Menu1

Opisy ciekawych doświadczeń

Zagadkowa reaktywność

Cytuję niżej opis eksperymentu, który jest w równym stopniu niezwykły, jak i trudny do zrozumienia. Być może ktoś będzie umiał podać jego sensowne wyjaśnienie...

Do probówki wsypać 2-3 g sproszkowanej miedzi, np. w postaci opiłków, a następnie dodać 4-5 ml mieszaniny takich samych objętości dwumetylosulfotlenku DMSO (CH3)2SO i czterochlorku węgla CCl4. Po kilkunastu godzinach miedĽ zostaje rozpuszczona. Jeśli mieszaninę ogrzać do ok. 50oC, to przebieg reakcji staje się wręcz burzliwy: mieszanina rozgrzewa się dalej do wrzenia, roztwór szybko zabarwia się na ciemny kolor, a podczas reakcji powstaje pewna ilość gazu (palnego, bez zapachu). Jeśli klarowny ciemnooliwkowy roztwór pozostawić do ochłodzenia, wydziela się zielonkawy drobnokrystaliczny osad. Jeśli mieszaninę wlać do większej ilości wody, wytrąca się biały osad, a roztwór wodny przybiera kolor zielonkawy. Roztwór wodny jest silnie kwaśny i zawiera aniony chlorkowe (w reakcji z AgNO3). Biały osad po odsączeniu na lejku Schotta stopniowo zabarwia się na zielono podczas suszenia (CuCl?). Biały osad rozpuszcza się w wodzie amoniakalnej dając ciemno zabarwiony roztwór, który na powietrzu utlenia się do ciemnoniebieskiego produktu [Cu(NH3)42+].
Użycie dwumetyloformamidu DMF zamiast DMSO daje identyczny rezultat, natomiast użycie chloroformu lub chlorku metylenu zamiast czterochlorku węgla daje wynik negatywny. Reakcja z czterochlorkiem węgla jest tak intensywna, że można wykluczyć utlenianie miedzi tlenem powietrza i następne np. kompleksowanie produktów utlenienia, jak dzieje się to przy działaniu wody amoniakalnej na miedĽ przy dostępie powietrza. W pierwszej chwili prawdopodobne wydawać by się mogło powstawanie dwuchlorokarbenu (:CCl2). Karbeny jednak nie tworzą się w tych warunkach. Co prawda dobrze znany jest wybuchowy przebieg reakcji CCl4 z metalicznym sodem, powstawanie C2Cl6 w reakcji z amalgamowanym glinem oraz fakt korozji miedzi i brązu przez CCl4. Zagadkowa jednak jest reaktywność czterochlorku węgla, zwykle bardzo mało aktywnego w porównaniu z pozostałymi chloropochodnymi metanu i to z metaliczną miedzią, również z reguły mało reaktywną w podobnych procesach. Rola DMSO lub DMF może być związana jedynie ze znaczną polarnością tych rozpuszczalników, co może ułatwiać powstawanie właściwego czynnika utleniającego z czterochlorku węgla. Tomasz Pluciński - tomek@chemik.chem.univ.gda.pl
Praca wpłynęła do ChemFana: 16-02-1999

Menu2