Tembaga(II) klorida, yang juga dikenal sebagai kupri klorida, merupakan sebuah senyawa anorganik dengan rumus kimiaCuCl2. Bentuk monoklinikanhidrat berwarna kuning kecokelatan ini secara perlahan menyerap kelembapan dari udara dan berubah menjadi dihidrat berwarna biru kehijauan dengan struktur ortorombik, yaitu CuCl2·2H2O, yang mengandung dua molekul air kristalisasi. Secara industri, senyawa ini diproduksi untuk dimanfaatkan sebagai ko-katalis dalam proses Wacker.
Baik bentuk anhidrat maupun dihidratnya dapat dijumpai secara alami sebagai mineral langka, masing-masing dikenal dengan nama tolbasit dan eriokalsit.
Struktur
Bentuk anhidrat dari tembaga(II) klorida mengadopsi struktur kadmium iodida. Dalam struktur ini, pusat tembaga memiliki geometri oktahedral. Sebagian besar senyawa tembaga(II) menunjukkan penyimpangan dari geometri oktahedral ideal akibat adanya efek Jahn–Teller. Pada kasus ini, efek tersebut berkaitan dengan pelokalan satu elektron-d ke dalam suatu orbital molekul yang bersifat sangat anti-ikatan terhadap sepasang ligan klorida.
Dalam CuCl2·2H2O, atom tembaga kembali memperlihatkan geometri oktahedral yang sangat terdistorsi. Pusat Cu(II) dikelilingi oleh dua ligan air dan empat ligan klorida, di mana ligan klorida tersebut bertindak sebagai ligan penjembatan yang menghubungkan secara asimetris dengan pusat Cu lainnya.[4][5]
Larutan berair tembaga(II) klorida berwarna kehijauan ketika konsentrasi Cl− tinggi, dan cenderung lebih biru ketika konsentrasi Cl− lebih rendah.
Larutan berair yang dibuat dari tembaga(II) klorida mengandung berbagai jenis kompleks tembaga(II), yang komposisinya bergantung pada konsentrasi, suhu, serta keberadaan ion klorida tambahan. Spesies-spesies ini mencakup kompleks berwarna biru Cu(H2O)6, serta kompleks halida yang berwarna kuning atau merah dengan rumus umum [CuCl2+x]x−.[5]
Hidrolisis parsial menghasilkan ditembaga klorida trihidroksida, Cu2(OH)3Cl, yang merupakan fungisida populer.[8] Ketika larutan berair tembaga(II) klorida dibiarkan terpapar udara dan tidak distabilkan dengan penambahan sedikit asam, larutan tersebut cenderung mengalami hidrolisis ringan.[5]
Redoks dan dekomposisi
Tembaga(II) klorida merupakan oksidator lemah. Senyawa ini mulai terurai menjadi tembaga(I) klorida dan gas klorin pada suhu sekitar 400°C (752°F), dan terurai sepenuhnya pada suhu mendekati 1.000°C (1.830°F):[8][9][10][11]
2 CuCl2 → 2 CuCl + Cl2
Titik leleh tembaga(II) klorida yang sering dilaporkan sebesar 498°C (928°F) sebenarnya merupakan lelehan dari campuran tembaga(I) klorida dan tembaga(II) klorida. Titik leleh yang sebenarnya, yaitu sekitar 630°C (1.166°F), dapat diekstrapolasi dengan menggunakan data titik leleh campuran antara CuCl dan CuCl2.[12][13] Tembaga(II) klorida bereaksi dengan berbagai logam menghasilkan logam tembaga atau tembaga(I) klorida (CuCl), disertai oksidasi pada logam lainnya. Untuk mengonversi tembaga(II) klorida menjadi tembaga(I) klorida, salah satu cara yang praktis adalah mereduksi larutan berairnya menggunakan belerang dioksida sebagai agen pereduksi:[8]
2 CuCl2 + SO2 + 2 H2O → 2 CuCl + 2 HCl + H2SO4
Kompleks koordinasi
CuCl2 bereaksi dengan HCl atau sumber klorida lainnya membentuk ion-ion kompleks, yaitu kompleks merah [CuCl3]− (ditemukan dalam kalium trikloridokuprat(II)K[CuCl3]). Dalam kenyataannya, spesies ini merupakan dimer, yakni Cu2Cl6, yang tersusun dari sepasang tetrahedron yang berbagi satu sisi. Selain itu, terbentuk pula kompleks CuCl4 berwarna hijau atau kuning, yang terdapat dalam kalium tetrakloridokuprat(II)K2[CuCl4].[5][14][15]
CuCl2 + Cl− ⇌ [CuCl3]−
CuCl2 + 2 Cl− ⇌ [CuCl4]2−
Sebagian dari kompleks-kompleks ini dapat dikristalkan dari larutan berair dan menunjukkan keragaman struktur yang luas.[14]
Namun, ligan “lunak” seperti fosfina (misalnya trifenilfosfina), iodida, dan sianida, serta beberapa amina tersier, dapat menginduksi reduksi sehingga menghasilkan kompleks tembaga(I).[5]
Preparasi
Tembaga(II) klorida diproduksi secara komersial melalui proses klorinasi tembaga. Tembaga yang dipanaskan hingga pijar merah (300–400 °C) bereaksi langsung dengan gas klorin, menghasilkan tembaga(II) klorida dalam keadaan cair. Reaksi ini bersifat sangat eksotermik.[8][15]
Cu(s) + Cl2(g) → CuCl2(l)
Larutan tembaga(II) klorida diproduksi secara komersial dengan mengalirkan gas klorin ke dalam campuran yang disirkulasikan antara asam klorida dan tembaga. Dari larutan ini, bentuk dihidratnya dapat diperoleh melalui proses penguapan.[8][10]
Meskipun logam tembaga itu sendiri tidak dapat dioksidasi oleh asam klorida, basa-basa yang mengandung tembaga seperti hidroksida, tembaga(II) oksida, atau tembaga(II) karbonat basa dapat bereaksi membentuk CuCl2 melalui suatu reaksi asam–basa. Senyawa yang dihasilkan selanjutnya dapat dipanaskan di atas 100°C (212°F) untuk menghasilkan turunan anhidratnya.[8][10]
Setelah dibuat, larutan CuCl2 dapat dimurnikan melalui proses kristalisasi. Metode standar dilakukan dengan melarutkan larutan tersebut dalam asam klorida encer panas, kemudian memicu pembentukan kristal dengan mendinginkannya di dalam bak es kalsium klorida (CaCl2).[17][18]
Terdapat cara tidak langsung dan jarang digunakan untuk memanfaatkan ion tembaga dalam larutan guna membentuk tembaga(II) klorida. Elektrolisis larutan natrium klorida berair dengan elektroda tembaga menghasilkan (di antara produk lainnya) busa biru kehijauan yang dapat dikumpulkan dan diubah menjadi bentuk hidrat. Meskipun metode ini umumnya tidak digunakan karena pelepasan gas klorin yang beracun serta dominannya proses kloralkali yang lebih umum, elektrolisis tersebut akan mengonversi logam tembaga menjadi ion tembaga dalam larutan sehingga membentuk senyawa ini. Pada dasarnya, setiap larutan yang mengandung ion tembaga dapat dicampurkan dengan asam klorida dan diubah menjadi tembaga klorida dengan cara menghilangkan ion-ion lain yang ada.[19]
↑A. F. Wells (1947). "The crystal structure of anhydrous cupric chloride, and the stereochemistry of the cupric atom". Journal of the Chemical Society (dalam bahasa Inggris): 1670–1675. doi:10.1039/JR9470001670.
↑Sydney Brownstein; Nam Fong Han; Eric Gabe; Yvon LePage (1989). "A redetermination of the crystal structure of cupric chloride dihydrate". Zeitschrift für Kristallographie (dalam bahasa Inggris). 189 (1): 13–15. Bibcode:1989ZK....189...13B. doi:10.1524/zkri.1989.189.1-2.13.
↑Shuiliang Zhou; Shaobo Shen; Dalong Zhao; Zhitao Zhang; Shiyu Yan (2017). "Evaporation and decomposition of eutectics of cupric chloride and sodium chloride". Journal of Thermal Analysis and Calorimetry (dalam bahasa Inggris). 129 (3): 1445–1452. doi:10.1007/s10973-017-6360-y. S2CID99924382.
↑Wilhelm Biltz; Werner Fischer (1927). "Beiträge zur systematischen Verwandtschaftslehre. XLIII. Über das System Cupro-/Cuprichlorid". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (dalam bahasa Jerman). 166 (1): 290–298. doi:10.1002/zaac.19271660126.
↑A. G. Massey; N. R. Thompson; B. F. G. Johnson (1973). The Chemistry of Copper, Silver and Gold (dalam bahasa Inggris). Elsevier Science. hlm.42. ISBN9780080188607.
12H. Wayne Richardson (1997). Handbook of Copper Compounds and Applications (dalam bahasa Inggris). CRC Press. hlm.24–68. ISBN9781482277463.
↑W. Libus; S. K. Hoffmann; M. Kluczkowski; H. Twardowska (1980). "Solution equilibriums of copper(II) chloride in pyridine and pyridine-diluent mixtures". Inorganic Chemistry (dalam bahasa Inggris). 19 (6): 1625–1632. doi:10.1021/ic50208a039.
↑S. H. Bertz, E. H. Fairchild, in Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 220–223, Wiley, New York, 1738.
↑J. Ji; W. C. Cooper (1990). "Electrochemical preparation of cuprous oxide powder: Part I. Basic electrochemistry". Journal of Applied Electrochemistry (dalam bahasa Inggris). 20 (5): 818–825. doi:10.1007/BF01094312. S2CID95677720.
Bacaan lebih lanjut
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (Edisi 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN0-7506-3365-4 Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
_chloride.jpg)
-chloride-dihydrate-xtal-3D-balls.png)
