Fluoruro de cobre (II)

El fluoruro de cobre (II) es un compuesto inorgánico con la fórmula química CuF ₂ . La forma anhidra es una sal blanca, iónica , cristalina, higroscópica con una estructura cristalina de tipo rutilo distorsionada , similar a otros fluoruros de fórmulas químicas MF ₂ (donde M es un metal). El dihidrato , CuF ₂ ·2H ₂ O , es de color azul. ^[3]

Estructura

El fluoruro de cobre (II) tiene una estructura cristalina monoclínica ^[4] y no puede alcanzar una estructura de mayor simetría. Forma prismas rectangulares con una base de paralelogramo. ^[5] Cada ion de cobre tiene cuatro iones de fluoruro vecinos a 1,93 Å de separación y dos más alejados a 2,27 Å. ^[3] Esta coordinación octaédrica distorsionada [4+2] es una consecuencia del efecto Jahn-Teller en el cobre (II) d ⁹ , ^[6] y conduce a una estructura de rutilo distorsionada similar a la del fluoruro de cromo (II) , CrF ₂ , que es un compuesto d ⁴ . ^[3]

Usos

El fluoruro cúprico cataliza la descomposición de óxidos nítricos en los sistemas de control de emisiones. ^[7]

El fluoruro de cobre (II) se puede utilizar para fabricar hidrocarburos aromáticos fluorados al reaccionar con hidrocarburos aromáticos en una atmósfera que contenga oxígeno a temperaturas superiores a los 450 °C (842 °F). Esta reacción es más sencilla que la reacción de Sandmeyer , pero solo es eficaz para fabricar compuestos que puedan sobrevivir a la temperatura utilizada. Una reacción acoplada que utiliza oxígeno y 2 HF regenera el fluoruro de cobre (II), produciendo agua. ^[8] Este método se ha propuesto como un método "más ecológico" de producir fluoroaromáticos, ya que evita la producción de productos de desecho tóxicos como el fluoruro de amonio .

Química

El fluoruro de cobre (II) se puede sintetizar a partir de cobre y flúor a temperaturas de 400 °C (752 °F). Se produce como una reacción directa.

Cu+ _F2 → _CuF2

Pierde flúor en estado fundido a temperaturas superiores a 950 °C (1742 °F).

2CuF2 → _2CuF + _F2

2CuF → CuF2 ₊ Cu

Los aniones complejos de CuF ₃⁻ , CuF ₄²⁻ y CuF ₆⁴⁻ se forman si CuF ₂ se expone a sustancias que contienen iones de fluoruro F ⁻ .

Solubilidad

El fluoruro de cobre (II) es ligeramente soluble en agua, pero comienza a descomponerse cuando está en agua caliente, produciendo iones básicos F ⁻ y Cu(OH). ^{[ cita requerida ]}

Toxicidad

Hay poca información específica sobre la toxicidad del fluoruro de cobre (II).

La toxicidad del cobre puede afectar la piel, los ojos y las vías respiratorias. Entre las afecciones más graves se encuentran la fiebre por vapores metálicos y la hemólisis de los glóbulos rojos. El cobre también puede causar daños al hígado y a otros órganos importantes.

Los fluoruros metálicos son generalmente seguros en niveles bajos y se añaden al agua en muchos países para protegerla de las caries dentales. En niveles más altos pueden causar efectos tóxicos que van desde náuseas y vómitos hasta temblores, problemas respiratorios, convulsiones graves e incluso coma. Pueden producirse daños cerebrales y renales. La exposición crónica puede causar pérdida de densidad ósea, pérdida de peso y anorexia.

Peligros

Los experimentos con fluoruro de cobre (II) deben realizarse en una campana extractora de humos, ya que pueden producirse vapores de óxido metálico. La combinación de ácidos con fluoruro de cobre (II) puede dar lugar a la producción de fluoruro de hidrógeno , que es altamente tóxico y corrosivo.

Referencias

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Enlaces externos

Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja informativa sobre cobre y compuestos
Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja informativa sobre fluoruros y compuestos

[1] Pradyot Patnaik. Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8

[PGCH-2] Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0150". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).

[G&E-3] Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . págs. 1184–1185. ISBN 978-0-08-037941-8.

[FHSG-4] Fischer, P.; Hälg, W.; Schwarzenbach, D.; Gamsjäger, H. (1974). "Estructura magnética y cristalina del fluoruro de cobre (II)". J. Phys. Chem. Solids . 35 (12): 1683–1689. doi :10.1016/S0022-3697(74)80182-4.

[5] C. Billy; HM Haendler (1957). "La estructura cristalina del fluoruro de cobre (II)". Revista de la Sociedad Química Americana . 79 (5): 1049–51. doi :10.1021/ja01562a011.

[JT_G&E-6] Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . págs. 1190–1191. ISBN 978-0-08-037941-8.

[7] Meshri, Dayal T. (2000), "Compuestos de flúor, inorgánicos, de cobre", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology , Nueva York: John Wiley, doi :10.1002/0471238961.0315161613051908.a01, ISBN 9780471238966

[8] MA Subramanian; LE Manzer (2002). "Una ruta sintética "más ecológica" para los fluoroaromáticos a través del fluoruro de cobre (II)". Science . 297 (5587): 1665. doi :10.1126/science.1076397. PMID 12215637. S2CID 32697750.