Basisches Kupfercarbonat

In der Natur vorkommende Mineralien basischer Kupfer(II)-carbonate sind Malachit (CuCO₃·Cu(OH)₂) und Azurit (auch Kupferlasur genannt) (2 CuCO₃·Cu(OH)₂).^[4]

Wird im Labor eine Kupfer(II)-salz-Lösung mit Alkalicarbonatlösung vermischt, so bildet sich in Abhängigkeit vom Überschuss an Natriumcarbonat entweder ein blauer oder ein grüner Niederschlag von basischem Kupfer(II)-carbonat. Beide basischen Kupfer(II)-carbonate sind in Wasser unlöslich und werden ausgefällt und können abfiltriert werden.

Bei dem tiefblauen Carbonat handelt es sich um das Pigment 2 CuCO₃ · Cu(OH)₂, das in der Natur als Azuritmineral vorkommt. Die Herstellung dieses Pigmentes ist im Gmelin beschrieben.^[5] Die Gleichung für diese Reaktion lautet:

${\displaystyle \mathrm {3\ Na_{2}CO_{3}+3\ CuSO_{4}+H_{2}O\longrightarrow } }$

${\displaystyle \mathrm {3\ Na_{2}SO_{4}+2\ CuCO_{3}\cdot Cu(OH)_{2}\downarrow +\ CO_{2}\uparrow } }$

Unter Lichteinfluss zerfällt das tiefblaue Carbonat langsam zu grünem Malachit (CuCO₃ · Cu(OH)₂), einem stärker basischen Pigment.

Die Gleichung für die Gesamtreaktion zu Malachit lautet demnach wie folgt:

${\displaystyle \mathrm {2\ CuSO_{4}+3\ Na_{2}CO_{3}+2\ H_{2}O\longrightarrow } }$${\displaystyle \mathrm {{{CuCO_{3}}\cdot \mathrm {Cu(OH)_{2}} \downarrow }+2\ Na_{2}SO_{4}+2\ NaHCO_{3}} }$

Wasserfreies Kupfer(II)-carbonat ist ein geruchloses hellblaues Pulver, das Monohydrat ist dunkelgrün. Es ist in Wasser unlöslich und zersetzt sich ab 140 °C zu Kupfer(II)-oxid und Kohlenstoffdioxid:

${\displaystyle \mathrm {CuCO_{3}\cdot Cu(OH)_{2}\longrightarrow 2\ CuO+CO_{2}+H_{2}O} }$

Bei der Reaktion mit Säuren entsteht Kohlenstoffdioxid und das Kupfersalz der Säure (hier z. B. Salzsäure):

${\displaystyle \mathrm {CuCO_{3}\cdot Cu(OH)_{2}+4\ HCl\longrightarrow 2\ CuCl_{2}+CO_{2}\uparrow +\ 3\ H_{2}O} }$

Kupfer(II)-carbonat wird zur Herstellung vieler Kupferverbindungen, wie Kupfersulfat, CuSO₄ und Kupfer(II)-oxid, CuO, verwendet.