Acétate de cuivre(II)

Introduction

La plupart des sels de cuivre II se dissolvent facilement dans l’eau pour donner l’ion aqueux 2+, mais il convient de noter que deux des molécules d’eau sont plus éloignées de l’atome de métal que les quatre autres. L’ajout de ligands à ces substances est créé par la substitution de molécules d’eau. Ce processus est facile avec les quatre premières molécules, mais il est plus difficile avec les cinquième et sixième molécules. Cela est dû à une distorsion de Jahn-Teller de l’octaèdre formé par les 6 molécules d’eau (deux molécules d’eau sont plus éloignées du centre du métal que les quatre autres).

Préparation

L’acétate de cuivre(II) est synthétisé depuis des siècles par la méthode décrite ci-dessus. Toutefois, cette méthode produit un acétate impur. En laboratoire, il peut être synthétisé plus pur par une procédure en trois étapes. La réaction globale est la suivante.

La forme hydratée peut être déshydratée par la chaleur à 100 °C sous vide.

En chauffant un mélange de Cu2(OAc)4 anhydre et de cuivre métallique, on obtient de l’acétate cuivreux, volatil et incolore.

Il existe d’autres méthodes de synthèse :

2) Dans un premier temps, l’acétate de sodium est formé à partir d’hydroxyde de sodium et d’acide acétique. Le pH basique fourni par l’hydroxyde favorise l’ionisation de l’acide :

L’acétate de sodium formé réagit avec le sulfate de cuivre, formant de l’acétate de cuivre (II).
3) La première étape consiste à dissoudre le sulfate de cuivre dans l’eau (formant le complexe hexaque décrit ci-dessus). On ajoute ensuite de l’ammoniaque, ce qui produit le complexe dû à la substitution de 4 molécules d’eau par 4 molécules de NH3 :

L’ajout de NaOH entraîne la formation d’un précipité bleu clair d’hydroxyde de cuivre(II) :

L’étape suivante consiste à redissoudre le précipité dans de l’acide acétique glacial, ce qui forme une solution vert foncé. La solution obtenue est concentrée par chauffage jusqu’à ce qu’elle soit presque sèche. Il est possible que l’hydroxyde de cuivre précipite à nouveau en chauffant, ce qui est résolu en ajoutant davantage d’acide acétique (une fois que les quatre acétates sont coordonnés au centre métallique, ils ne sont pas libérés). Le précipité formé est filtré sous vide.

Structure

Décrit comme 4 ligands acétates coordonnés à deux centres de cuivre (l’acétate est un ligand bidenté). À leur tour, deux molécules d’eau sont coordonnées parce que chaque cuivre a une orbitale vide libre. L’eau se coordonne en donnant une charge à cette orbitale.



Caractérisation

En mesurant le moment magnétique de cette substance, nous concluons qu’il y a 1 électron libre. Mais au total, il y a 2 électrons libres (un pour chaque cuivre), ce qui est dû à un couplage antiferromagnétique entre les deux atomes de cuivre, diminuant ainsi le moment magnétique.

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