Химия и Химики № 4 2013. Ацетиленид меди (I) [получение и испытание]

Получение и взрыв ацетиленида меди (I)

При пропускании ацетилена через раствор аммиачного комплекса одновалентной меди [Cu(NH₃)₂](OH) выпадает красно-коричневый осадок ацетиленида одновалентной меди. Данный комплекс образуется при действии на аммиакат двухвалентной меди [Cu(NH₃)₄](OH)₂ различных восстановителей (например, в статье [1] был использован гидроксиламин).

Одним из самых доступных восстановителей является металлическая медь. Если в интенсивно-синий раствор аммиаката двухвалентной меди насыпать медных проволочек или медную стружку, он со временем обесцветится - образуется аммиакат одновалентной меди:

[Cu(NH₃)₄](OH)₂ + Cu = 2[Cu(NH₃)₂](OH)

Аммиакат одновалентной меди [Cu(NH₃)₂](OH) очень легко окисляется на воздухе: при встряхивании или переливании раствор синеет буквально на глазах [2], поэтому сосуд, в котором осуществляется восстановление аммиаката двухвалентной меди до аммиаката одновалентной, должен быть герметично закрыт, а количество воздуха, который остался над раствором должно быть минимальным [3].

В свое время я поместил аммиакат двухвалентной меди вместе с медной проволокой в мерный цилиндр, закрыл его и оставил, чтобы прошло восстановление. Со временем про цилиндр забыл, но вчера случайно на него наткнулся.

В цилиндре было примерно 115 мл раствора, однако, раствор был не синий, а почти бесцветный (слегка желтоватый) - значит, реакция прошла. Сегодня утром собрал "прибор" для получения ацетилена - колба с газоотводной трубкой. Получил ацетиленид меди, отфильтровал, хорошенько промыл водой, высушил. Измельчил в порошок. К сожалению, не взвесил, но было много.

Взял шприц на 5 мл, отрезал носик (иначе трудно будет продеть замедлитель). В отверстие, где был носик, вставил замедлитель [4]. Небольшими порциями засыпал в шприц ацетиленид и аккуратно прессовал карандашом, когда до конца шприца осталось около 1 мл, вставил поршень.

Привязал шприц к ветке сосны.

Рассчитывал, что замедлитель даст минимум секунд 5 (сахар хорошо стабилизирует горение), но вышло около 30. Хлопок был громкий, раза в три громче мощной петарды, но на ветке никаких повреждений не осталось (если не считать копоти).

Осталось примерно столько же ацетиленида. Набил еще один шприц (на 5 мл) точно таким же способом, как и предыдущий. Но в этот раз я не стал привязывать его к дереву, а сделал ломом в земле отверстие и опустил туда шприц (шприц был ниже поверхности примерно на 1 см). На этот раз замедлитель успел сгореть примерно наполовину, после чего сразу же сработал "заряд" (видимо, произошел проскок пламени [5]). Ничего особенного я не ожидал и очень удивился, когда в воздух полетели комья земли. Получилось красиво и гораздо тише, чем взрыв шприца с ацетиленидом на сосне.

_____________________________________________
¹ См. статью Эксперименты с ацетиленом ч.7. Ацетиленид меди (I) - получение [ссылка]

² См. статью Реакции с участием воздуха (Окисление аммиаката меди (I) [Cu(NH₃)₂]OH воздухом) [ссылка]

³ Если в качестве восстановителя используется не металлическая медь, а гидроксиламин, проблема окисления раствора воздухом не стоит столь остро, т.к. избыток гидроксиламина быстро восстанавливает медь, которая окислилась до двухвалентной от контакта с воздухом.

⁴ Стопин у меня кончился, это выяснилось примерно за полчаса до испытания. Делать новый стопин времени не было, тогда взял "карамельную" бумагу, которую в большом количестве заготовил для ракет (извел более килограмма натриевой селитры!), и плотно ее скрутил, перевязал веревкой.

⁵ Возможные причины проскока пламени в замедлителях (и чем это грозит) описаны в статье О фитиле (замедлителе) из газеты, пропитанной раствором селитры [ссылка]

Смотреть Видео (26 Мб, .avi )