氫氧化銅

氫氧化銅（化學式：Cu(OH)₂）是金屬銅的氫氧化物。它是一種淡藍色固體，某些市售的氫氧化銅中混有一些碳酸銅，顏色偏綠。

氫氧化銅
IUPAC名 Copper(II) hydroxide
別名	氫氧化銅(II)
識別
CAS號	20427-59-2 ?
PubChem	164826
性質
化學式	Cu(OH)2
莫耳質量	97.561[1] g·mol⁻¹
外觀	藍色固體或藍綠色粉末[1]
密度	3.368 g/cm3 (固)
熔點	80 °C (分解成氧化銅)
溶解性（水）	難溶[1]
溶度積Ksp	2.20 × 10−20 [2]
溶解性	不溶於乙醇； 溶於氨水、氰化鉀溶液、強鹼溶液中[1]
危險性
MSDS	MSDS
歐盟編號	未列出
主要危害	對皮膚，眼，呼吸系統具刺激性
NFPA 704	0 2 0
閃點	不可燃
致死量或濃度：
LD50（中位劑量）	1000 mg/kg (口服, 小鼠)
相關物質
其他陰離子	氧化銅
其他陽離子	氫氧化鎳 氫氧化鋅
相關化學品	氧化亞銅
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

歷史

氫氧化銅自從熔銅開始就已經為人所知。公元前5000年的鍊金術士可能就已經知道氫氧化銅。^[3]只需將藍礬和鹼液混合就可以製得氫氧化銅。

17和18世紀時出現了工業生產氫氧化銅，用於制顏料。^{[4] [5]}

化學性質

合成

往硫酸銅溶液中滴入少許氫氧化鈉溶液即可。這樣的沉澱含有氫氧化鈉雜質，可以通過事先在溶液中加入氯化銨來避免。也可用電解法：陰極用銅，水中可加入一點電解質（如碳酸氫鈉）。純的氫氧化銅可由氫氧化鈉溶液與四氨合銅溶液混合形成。

銅在潮濕空氣中生成銅綠，是一種氫氧化銅和碳酸銅的1:1混合物。^[6]

2Cu(s) + H₂O(g) + CO₂(g) + O₂(g) ${\displaystyle \to }$ Cu(OH)₂·CuCO₃(s)

鹼式碳酸銅（Cu(OH)₂·CuCO₃）就是某些銅合金表面的「鏽」。

反應

潮濕的氫氧化銅緩慢地分解成氧化銅，顏色變黑：^[7]

Cu(OH)₂ ${\displaystyle \to }$ CuO + H₂O

氫氧化銅在乾燥時加熱到185 °C才會分解。^[8]

氫氧化銅與氨水反應生成深藍色的銅氨溶液，含有[Cu(NH₃)₄]²⁺ 絡離子，但在稀釋後重新變成氫氧化銅。該銅氨溶液稱為Schweizer試劑，可以溶解纖維素。這使氫氧化銅可以用來生產人造絲。

氫氧化銅稍顯兩性，在濃鹼中生成深藍色[Cu(OH)₄]²⁻離子。^[9]

作為有機試劑

氫氧化銅在有機合成中有重要作用。通常由銅鹽和氫氧化鉀生成並在原位反應。

氫氧化銅可以用來合成芳香胺，比如氫氧化銅可以催化乙二胺和1-溴蒽醌或1-氨基-4-溴蒽醌生成1-((2-氨基乙基)胺)蒽醌或1-氨基-4-((2-氨基乙基)氨基)蒽醌的反應。

氫氧化銅催化乙二胺與溴蒽醌反應生成氨乙基蒽醌。

氫氧化銅可以在室溫下使醯肼轉化成羧酸。這可以用於合成一些帶有易反應官能團的羧酸。用此法製取苯甲酸和辛酸時產率較高。

氫氧化銅將醯肼轉化為羧酸。

此外，新制氫氧化銅（斐林試劑）可以在加熱條件下把醛氧化成羧酸，自身被還原為磚紅色氧化亞銅。此反應可以用來檢驗醛基或還原糖的存在。

天然存在形式

氫氧化銅在多種礦物中存在，例如藍銅礦、孔雀石、塊銅礬和水膽礬。藍銅礦（2CuCO₃·Cu(OH)₂）和孔雀石（CuCO₃·Cu(OH)₂）屬於鹼式碳酸鹽，塊銅礬（CuSO₄·2Cu(OH)₂）和水膽礬（CuSO₄·3Cu(OH)₂）屬於鹼式硫酸鹽。氫氧化銅很少單獨存在，因為它很易分解，也會與空氣中的二氧化碳緩慢反應生成鹼式碳酸銅。單獨存在的礦物氫氧化銅稱為斯羥銅礦。

用途

1. 用於波爾多液（一種殺菌劑）的替代品。^[10]由於環境污染問題，現已很少使用。
2. 可用於瓷器上色。
3. 用於乳膠漆，控制盆栽植物根的生長。它可以使次要的和邊上的根擴展，進而使植物根系發達。商品名Spin Out，最開始由Griffin L.L.C.引入。現所有權屬SePRO Corp.^[11]

注意事項

氫氧化銅對皮膚、眼、呼吸道有刺激性。使用氫氧化銅時應佩戴安全眼鏡。若不慎入眼，即用大量水清洗並就診。

參考資料

1. Roscoe, H. E., & Schorlemmer, C. (1879). A Treatise on Chemistry 2nd Ed, Vol 2, Part 2. MacMillan & Co. (p 498).
2. Paquette, Leo A. (1995). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 8 Volume Set. Wiley. ISBN 0-471-93623-5.