Sintesi del fluoruro di rame(II) idrato
(2012-10-01, 19:43)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
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marco the chemistry, fosgene
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)
[Immagine: zzzihbk5xhc16svrmoeq_thumb.jpg]
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.
[Immagine: repnq26uba7rc7tzz2m_thumb.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
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fosgene, Christian, quimico, Max Fritz
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.
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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.
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fosgene
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
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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...
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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).

[Immagine: img0131er.jpg]

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

[Immagine: 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

[Immagine: 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.

[Immagine: img0134gz.jpg]

Cordiali Saluti
Copper-65
Ci sono soltanto due possibili conclusioni: Se il risultato conferma le ipotesi, allora hai appena fatto una misura. Se il risultato è contrario alle ipotesi, allora hai fatto una scoperta. (Enrico Fermi)
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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

http://myttex.net/forum/Thread-Sintesi-d...t=fluoruro
e occhio a giocare con HF e NaF...sono belli cattivi...

E anche questa volta hai ciccatoil pH..non può essere 7...HF è un acido debole...dopo mangiatio se ho voglia faccio due calcoli...
"Fatti non foste a viver come bruti, ma per seguir virtute e canoscenza." Divina Commedia, canto XXVI Inf.
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(2013-02-28, 19:11)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 O_o
Hai ragione, è fluoruro di rame idrato, nella realtà presenta una colorazione piu sul verdino, rispetto alle mie immagini *Si guarda intorno*
Ci sono soltanto due possibili conclusioni: Se il risultato conferma le ipotesi, allora hai appena fatto una misura. Se il risultato è contrario alle ipotesi, allora hai fatto una scoperta. (Enrico Fermi)
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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! :-D

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
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Copper-65




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