Йодид меди (I)

Йодид меди (I) — неорганическое вещество с формулой CuI, соединение меди и йода. Относится к классу бинарных соединений, может рассматриваться как соль одновалентной меди и йодоводородной кислоты. В чистом виде — белое кристаллическое вещество, со временем приобретает бурый цвет из-за разложения на медь и йод.

Нахождение в природе

Йодид меди (I) встречается в природе в виде минерала маршита. Цвет минерала от белого до темно-коричневого. Твёрдость по шкале Мооса 2,5.

Физические свойства

Йодид меди (I) при нормальных условиях — твёрдое вещество белого цвета, нерастворимое в воде, этаноле, эфире, хорошо растворимое в пиридине (до 1,73 моль/кг). Растворяется в диметилформамиде в присутствии молекулярного йода, причем концентрация йодида меди в растворе прямо зависит от концентрации молекулярного йода. Плавится без разложения при 605 °C. Не образует кристаллогидратов, но с пиридином образует комплексы состава  CuI ⋅ 5Pyr.

Йодид меди (I), как и большинство бинарных соединений с галогенами, является неорганическим полимером. Йодид меди (I) имеет богатую фазовую диаграмму, а это значит, что он существует в нескольких кристаллических формах. Йодид меди (I) принимает структуру сфалерита ниже 390 °C (γ-CuI), структуру вюрцита между 390 и 440 °C (β-CuI) и структуру галита выше 440 °C (α-CuI). Когда Йодид меди (I) принимает структуру сфалерита и вюрцита, ионы располагаются тетраэдрически, на расстоянии 2,338 Å. Бромид меди (I) и хлорид меди (I) аналогично переходят из структуры сфалерита в структуру вюрцита при 405 и 435 °C, соответственно. Межатомные расстояния в бромиде меди (I) и хлориде меди (I) равны 2,173 и 2,051 Å соответственно.

γ-CuI	β-CuI	α-CuI

Химические свойства

Йодид меди (I) не реагирует с гидратом аммиака; подвергается следующим химическим превращениям:

• Йодид меди медленно окисляется кислородом воздуха до йода, что объясняет его окраску.

 2CuI + O₂ ⟶ 2CuO + I₂

• переводится в раствор с помощью реакций ионного обмена с концентрированными растворами йодоводородной кислоты, йодида калия, цианида калия, тиосульфата натрия

 CuI + MI  ⟶  M[CuI₂], где M = H,K

 CuI + 2KCN ⟶  K[Cu(CN)2] + KI

 CuI + 2Na₂SO₃S  ⟶  Na₃[Cu(SO₃S)₂] + NaI

• окисляется до соединений меди (II) и йода концентрированной азотной кислотой, горячей концентрированной серной кислотой

 2CuI + 8HNO₃ ⟶ I₂↓ + 2Cu(NO₃)₂ + 4NO₂↑ + 4H₂O

 4CuI + 5H₂SO₄ ⟶ 4CuSO₄ + 2I₂↓ + H₂S↑ + 4H₂O

• в горячей концентрированной щёлочи разлагается до оксида меди (I)

 2CuI + 2OH⁻ ⟶ Cu₂O↓ + 2I⁻ + H₂O

• под действием сильных восстановителей (например, тетрагидроалюмината лития) образует гидрид меди (I)

 4CuI + Li[AlH₄]  ⟶ LiI + AlI₃ + 4CuH

Получение

Йодид меди (I) может быть получен следующими способами:

• взаимодействием оксида меди (I) с разбавленной йодоводородной кислотой

 Cu₂O + 2HI ⟶ 2CuI↓ + H₂O

• нагреванием оксида меди (II) с йодидом алюминия

 6CuO + 4AlI₃ →^230∘C  6CuI + 2Al₂O₃ + 3I₂

• взаимодействием растворимых солей меди (II) с растворимыми йодидами; образующийся в данной реакции гипотетический Йодид меди (II) мгновенно превращается в Йодид меди (I)

 2Cu²⁺ + 4I⁻ ⟶ 2[CuI2] ⟶ 2CuI↓ + I₂

• взаимодействием металлической меди (например, в виде порошка) с растворами йода в пиридине или диметилформамиде

 2Cu + I₂ ⟶ 2CuI

Применение

Индикатор паров ртути.

Токсичность

Вызывает раздражение слизистых оболочек (глаз, органов дыхания). Может вызывать раздражение кожи. При проглатывании вызывает раздражение ЖКТ и общее отравление.

Очень опасно для водных организмов. Может вызывать долговременные негативные изменения в водной среде. LC₅₀ для Danio rerio составляет 0,4 мг/л в течение 96 ч.