lasciando in giro un OH- solitario Arrivare a pH7 significa quindi un eccesso di HF e magari la sintesi parallela di qualche robetta indesiderata (forse NaHF2, ma da fondi poco attendibili, quindi non mi pronuncio). Comunque complimenti per le sintesi! Ben documentate e chiarissime! Keep up the good work!

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PS: Svolgendo i dovuti calcoli io ottengo che una soluzione 1M di NaF (circa satura a STP) dovrebbe avere un pOH di 5.4 ergo un pH di 8,6

Grazie per il chiarimento Daedalus

Scommetto che il NaHF2 l'hai trovato su wikipedia, vero?!

Comunque grazie, cerco sempre di migliorare

Copper-65 ha scritto:

Sono a conoscenza di tale discussione, ma dato che il procedimento risulta essere differente ho pensato di postare il mio risultato.

Comunque, riguardo al pH, ho aggiunto le sol. di NaOH fin quando le cartina indicatore ha assunto il colore giallo che indica pH7

Hai ragione, è fluoruro di rame idrato, nella realtà presenta una colorazione piu sul verdino, rispetto alle mie immagini

Il fatto è che non sta a te deciderlo

Se tutti facessimo così, ci sarebbero 10000 discussioni sulla stessa cosa, e tutto perché "eh, ma io ho cambiato una virgola, non è lo stesso!". Il punto è l'argomento, e questo già esisteva, quindi unisco.

Copper-65 ha scritto:

Scommetto che il NaHF2 l'hai trovato su wikipedia, vero?!

Ahm, sì ma non dirlo a nessuno! (Era una ricerca rapida)

NaHF2, bifluoruro esiste ed è un bell'esempio di legame a idrogeno molto forte.. Comunque quello che Daedalus ha detto riguardo al pH va bene, magari spighiamolo in modo chimico e non in stile asilo...il processo si chiama idrolisi ed è dovuto ad un equilibrio della dissociazione di un acido debole o di una base debole, per definizione la dissociazione non è quantitativa e perciò abbiamo un equilibrio. se io preparo una soluzione di una base debole (fluoruro) in acqua, parte dello ione F- deprotonerà l'acqua a dare HF e OH-. La pK di questa reazione è 10,83, valore molto alto, ma comunque sufficente a far variare il pH dalla neutralità (avremo un pH di 8,5 circa per una sol 1M di NaF).

Sì, hai ragione, chiedo scusa per la poca "professionalità"; grazie per la spiegazione esaustiva, Marco.

Sono sicuro che Copper abbia solo dimenticato che HF fosse debole.

Dunque è valida la reazione NaF + HF <==> NaHF2?

Basta rileggere quanto scritto sopra. Ricordo inoltre che la formazione del bifluoruro è un equilibrio, non è quantitativa.

Ah pardon, pensavo ti fossi riferito solo all'idrolisi di NaF. E correggo la freccia nella reazione, dal momento che si tratta di equilibrio...