ما هو مركب كلوريد النحاس الثنائي CuCl2

بشكل عام عندما نفكر في النحاس، غالبًا ما نفكر في البنسات أو الأنابيب اللامعة في متجر لأجهزة الكمبيوتر، ولكن للنحاس استخدامات عديدة تتجاوز العملات المعدنية والأنابيب، توجد العديد من مركبات النحاس كل منها يستخدم لعدة أغراض، وأحد أكثر مركبات النحاس إثارة للاهتمام هو كلوريد النحاس (II)، حيث أن استخداماته المدهشة وخصائصه الرائعة تجعله يستحق نظرة ثانية.

كلوريد النحاس الثنائي

• في الكيمياء يظهر مركب كلوريد النحاس الثنائي كمسحوق بني مائل للصفرة (الشكل اللامائي) أو مادة صلبة بلورية خضراء (ثنائي الهيدرات)، ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (CuCl2)، وقد يتكون غاز غير قابل للاحتراق، والكلوريد النحاسي للحقن هو عبارة عن محلول معقم غير مولد للحمى مصمم من أجل الاستخدام كإضافة إلى محاليل التغذية الوريدية الكلية (TPN).

• إن كلوريد النحاس (II) هو كلوريد غير عضوي من النحاس يكون فيه المعدن في حالة الأكسدة +2، له دور كمثبط (EC 5.3.3.5) (كوليستينول دلتا-إيزوميراز)، وكلوريد النحاس (II) هو مركب كيميائي الشكل اللامائي منه بني مصفر ولكنه يمتص الرطوبة ببطء من أجل تشكيل ثنائي هيدرات أخضر مزرق، علما أن كلا الشكلين اللامائي والثنائي الهيدرات يحدثان بشكل طبيعي كمعادن نادرة جدًا مثل التولباتشيت والإريوكالسيت على التوالي.

• النحاس (II) أو كلوريد النحاس هو عبارة عن مصدر نحاس عالي الذوبان في الماء للاستخدامات المتناسبة مع الكلوريدات، علما أنه يمكن لمركبات الكلوريد توصيل الكهرباء عند دمجها أو إذابتها في الماء، ويتوفر كلوريد النحاس الثنائي بشكل عام على الفور في معظم الأحجام.

• إن كلوريد النحاس الثاني مبيد فطري قائم على النحاس، إذ أنه قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء وغير متطاير، ولقد تم الإبلاغ عن القليل فيما يتعلق بمصيرها البيئي، علما أنه معتدل السمية للأسماك والطحالب وديدان الأرض ونحل العسل، وهي سامة بشكل معتدل عن طريق الفم للثدييات وهي مهيجة للجلد والعين والجهاز التنفسي.

• لقد تم تجفيف كلوريد النحاس اللامائي (II) (96.5 جم، 714 ملي مول) في فراغ عند 200 درجة مئوية في دورق دائري ذو رقبتين سعة 2 لتر لمدة 12 ساعة مع التقليب، وعند التبريد إلى درجة حرارة الغرفة لقد تمت إضافة يوديد النحاس (1) (3.24 جم، 17.0 ملي مول) وثنائي إيثيل إيثر (680 مل) وثنائي إيثيل سيلان (30.0 جم، 340 ملي مول) على التوالي.

• وبعد ذلك لقد تم تقليب الملاط الناتج عند درجة حرارة الغرفة، وبعد 4 ساعات لوحظ أن التفاعل تحول من اللون البني البرتقالي إلى اللون الرمادي الفاتح مع تكوين راسب أسود، وبعد 43 ساعة يرشح خليط التفاعل تحت جو من النيتروجين ويشطف الدورق باستخدام ثنائي إيثيل إيثر (2 × 50 مل).

• ثم يتم تقطير ثنائي إيثيل إيثر وينقل خليط التفاعل إلى دورق مستدير القاع ومجفف باللهب سعة 100 مل عبر محقنة تاركًا وراءه بحرص أي ملح نحاسي متبقي، تقطير (Kugelrohr) (95-100 درجة مئوية) لخليط التفاعل الخام هذا تحت النيتروجين كلورو إيثيل سيلان (32.2 جم، 77 ٪).

أمور يجب معرفتها عن كلوريد النحاس (II)

• يحدد محتوى الماء لون النحاس حيث أن كلوريد النحاس (II) الذي لا يحتوي على جزيئات ماء أي الشكل اللامائي هو مسحوق بني مائل للصفرة، وعندما تحتوي على جزيئات الماء أي في شكل ثنائي هيدرات فهي مادة صلبة بلورية خضراء.

• النحاس يساعدنا في الاحتفال حيث يستخدم كلوريد النحاس (II) في إنتاج الألعاب النارية، إذ أنه يخلق درجات اللونين الأزرق والأخضر التي ترسم السماء خلال احتفالاتنا الأكثر انفجارًا.

• يمكن أن تحمي مشروع النجارة القادم الخاص بك، حيث يمكن استخدام كلوريد النحاس (II) لحماية الخشب من العفن والتعفن، وفي الواقع يمكنك شراء منتجات معالجة الأخشاب التي تحتوي على المركب، وغالبًا ما يستخدم في الأسوار والدفيئات، ويترك كلوريد النحاس (II) لونًا أخضر.

• يحصل المرضى في المستشفى أحيانًا على حقن النحاس، حيث أنه غالبًا ما يتم حقن المرضى الذين يتلقون التغذية الوريدية الكاملة (TPN) وهو نظام تغذية يتجاوز الجهاز الهضمي بكلوريد النحاس (II)، إذ يحافظ مركب النحاس على ارتفاع عدد خلايا الدم الحمراء والبيضاء ويمنع نقص الحديد الثانوي وهشاشة العظام.

• النحاس هو أفضل صديق لمحبي الموضة، النسيج لا يصبغ بسهولة، وللحصول على مجموعة واسعة من الألوان النابضة بالحياة يستخدم مصنعو الأقمشة كلوريد النحاس (II) كمادة صباغة، حيث يساعد في تثبيت الصبغات على القماش.

• عندما يلتقي المعدن والكلور يصبحان شيئًا مميزًا، وعندما تتصل ذرات الكلور بالمعدن كما هو الحال في كلوريد النحاس (II) يطلق عليه اسم كلوريد غير عضوي.

• جلب النحاس التصوير الفوتوغرافي إلى الحياة قبل العصر الرقمي، إذ أنه قبل أن تكون الكاميرات الرقمية هي الدعامة الأساسية للتصوير الفوتوغرافي، اعتمد المصورون على الكيمياء لالتقاط اللحظات الثمينة، وقد تم استخدام كلوريد النحاس (II) لتطوير الصور في معمل الصور ولا يزال يستخدم حتى اليوم من قبل المصورين الذين يفضلون الفيلم.

• النحاس يساعد في صنع (PVC) ويستخدم كلوريد النحاس (II) كمحفز في العديد من أنواع تفاعلات الكلورة العضوية، ومن الأمثلة على ذلك إنتاج كلوريد الفينيل وهو أساس البولي فينيل كلوريد قبل أن يتم بلمرته.

• يمكن أن تغير النار كلوريد النحاس (II)، إذ أن كلوريد النحاس (II) غير قابل للاشتعال ولكن عندما تشتعل يمكن أن تصبح غاز كلوريد الهيدروجين.

• يمكن أن يساعدنا النحاس في مراقبة الرطوبة، حيث تستخدم بطاقات مؤشر الرطوبة (HICs) الكيمياء لمراقبة الرطوبة في عبوات المنتج المغلقة، وحتى أواخر التسعينيات كانت (HICs) تُصنع حصريًا باستخدام كلوريد الكوبالت (II)، ولكن في عام 1998 ميلادي أعلنت الجماعة الأوروبية أن الكوبالت (II) سامًا وتحول مصنعو (HIC) إلى كلوريد النحاس (II) كبديل غير سام.

تحضير كلوريد النحاس (II)

• يتم تحضير مركب كلوريد النحاس الثنائي بشكل تجاري من خلال عملية معالجة بالكلور لمعدن النحاس، علما أن معدن النحاس عند درجة حرارة عالية (300-400 درجة مئوية) يتحد بشكل سريع جدا مع غاز الكلور مما يعطي (مصهور) كلوريد النحاس (II)، ويكون التفاعل شديد الحرارة.

Cu(s) + Cl₂(g) → CuCl₂(l)

• كما أن معدن النحاس بحد ذاته من غير الممكن أن يتأكسد بواسطة حامض الهيدروكلوريك، إلا أن القواعد التي تحتوي عليه مثل هيدروكسيد أو أكسيد أو كربونات النحاس (II) من المحتمل أن تتفاعل من أجل تكوين كلوريد النحاس الثنائي (CuCl2) في تفاعل حمض القاعدة.

• ما أن تتم عملية التحضير فإنه من الممكن أن تتم تنقية محلول كلوريد النحاس الثنائي من خلال عملية التبلور، والتي هي عبارة عن عملية قياسية تأخذ المحلول الخليط في حامض الهيدروكلوريك المخفف الساخن وتتسبب في تكوين البلورات من خلال التبريد في حمام ثلج كلوريد الكالسيوم (CaCl2)، علما أن هناك طرق غير مباشرة وقليلا ما يتم استعمالها من أجل عملية تحضير مركب كلوريد النحاس الثنائي.