Υδρίδιο του χαλκού

Το υδρίδιο του χαλκού είναι η χημική ένωση με χημικό τύπο CuH. Είναι το απλούστερο «χαλκάνιο», δηλαδή υδρίδιο του χαλκού. Είναι ασταθές και αυτοδιασπάται ξαναδίνοντας τα στοιχεία που το αποτελούν^[1]. Το υδρίδιο του χαλκού είναι το ελαφρύτερο υδρίδιο της ομάδας 11 (πρώην ομάδας I_B) του περιοδικού συστήματος. Έχει ανακοινωθεί ότι υπάρχει και το διυδρίδιο του χαλκού (CuH₂), αλλά είναι ακόμη πιο ασταθές^[2]. Είναι ακόμη γνωστή και μια ποικιλία συμπλόκων με φωσφίνες, όπως π.χ. το γνωστό ως αντιδραστήριο Στρύκερ (Cu₆H₆(PPh₃)₆), που αποτελεί ένα αντιδραστήριο στην οργανική χημεία. Παράγεται όμως με αναγωγή ενώσεων του χαλκού (I) από υδρίδια.

Υδρίδιο του χαλκού
Γενικά
Όνομα IUPAC	Υδρίδιο του χαλκού
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	CuH
Μοριακή μάζα	64,55 amu
Αριθμός CAS	13517-00-5
SMILES	[CuH]
InChI	1S/Cu.Η
PubChem CID	3335333
ChemSpider ID	2582262
Δομή
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Εξωγήινο υδρίδιο του χαλκού

Το υδρίδιο του χαλκού έχει ανιχνευθεί σε αρκετές τοποθεσίες του ηλιακού συστήματος, αλλά και εκτός αυτού:

1. Στον Ήλιο: Η ανάλυση του φάσματος από ηλιακές κηλίδες αποκάλυψε την παρουσία υδριδίου του χαλκού.
2. Στους πλανήτες Δία και Κρόνο ανακαλύφθηκε ότι οι ατμόσφαιρές τους περιέχουν υδρίδιο του χαλκού.
3. Σε άστρα τύπου C, όπως το 19 των Ιχθύων, έχει ανιχνευθεί η παρουσία υδριδίου του χαλκού.
4. Στο διαστρικό ενδιάμεσο πιστεύεται ότι υπάρχει υδρίδιο του χαλκού.

Παραγωγή

Υο υδρίδιο του χαλκού μπορεί να παραχθεί με αντίδραση ιωδιούχου χαλκού και λιθιοαργιλιοϋδρίδιου διαλυμένα σε πυριδίνη και υπό κρυογενικές θερμοκρασίες:

${\displaystyle \mathrm {4CuI+LiAlH_{4}{\xrightarrow[{\mathcal {5}}]{Py}}4CuH+LiI+AlI_{3}} }$

Επίσης μπορεί να παραχθεί στην αέρια κατάσταση, με υδρογόνωση ατμών χαλκού που λαμβάνονται με χρήση λέιζερ^[1]:

${\displaystyle \mathrm {Cu^{\bullet }+H_{2}{\xrightarrow {laser}}4CuH+H^{\bullet }} }$

Ιδιότητες

Σε «συνθήκες δωματίου» (Τ = 20 °C, P = 1 atn) το υδρίδιο του χαλκού είναι ένα άχρωμο αέριο. Το υδρίδιο του χαλκού έχει ως θερμοκρασία εξάχνωσης τους -20 °C, υπό πίεση 1 atm. Το υδρίδιο του χαλκού διαλύεται ταχύτατα στο νερό, αν και υδρολύεται απ' αυτό. Η πυριδίνη είναι λιγότερο οξειδωτική και γι' αυτό το υδρίδιο του χαλκού τείνει να σχηματίζει σχετικά σταθερότερα διαλύματα μ' αυτήν, αφού σχηματίζονται σύμπλοκα που σταθεροποιούν το υδρίδιο. Ωστόσο η πυριδίνη δεν είναι ένα ισχυρό αντιδραστήριο σύμπλεξης, και κάθε απόπειρα κρυστάλλωσης συμπλόκου Py-CuH οδηγεί στη διάσπαση του υδριδίου και το σχηματισμό αδιάλυτου κράματος χαλκού-υδρογόνου. Τα διαλύματα συμπλόκων του υδριδίου του χαλκού έχουν χρώματα που κυμαίνονται από σκούρο κόκκινο ως σκούρο πορτοκαλί. Αντίθετα, τα διαλύματα υδριδίου του χαλκού σε νερό είναι άχρωμα. Σημειώνεται ότι τα κράματα χαλκού-υδρογόνου και τα διαλύματα συμπλόκων του υδριδίο του χαλκού έχουν παρόμοια σταθερότητα. Το υδρίδιο του χαλκού είναι το μοναδικό ανάμεσα στα περισσότερα άλλα μοριακά υδρίδια, που η σύμπλεξή του με άλλα συστήματα δεν προκαλεί αξιόλογη ενίσχυση ρης θερμικής σταθερότητας του μητρικού υδριδίου. Η απόσταση μεταξύ των ατόμων χαλκού και υδρογόνου στο μόριο του υδριδίου του χαλκού είναι 146,26 pm.

Χημικές αντιδράσεις

Το υδρίδιο του χαλκού είναι αρκετά σταθερό ώστε να μπορεί να δώσει μερικές χημικές αντιδράσεις ως ένα δραστικό ενδιάμεσο αντιδραστήριο. Αξιοσημείωτη είναι η περίπτωση της θερμικής διάσπασης της ένωσης [Cu(C₄H₉)][P(C4H₉)₃]. Σ' αυτήν την αντίδραση, το υδρίδιο του χαλκού εξουδετερώνεται από το σύμπλοκο ως μέρος μιας αντίδρασης εξουδετέρωσης β-υδριδίου. Το μονομερές υδρίδιο του χαλκού που παράγεται έτσι αντιδρά με ένα άλλο μόριο του συμπλόκου.^[3].

Το υδρίδιο του χαλκού είναι μια ασθενής βάση.