कॉपर (I) क्लोराइड (CUCL): संरचना, गुण, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

तांबे क्लोराइड (आई) एक अकार्बनिक तांबे (Cu) और क्लोरीन (Cl) से मिलकर यौगिक है। इसका रासायनिक सूत्र CuCl है। इस परिसर में तांबे में +1 और क्लोरीन -1 की वैलेंस होती है। यह एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस है, जो लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहता है, तांबे (I) के तांबे (II) के ऑक्सीकरण के कारण एक हरे रंग का रंग प्राप्त करता है।

यह लुईस एसिड की तरह व्यवहार करता है, जो अन्य यौगिकों से लेविस आधारों के इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है, जिसके साथ यह जटिल या स्थिर नलिकाएं बनाता है। इन यौगिकों में से एक कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) है, इसलिए दोनों के बीच बाँधने की क्षमता औद्योगिक रूप से गैस धाराओं से सीओ निकालने के लिए उपयोग की जाती है।

शुद्ध तांबे (I) क्लोराइड (CuCl)। Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

इसमें ऑप्टिकल गुण होते हैं जिनका उपयोग प्रकाश उत्सर्जक अर्धचालक में किया जा सकता है। इसके अलावा, CuCl नैनोक्यूब में ऊर्जा को कुशलतापूर्वक संग्रहीत करने के लिए उपकरणों में उपयोग करने की बहुत संभावना है।

इसका उपयोग आतिशबाज़ी बनाने की कला में किया जाता है क्योंकि एक लौ के संपर्क में यह एक नीली-हरी रोशनी पैदा करता है।

संरचना

CuCl कप आयन और ⁺ क्लोराइड आयनों Cl ^{- से बना है} । Cu ⁺ आयन का इलेक्ट्रॉन विन्यास है:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3D ¹⁰ 4s ⁰

और यह इसलिए है क्योंकि कॉपर ने 4 जी खोल से इलेक्ट्रॉन खो दिया है। क्लोराइड आयन का विन्यास है:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶

यह देखा जा सकता है कि दोनों आयनों में अपने पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक गोले हैं।

यह यौगिक घन समरूपता के साथ क्रिस्टलीकृत होता है। नीचे दी गई छवि एक क्रिस्टलीय इकाई में परमाणुओं की व्यवस्था को दर्शाती है। गुलाबी गोले तांबे के और हरे रंग के गोले क्लोरीन के अनुरूप होते हैं।

CuCl की संरचना। लेखक: बेनजाह- bmm27 स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

शब्दावली

• कॉपर (I) क्लोराइड
• प्याला क्लोराइड
• कॉपर मोनोक्लोइड

गुण

भौतिक अवस्था

सफेद क्रिस्टलीय ठोस जो लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहता है और हरे रंग में बदल जाता है।

आणविक वजन

98.99 ग्राम / मोल

गलनांक

430 ºC है

क्वथनांक

लगभग 1400 ºC।

घनत्व

4.137 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

पानी में लगभग अघुलनशील: 20 डिग्री सेल्सियस पर 0.0047 ग्राम / 100 ग्राम पानी। इथेनॉल में अघुलनशील (सी ₂ एच ₅ ओएच) और एसीटोन (सीएच ₃ (सी = ओ) सीएच ₃)।

रासायनिक गुण

यह हवा में अस्थिर है क्योंकि Cu ^+, Cu ²⁺ को ऑक्सीकरण करता है । समय के साथ, कप्रिक ऑक्साइड (CuO), कपरीड हाइड्रॉक्साइड (CuOH) या एक जटिल ऑक्सीक्लोराइड बनता है और नमक हरा हो जाता है।

कॉपर (I) क्लोराइड जो पर्यावरण के संपर्क में है और आंशिक रूप से ऑक्सीकृत है। इसमें CuO, CuOH और अन्य यौगिक शामिल हो सकते हैं। बेंज-बीएमएम 27 / सार्वजनिक डोमेन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

जलीय घोल में यह भी अस्थिर होता है क्योंकि ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रिया एक साथ होती है, जिससे धातु तांबा और तांबा (II) बनता है:

CuCl → Cu ⁰ + CuCl ₂

लुईस एसिड के रूप में CuCl

यह यौगिक रासायनिक रूप से लुईस एसिड के रूप में कार्य करता है, जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉनों के लिए भूखा है, इस प्रकार यौगिकों के साथ स्थिर व्यसनों का निर्माण होता है जो उन्हें प्रदान कर सकते हैं।

यह हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) में बहुत घुलनशील होता है, जहाँ Cl ^- आयन इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में व्यवहार करते हैं और CuCl ₂ ^-, CuCl ₃ ^2- और Cu ₂ Cl ₄ ^2- जैसे प्रजातियाँ दूसरों के बीच ^बनती हैं।

यह उन प्रजातियों में से एक है जो एचसीएल में क्यूसीएल के समाधान में बनाते हैं। लेखक: मारिलुआ स्टी

जलीय CuCl समाधान में कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) को अवशोषित करने की क्षमता होती है। यह अवशोषण तब हो सकता है जब कहा जाए कि समाधान दोनों अम्लीय, तटस्थ या अमोनिया (एनएच ₃) के साथ हैं।

इस तरह के समाधानों में यह अनुमान लगाया जाता है कि विभिन्न प्रजातियों का गठन किया जाता है जैसे कि Cu (CO) ⁺, Cu (CO) ₃ ⁺, Cu (CO) ₄ ⁺, CuCl (CO) और ^-, जो माध्यम पर निर्भर करती है।

अन्य गुण

इसमें इलेक्ट्रो-ऑप्टिक विशेषताओं, दृश्य स्पेक्ट्रम से लेकर अवरक्त, कम अपवर्तक सूचकांक और कम ढांकता हुआ निरंतर की एक विस्तृत श्रृंखला पर कम ऑप्टिकल नुकसान है।

प्राप्त

कॉपर (I) क्लोराइड सीधे तौर पर 450-900 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर क्लोरीन गैस के साथ तांबा धातु को प्राप्त कर सकता है। यह प्रतिक्रिया औद्योगिक रूप से लागू होती है।

2 Cu + Cl ₂ → 2 CuCl

कॉपर (II) क्लोराइड को कॉपर (I) क्लोराइड में बदलने के लिए एस्कॉर्बिक एसिड या सल्फर डाइऑक्साइड जैसे कम करने वाले यौगिक का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एसओ ₂ के मामले में, यह सल्फ्यूरिक एसिड के लिए ऑक्सीकरण होता है।

2 CuCl ₂ + SO ₂ + 2 H ₂ O → 2 CuCl + H ₂ SO ₄ + 2 HCl

अनुप्रयोग

सीओ वसूली प्रक्रियाओं में

शुद्ध कार्बन सीओ प्राप्त करने के लिए और कार्बन मोनोऑक्साइड को अवशोषित करने के लिए CuCl समाधान की क्षमता का उपयोग औद्योगिक रूप से किया जाता है।

उदाहरण के लिए, COSORB नामक प्रक्रिया एल्यूमीनियम के साथ एक जटिल नमक (CuAlCl ₄) के रूप में स्थिर तांबे क्लोराइड का उपयोग करती है, जो टोल्यूनि जैसे सुगंधित विलायक में घुल जाती है।

समाधान CO को एक गैसीय धारा से अवशोषित करता है ताकि इसे अन्य गैसों जैसे CO ₂, N ₂ और CH _{4 से अलग किया जा सके} । मोनोऑक्साइड-युक्त घोल को तब कम दबाव (जो कि वायुमंडलीय के नीचे है) के नीचे गर्म किया जाता है और सीओ को उतारा जाता है। इस तरह से बरामद गैस उच्च शुद्धता की है।

कार्बन मोनोऑक्साइड की संरचना जहां CuCl के साथ जटिल करने के लिए उपलब्ध इलेक्ट्रॉन देखे जाते हैं। लेखक: बेनजाह- bmm27 स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

यह प्रक्रिया स्टील के उत्पादन से प्राप्त सुधारित प्राकृतिक गैस, गैसीफाइड कोयले या गैसों से शुरू होने वाले शुद्ध सीओ को प्राप्त करने की अनुमति देती है।

कटैलिसीस में

CuCl का उपयोग विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन क्लोराइड (एचसीएल) और एथिलीन (सीएच ₂ = सीएच ₂) के साथ जर्मेनियम (जीई) तत्व की प्रतिक्रिया इस यौगिक का उपयोग करके की जा सकती है। इसका उपयोग कार्बनिक सिलिकॉन यौगिकों और विभिन्न हेट्रोसाइक्लिक कार्बनिक सल्फर और नाइट्रोजन डेरिवेटिव के संश्लेषण के लिए भी किया जाता है।

एक पॉलीफेनिलीन ईथर के बहुलक को 4-एमिनोपाइरीन और CuCl उत्प्रेरक प्रणाली का उपयोग करके संश्लेषित किया जा सकता है। यह बहुलक अपने यांत्रिक गुणों, कम नमी अवशोषण, बिजली से उत्कृष्ट इन्सुलेशन और आग के प्रतिरोध के लिए बहुत उपयोगी है।

कार्बनिक तांबा यौगिकों को प्राप्त करने में

क्यूकेएल और अमोनिया के एक जलीय घोल के साथ एक टर्मिनल एल्केनी प्रतिक्रिया करके अल्केनाइलहाइरेट यौगिक तैयार किया जा सकता है।

धातुओं को बाध्य करने वाले पॉलिमर प्राप्त करने में

कॉपर (I) क्लोराइड पॉलिमर के साथ समन्वय कर सकता है, जो जटिल अणुओं का निर्माण करता है जो उत्प्रेरक के रूप में काम करते हैं और एक सजातीय उत्प्रेरक की सादगी को एक सजातीय की नियमितता के साथ जोड़ते हैं।

अर्धचालकों में

इस यौगिक का उपयोग सिलिकॉन पर is-CuCl द्वारा गठित एक सामग्री को प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसमें फोटोलुमिनसेंसिटी गुण होते हैं, जो कि एक उच्च क्षमता के साथ एक फोटॉन उत्सर्जक अर्धचालक के रूप में उपयोग किया जाता है।

इन सामग्रियों को व्यापक रूप से पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जक डायोड, लेजर डायोड और प्रकाश डिटेक्टरों में उपयोग किया जाता है।

सुपरकैपेसिटर में

क्यूबिक नैनोकणों या नैनोक्यूब के रूप में प्राप्त यह उत्पाद, सुपरकैपेसिटर का निर्माण करना संभव बनाता है, क्योंकि इसमें एक उत्कृष्ट चार्जिंग गति, उच्च प्रतिवर्तीता और समाई का एक छोटा नुकसान है।

सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण उपकरण हैं जो अपने उच्च शक्ति घनत्व, सुरक्षित संचालन, फास्ट चार्ज और डिस्चार्ज चक्र, दीर्घकालिक स्थिरता के लिए बाहर खड़े हैं, और पर्यावरण के अनुकूल हैं।

CuCl नैनोक्यूब का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। लेखक: टाइड हे स्रोत: पिक्साबे

दूसरे एप्लिकेशन

चूंकि CuCl नीली-हरी रोशनी का उत्सर्जन करता है, जब इसे एक लौ के अधीन किया जाता है, इसका उपयोग आतिशबाजी तैयार करने के लिए किया जाता है जहां यह आतिशबाज़ी बनाने की क्रिया के दौरान उस रंग को प्रदान करता है।

कुछ आतिशबाजी का हरा रंग CuCl के कारण हो सकता है। लेखक: हंस ब्रेक्सियर स्रोत: पिक्साबे

संदर्भ

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