O cobre forma uma rica variedade de compostos, geralmente com estados de oxidação +1 e +2, que são frequentemente chamados de cuproso e cúprico, respectivamente. Os compostos de cobre, sejam complexos orgânicos ou organometálicos, promovem ou catalisam numerosos processos químicos e biológicos.
Compostos binários Assim como acontece com outros elementos, os compostos mais simples de cobre são os compostos binários, ou seja, aqueles que contêm apenas dois elementos, sendo os principais exemplos os óxidos, sulfetos e haletos. Tanto o óxido cuproso quanto o óxido cúprico são conhecidos. Entre os numerosos sulfetos de cobre, exemplos importantes incluem o sulfeto de cobre(I) e o sulfeto de cobre(II).[carece de fontes]? Os haletos cuprosos com flúor, cloro, bromo e iodo são conhecidos, assim como os haletos cúpricos com flúor, cloro e bromo. Tentativas de preparar iodeto de cobre(II) produzem apenas iodeto de cobre(I) e iodo.
2 Cu2+ + 4 I− → 2 CuI + I2
Química de coordenação
Complexos Cu–O e Cu–N O cobre forma complexos de coordenação com muitos ligantes doadores de oxigênio e nitrogênio. Em solução aquosa, o cobre(II) existe como
[Cu(H2O)6]2+. Este complexo exibe a taxa de troca de água mais rápida (velocidade de ligação e desligamento de ligantes de água) para qualquer aquo-complexo de metal de transição. A adição de hidróxido de sódio aquoso causa a precipitação do hidróxido de cobre(II) sólido azul claro. Uma equação simplificada é: Cu2+ + 2 OH− → Cu(OH)2 O amoníaco aquoso resulta no mesmo precipitado. Após a adição de excesso de amônia, o precipitado se dissolve, formando o Reagente de Schweizer, que contém tetraaminocobre(II):
Cu(H2O)4(OH)2 + 4 NH3 → [Cu(H2O)2(NH3)4]2+ + 2 H2O + 2 OH− Muitos outros oxiânions formam complexos; estes incluem o acetato de cobre(II), nitrato de cobre(II) e carbonato de cobre(II). O sulfato de cobre(II) forma um pentahidrato cristalino azul, o composto de cobre mais familiar no laboratório. É usado num fungicida chamado Calda bordalesa.
Os polióis, compostos contendo mais de um grupo funcional álcool, geralmente interagem com sais cúpricos. Por exemplo, sais de cobre são usados para testar açúcares redutores. Especificamente, usando o Reagente de Benedict e a Solução de Fehling, a presença do açúcar é sinalizada por uma mudança de cor do Cu(II) azul para o óxido de cobre(I) avermelhado. O reagente de Schweizer e complexos relacionados com a etilenodiamina e outras aminas dissolvem a celulose. Os aminoácidos, como a cistina, formam complexos quelatos muito estáveis com o cobre(II). Existem muitos testes químicos úmidos para íons de cobre, sendo que um deles envolve o ferrocianeto de potássio, que produz um precipitado marrom com sais de cobre(II).[carece de fontes]? A geometria molecular varia com o ligante e o estado de oxidação do cobre. Complexos de cobre(I) são tipicamente lineares com número de coordenação dois, trigonais planos com número de coordenação três e tetraédricos com número de coordenação quatro, enquanto complexos de cobre(II) são tipicamente octaédricos.
Complexos Cu–X O cobre também forma complexos com haletos. No Cs2CuCl4, o CuCl42− exibe uma geometria tetraédrica distorcida (achatada), enquanto no [Pt(NH3)4][CuCl4], adota uma configuração plana. O CuBr3− verde e o CuBr42− violeta também são conhecidos. O cobre monovalente forma clusters luminescentes CunXn (onde X = Br, Cl, I), exibindo diversas propriedades ópticas.
Química organocúprica
Os compostos que contêm uma ligação carbono-cobre são conhecidos como compostos organocúpricos (ou organocobre). Eles são muito reativos em relação ao oxigênio para formar óxido de cobre(I) e têm muitos usos na química. São sintetizados tratando compostos de cobre(I) com reagentes de Grignard, alcinos terminais ou reagentes de organolítio; em particular, a última reação descrita produz um Reagente de Gilman. Estes podem sofrer substituição com haletos de alquila para formar produtos de acoplamento; como tal, são importantes no campo da síntese orgânica. O acetileto de cobre(I) é altamente sensível a choques, mas é um intermediário em reações como o acoplamento Cadiot-Chodkiewicz e o acoplamento de Sonogashira. A adição conjugada a enonas e a carbocupratação de alcinos também podem ser alcançadas com compostos organocúpricos. O cobre(I) forma uma variedade de complexos fracos com alcenos e monóxido de carbono, especialmente na presença de ligantes de amina.
Cobre(III) e cobre(IV) O cobre(III) é mais frequentemente encontrado em óxidos. Um exemplo simples é o cuprato de potássio, KCuO2, um sólido preto-azulado. Os compostos de cobre(III) mais extensivamente estudados são os supercondutores de cuprato. O óxido de ítrio bário cobre (YBa2Cu3O7) consiste em centros de Cu(II) e Cu(III). Assim como o óxido, o fluoreto é um ânion altamente básico e é conhecido por estabilizar íons metálicos em altos estados de oxidação. Tanto os fluoretos de cobre(III) quanto os de cobre(IV) são conhecidos: K3CuF6 e Cs2CuF6, respectivamente. Algumas proteínas de cobre formam oxo-complexos, que também apresentam cobre(III). Com tetrapeptídeos, complexos de cobre(III) de cor púrpura são estabilizados pelos ligantes de amida desprotonados. Complexos de cobre(III) também são encontrados como intermediários em reações de compostos organocúpricos. Por exemplo, na Reação de Kharasch-Sosnovsky.[carece de fontes]?
Ver também Compostos de níquel Compostos de zinco
Referências
