Cu2ionen

Cu2ionen, ook wel copper(II) ionen genoemd, zijn Cu2+-ionen die voorkomen in veel chemische systemen. In water bestaan ze meestal als het hexaaquacopper(II) complex [Cu(H2O)6]2+, wat een heldere blauwe oplossing geeft. Deze ionen spelen een belangrijke rol in zouten, complexen en redoxreacties waarbij koper in de oxidatietoestand II aanwezig is.

Eigenschappen

Cu2+ heeft een d9-elektronconfigatie, waardoor het paramagnetisch is en meestal kleur en structuur van complexe ionen beïnvloedt. In veel liganden is de coördinatie octaëdrisch; bij sommige complexen treedt Jahn-Teller-distortion op, wat leidt tot vervorming van de structuur. De kleur van veel Cu2+-complexen is blauw, wat aansluit bij de overgrote hoeveelheid aquacomplexen in oplossing.

Voorbeelden en complexvorming

Veelvoorkomende koper(II)zouten zijn onder andere CuSO4, Cu(NO3)2 en CuCl2. Door ligandenwisseling ontstaan diverse aquacompeten: met Cl- kan zich in geconcentreerde chloride-oplossingen het tetrachlorocupraat(II) complex [CuCl4]2- vormen; met amines zoals NH3 ontstaat het diepblauwe tetraamminencomplex [Cu(NH3)4(H2O)2]2+. Deze complexen illustreren de flexibele binding van Cu2+ met verschillende liganden.

Bereiding en voorkomen

Cu2ionen ontstaan bij oxidatie van koper of bij oplossen van koperen oxiden/zouten in zure media. In vloeistoffen komen ze vaak voor als [Cu(H2O)6]2+ en kunnen ze reageren met basen tot Cu(OH)2, een blauw precipitaat. In chloride-rijke oplossingen kunnen complexen zoals [CuCl4]2- stabiliseren.

Toepassingen en veiligheid

Cu2ionen zijn essentieel in analytische chemie (bijvoorbeeld als reagent in kleurreacties voor reducing sugars) en in katalyse en elektrochemie. Traditioneel worden kopersaltoplossingen gebruikt als algiciden en fungiciden. Blootstelling aan hoge concentraties koperen ionen kan schadelijk zijn voor gezondheid en milieu; regulering en veilige verwijdering zijn belangrijk.