Yoduro de cobre (I)

Summary

El yoduro de cobre (I) es un compuesto inorgánico cuya fórmula química es CuI. También se conoce como yoduro cuproso. Es útil en diversas aplicaciones, desde la síntesis orgánica hasta la siembra de nubes.

 
Yoduro de cobre (I)
General
Otros nombres Yoduro cuproso
Fórmula molecular CuI
Identificadores
Número CAS 7681-65-4[1]
ChemSpider 22766
PubChem 6432705 24350, 6432705
UNII 7DE9CA6IL2
InChI=InChI=1S/Cu.HI/h;1H/q+1;/p-1
Key: LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M
Propiedades físicas
Masa molar 189,834 g/mol
Índice de refracción (nD) 2,346

El yoduro de cobre (I) es blanco, pero las muestras suelen tener un color tostado o marrón rojizo cuando se encuentran en la naturaleza, como en el raro mineral marshita, pero ese color se debe a la presencia de impurezas. Es frecuente que las muestras de compuestos que contienen yoduro se decoloren debido a la fácil oxidación aeróbica del anión yoduro a yodo molecular. [2][3][4]

Estructura

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El yoduro de cobre (I), como la mayoría de los haluros metálicos binarios (que contienen sólo dos elementos), es un polímero inorgánico. Tiene un diagrama de fases rico, lo que significa que existe en varias formas cristalinas. Adopta una estructura de blenda de zinc por debajo de 390 °C (γ-CuI), una estructura de wurtzita entre 390 y 440 °C (β-CuI) y una estructura de sal de roca por encima de 440 °C (α-CuI). Los iones están coordinados tetraédricamente cuando están en la blenda de zinc o en la estructura de wurtzita, con una distancia Cu-I de 2,338 Å. El bromuro de cobre (I) y el cloruro de cobre (I) también se transforman de la estructura de blenda de zinc a la estructura de wurtzita a 405 y 435 °C, respectivamente. Por lo tanto, cuanto mayor sea la longitud del enlace cobre-haluro, menor será la temperatura necesaria para cambiar la estructura de blenda de zinc a la estructura de wurtzita. Las distancias interatómicas en el bromuro de cobre (I) y el cloruro de cobre (I) son 2,173 y 2,051 Å, respectivamente.[5]​ De acuerdo con su covalencia, CuI es un semiconductor de tipo p. [6]

     
γ-CuI β-CuI α-CuI

Preparación

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El yoduro de cobre (I) se puede preparar calentando yodo y cobre en ácido yodhídrico concentrado. [7]

Sin embargo, en el laboratorio, el yoduro de cobre (I) se prepara simplemente mezclando una solución acuosa de yoduro de potasio y una sal de cobre (II) soluble, como el sulfato de cobre (II). [2]

2 Cu2+ + 4 I
→ 2 CuI + I
2

Reacciones

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El yoduro de cobre (I) reacciona con vapores de mercurio para formar tetrayodomercurato (II) de cobre (I) de color marrón:

4 CuI + Hg → (Cu+
)
2
[HgI
4
]2− + 2 Cu

Esta reacción puede utilizarse para detectar mercurio, ya que el cambio de color de CuI blanco a Cu₂[HgI₄] marrón es espectacular.

El yoduro de cobre (I) se utiliza en la síntesis de grupos Cu (I) como[Cu
6
I
7
]
. [8]

El yoduro de cobre (I) se disuelve en acetonitrilo, produciendo diversos complejos. Tras la cristalización, se pueden aislar compuestos moleculares[9]​ o poliméricos.[10][11]​ También se observa disolución cuando se utiliza una solución del agente complejante apropiado en acetona o cloroformo. Por ejemplo, se pueden utilizar tiourea y sus derivados. Los sólidos que cristalizan a partir de esas soluciones están compuestos de cadenas inorgánicas híbridas. [12]

Usos

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En combinación con ligandos de 1,2- o 1,3-diamina, el CuI cataliza la conversión de bromuros de arilo, heteroarilo y vinilo en los correspondientes yoduros. El yoduro procede del NaI y el dioxano es un disolvente habitual (véase la reacción de Finkelstein aromática).). [13]

El CuI se utiliza como cocatalizador con el catalizador de paladio en el acoplamiento de Sonogashira . [14]

El CuI se utiliza en la siembra de nubes,[15]​ es decir, se altera la cantidad o el tipo de precipitación de una nube o su estructura mediante la dispersión de sustancias en la atmósfera que aumentan la capacidad del agua para formar gotas o cristales. El CuI crea una esfera alrededor de la cual se condensa la humedad de la nube, lo que provoca un aumento de las precipitaciones y una disminución de la densidad de las nubes.

El CuI se utiliza como fuente de yodo dietético en la sal de mesa y en los alimentos para animales. [15]

Referencias

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  1. Número CAS
  2. a b George B. Kauffman, Lawrence W. Fang (1983). Copper(I) Iodide. Inorganic Syntheses 22. p. 101. doi:10.1002/9780470132531.ch20. 
  3. «Verification». 
  4. «List of Minerals». 21 March 2011. 
  5. Structural Inorganic Chemistry (5th edición). Oxford: Oxford University Press. 1984. pp. 410 and 444. 
  6. Bidikoudi, Maria; Kymakis, Emmanuel (2019). «Novel approaches and scalability prospects of copper based hole transporting materials for planar perovskite solar cells». Journal of Materials Chemistry C 7 (44): 13680-13708. doi:10.1039/c9tc04009a. 
  7. Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. 2001. ISBN 0-12-352651-5. 
  8. Yu, Muxin; Chen, Lian; Jiang, Feilong; Zhou, Kang; Liu, Caiping; Sun, Cai; Li, Xingjun; Yang, Yan et al. (2017). «Cation-Induced Strategy toward an Hourglass-Shaped Cu6I7– Cluster and its Color-Tunable Luminescence». Chemistry of Materials 29 (19): 8093-8099. doi:10.1021/acs.chemmater.7b01790. 
  9. Barth ER, Golz C, Knorr M, Strohmann C (November 2015). «Crystal structure of di-μ-iodido-bis-[bis(aceto-nitrile-κN)copper(I)]». Acta Crystallographica Section E 71 (Pt 11): m189-90. PMC 4645014. PMID 26594527. doi:10.1107/S2056989015018149. 
  10. Healy PC, Kildea JD, Skelton BW, White AH (1989). «Lewis-Base Adducts of Group 11 Metal(I) Compounds. XL. Conformational Systematics of [(N-base)1(CuX)1]∞ Orthogonal' Stair' Polymers (N-base = 'One-Dimensional Aceto-nitrile, Benzo-nitrile Ligand)». Australian Journal of Chemistry (en inglés) 42 (1): 79. ISSN 0004-9425. doi:10.1071/CH9890079. 
  11. Arkhireeva TM, Bulychev BM, Sizov AI, Sokolova TA, Belsky VK, Soloveichik GL (1990). «Copper(I) complexes with metal-metal (d10–d10) bond. Crystal and molecular structures of adducts of tantalocene trihydride with copper(I) iodide of composition: (η5-C5H5)2TaH[(μ2-H)Cu(μ2-I)2Cu(μ2-H)]2HTa(η5-C5H5)2, (η5-C5H4But)2TaH(μ2-H)2Cu(μ2-I)2Cu(μ2-H)2HTa(η5-C5H4But)2·CH3CN and {Cu(μ3-I)·P[N(CH3)2]3}4». Inorganica Chimica Acta (en inglés) 169 (1): 109-118. doi:10.1016/S0020-1693(00)82043-5. 
  12. Rosiak D, Okuniewski A, Chojnacki J (December 2018). «Copper(I) iodide ribbons coordinated with thiourea derivatives». Acta Crystallographica Section C 74 (Pt 12): 1650-1655. PMID 30516149. doi:10.1107/S2053229618015620. 
  13. Klapars A, Buchwald SL (December 2002). «Copper-catalyzed halogen exchange in aryl halides: an aromatic Finkelstein reaction». Journal of the American Chemical Society 124 (50): 14844-5. PMID 12475315. doi:10.1021/ja028865v. 
  14. Sonogashira, K. (2002), «Development of Pd-Cu catalyzed cross-coupling of terminal acetylenes with sp2-carbon halides», J. Organomet. Chem. 653 (1–2): 46-49, doi:10.1016/s0022-328x(02)01158-0 .
  15. a b Zhang J, Richardson HW (June 2000). «Copper compounds». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 1-31. ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a07_567. 

Lectura adicional

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  • Dictionary of Inorganic Compounds 3. London: Chapman and Hall. 1992. p. 3103. 

Enlaces externos

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  • Base de datos de propiedades de Chemicalland
  • Inventario Nacional de Contaminantes – Hoja informativa sobre cobre y sus compuestos
  •   Datos: Q411207
  •   Multimedia: Copper(I) iodide / Q411207