Kupfer(I)acetylid Synthese

Posted on by

Kupfer(I)acetylid gehört genau wie Silberacetylid zur Gruppe der Acetylide. Es ist genau so empfindliche wie Silberacetylid, allerdings etwas schwächer. Es tritt meistens als schwarz-braunes Pulver in Erscheinung. Auf keinen Fall darf es wie oft im Internet beschrieben als „rot-braunes“ Pulver vorkommen.

 

Gewonnen wir dieser eher unbekannte Initialsprengstoff durch das Einleiten von Acetylen in eine Kupfer(I)-Salzlösung (z. B. aus Kupfer(I)-chlorid). Anders als bei der Silberacetylid entsteht bei dieser Synthese kein HNO3, also kann man das Kupfersalz in Ammoniak lösen, ohne die Gefahr das Ammoniumnitrat entsteht. Natürlich ist die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel auch möglich, die Ausbeute kann nur leicht schlechter sein und man benötigt etwas mehr Acetylen.

 

Es ist unbedingt darauf zu achten, dass man ein „einwertiges“ Kupfersalz verwendet. Verwendet man zweiwertige Kupfersalze, entsteht das extrem instabile Kupfer(II)acetylid. Theoretisch könnte es passieren, das trotz der Verwendung eines einwertigen Kupfersalzes während der Synthese geringe Spuren an Kupfer(II)acetylid entstehen…durch versetzen der Fällungslösung mit ein wenig Hydroxylamin, Schwefeldioxid oder Hydrazinsulfat wird dies komplett verhindert. Für unsere Synthesen ist dies aber nicht erforderlich.

 

Diese Synthese verwendet Kupfer(I)chlorid, da sich die Synthese über Kupfer(I)oxid als sehr unsicherer Faktor erwiesen hat. Leider ist es schwer wirklich absolut reines Kupfer(I)chlorid zu bekommen, da es sehr schnell zu Kupfer(II)chlorid reagiert. Auch ich konnte nicht verhindern einen kleinen Anteil Kupfer(II)chlorid  zu haben, darum ist mein Pulver wie auf den Bildern zu sehen leicht oliv. Dies ist noch im Rahmen des ertragbaren sollte euer Kupferchlrorid allerdings schon deutlich gelblich, türkis oder sogar braun sein, ist der Kupfer(II)chlorid Anteil zu hoch für die Synthese!!!

 

Ebenfalls sollte man darauf achten, das Kupfer(I)acetylid nur begrenzt lagerfähig ist, da es an der Luft oxidiert.

 

Kupferchlorid säubern

Möchte man wirklich absolut reines Kupferchlorid erhalten, muss man das olive Chlorid in Salzsäure (30%) lösen und mit Wasser solange verdünnen bis das weiße, reine Kupfer(I)chlorid ausfällt. Dieses kann abgefiltert, mit viel Eiswasser gespült und direkt nach dem trocknen verwendet werden

 

Warnhinweise
– Kupferacetylid ist ein sehr empfindlicher Initialsprengstoff
– Acetylen bildet mit der Luft explosive Mischungen
– Kupfer(I)acetylid „verpufft“ offen gezündet nur, innerhalb einer Hülse erfolgt eine starke

   Detonation, also ähnlich dem HMTD!

 

Weiterführende Links
https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer(I)-acetylid
https://xplosives.net/mybb/thread-29113.html
https://xplosives.net/mybb/thread-28977.html

 

Stoffdaten
Andere Namen: Acetylenkupfer, Kupfercarbid
CAS-Nummer: 1117-94-8
Molare Masse: 151,11g/mol
Dichte: 4,62g/cm3
Detonationsgeschwindigkeit: bis 4000m/s
Reibeempfindlichkeit: 0,1N
Löslichkeit: Fast unlöslich in Wasser, löslich in Salzsäure und KCN-Lösungen
Entsorgung: Luftoxidation oder erwärmen in Salzsäure

 

Theoretische Berechnungen
Kupfer(I)chlorid     +  Acetylen         =    Kupferacetylid  +  Salzsäure

2 CuCl                   +   C2H2            =    Cu2C2              + 2 HCl

2*  99,00g/mol       +    26,04g/mol   =   151,11g/mol       +  2* 36,46g/mol         //mol

198g                      +    26,04g          =   151,11g              + 72,92g                    //198

1g                          +   0,1315           =    0,7632               +  Restsäure              //*3

3g                          +   0,3945g         =    2,28g                 +   Restsäure

 

Es sollten also theoretisch 2,28g Kupfer(I)acetylid entstehen.

 

Materialien
– 150ml Becherglas
– Acetylen Generator
– Waage
– Laborlöffel
– Trichter mit Filterpapier
– Magnetrührer mit Rührfisch
– Petrischale

 

Chemikalien
– 3g Kupfer(I)chlorid
– Calciumcarbid für den Acetylen Generator
– 50g Ammoniak (25%)
– Destilliertes Wasser

 

Durchführung
1) 3g Kupferchlorid werden in 50g Ammoniak gelöst, die Lösung färbt sich tiefblau. Sollte auch nach 20 Minuten rühren nicht alles Chlorid gelöst sein, sollte man einmal dekantieren.

      
Die Ammoniakdämpfe sind stark reizend und sollten nicht eingeatmet werden, bzw. mit den Augen in Kontakt kommen. Darum draußen oder unter einem Abzug arbeiten.

 

2) Nun baut man den Acetylen Generator auf und leitet vorsichtig das Acetylen in die Ammoniaklösung. Es sollte sofort ein schwarz-brauner Niederschlag ausfallen, das Kupfer(I)acetylid. Feucht erscheint es erst noch etwas braun-rötlich, die Farbe schwenkt beim trocknen aber ins schwarz um.

 

 

        

 

3) Nach ca. 10 Minuten der Acetylen Zufuhrs, wird das Kupfer(I)acetylid abgefiltert und mehrfach mit Eiswasser nachgewaschen. Ich empfehle dabei das Kupfer(I)acetylid nach ca. 2-maligen waschen auf einen anderen Filter zu übertragen, und nochmals zu waschen. Getrocknet wird der Filter an einem dunklen, warmen Ort.

 

Nach dem waschen ist Kupfer(I)acetylid ähnlich empfindlich wie HMTD
 
Das Laborglas kann gut mit schwach konzentrierter Salzsäure gereinigt werden

 

Praktische Ausbeute
1,05g Kupfer(I)acetylid, da sind 46% der Theorie