Was ist Kupferbromid?
Kupferbromid ist eine anorganische Verbindung in Form von Kristallen, Pulvern oder Klumpen mit einer leicht gelbgrünen oder hellgraugrünen Farbe.
Anwendungen von Kupferbromid
Kupferbromid wird hauptsächlich als synthetischer Rohstoff und Katalysator verwendet. Ein neuerer Schwerpunkt sind Solarzellen für die photovoltaische Stromerzeugung. Es ist eine der sauberen Energiequellen und es gibt Anzeichen dafür, dass sie genutzt werden könnte.
Bei der photovoltaischen Stromerzeugung kommt es vor allem auf die Umwandlungseffizienz an: Wie effizient kann das Licht der Energiequelle absorbiert werden und wie viel von der absorbierten Energie kann in Strom umgewandelt werden. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Kupferverbindungen, die durch Synthese von Kupferbromid mit anderen Kupferverbindungen gewonnen werden, zu diesen Solarzelleneigenschaften beitragen können.
Eigenschaften von Kupferbromid
Kupferbromid kommt in zwei Formen vor: Kupferbromid (I) und Kupferbromid (II). Kupfer(I)-bromid ist ein antimagnetischer Feststoff mit der chemischen Formel CuBr, einem Molekulargewicht von 143,45 und einem Schmelzpunkt von 504 °C. Kupfer(I)-bromid ist in Säuren und Basen löslich und schwer löslich in Wasser.
Kupfer(I)-bromid ist aufgrund von Verunreinigungen in Kupfer(II) häufig gefärbt, während reines Kupfer(I)-bromid farblos ist. Die CAS-Nummer für Kupferbromid ist 7787-70-4.
Struktur von Kupferbromid
Die Struktur von Kupfer(I)-bromid ist eine Polymerstruktur, die der von Zinksulfid ähnelt. Es hat eine charakteristische tetraedrische Polymerstruktur, d. h. die tetraedrischen Cu-Zentren sind durch Bromidionen miteinander verbunden. Kupfer(I)-bromid ist daher in den meisten Lösungsmitteln unlöslich.
Wenn Kupfer(I)-bromid mit einer Lewis-Base behandelt wird, wird es in eine Additionsverbindung umgewandelt. Konkret bildet Dimethylsulfid den farblosen Komplex CuBr (S(CH3)2), wobei das Kupfer in CuBr (S(CH3)2) in linearer Geometrie bikoordiniert ist.
Andere weiche Liganden können zur Bildung verwandter Komplexe aus Kupfer(I)-bromid verwendet werden. Aus Triphenylphosphin entsteht beispielsweise CuBr (P(C6H5)3), das eine komplexe Struktur annimmt.
Weitere Informationen zu Kupferbromid
1. Synthese von Kupfer(I)-bromid
Kupfer(I)-bromid wird im Allgemeinen durch die Reduktion von Kupfer(II)-Salzen mit Sulfit in Gegenwart von Bromid synthetisiert. Es kann auch auf ähnliche Weise wie Kupfer(I)-chlorid durch Auflösen von Kupferpulver in Bromwasserstoffsäure synthetisiert werden.
2. Anwendungen von Kupfer(I)-bromid
Kupfer(I)-bromid findet in der organischen Synthese breite Anwendung. In der Sandmeyer-Reaktion kann Kupfer(I)-bromid Anilinverbindungen in die entsprechenden Arylbromide umwandeln.
CuBr(S(CH3)2) ist auch ein weit verbreiteter Komplex für die Synthese von kupferorganischen Reagenzien. Verwandte CuBr-Komplexe werden als Katalysatoren für die radikalische Atomtransferpolymerisation und die kupferkatalysierte kreuzdehydrierende Kupplung verwendet.
3. Eigenschaften von Kupfer(II)-bromid
Kupfer(II)-bromid, auch bekannt als Kupferdibromid, ist ein dunkelgrüner Feststoff. Die chemische Formel von Kupfer(II)-bromid lautet CuBr2, sein Molekulargewicht 223,37 und sein Schmelzpunkt 498 °C. Kupfer(II)-bromid wird hauptsächlich als Bromierungsmittel in der fotografischen Entwicklung und der organischen Synthese verwendet. Kupfer(II)-bromid ist auch gut löslich in Wasser, Mineralsäuren, Aceton und Ethanol.
Kristalle von schwarzem Kupfer(II)-bromidanhydrid können durch Trocknen des Produkts aus der Reaktion von metallischem Kupfer mit Bromwasser im Vakuum synthetisiert werden. Kupfer(II)-bromid ist als Dihydrat und Tetrahydrat bekannt, verliert aber leicht Wasser.
Kupfer(II)-bromid ist gesundheitsschädlich beim Verschlucken. Es reizt die Haut, die Augen und die Atemwege und schädigt das zentrale Nervensystem, das Gehirn, die Augen, die Nieren und die Leber.