为什么 CuF 有颜色，而 CuBr 无色？第1页

xiao-xuan-zhong-86 网友的相关建议:

别和氯溴碘比啊，想想氧化亚铜的颜色。

在Cu(I)氧化态，3d电子层已全充满，除了阴离子有颜色或由于电荷转移产生颜色以外，一价铜化合物一般是是白色且反磁性的。^[1]

氧化亚铜根据制备方法不同呈现黄色、红色和褐色，就是因为电荷转移。氧化亚铜是直接禁带半导体，可以用作光电材料。^[2]

CuF的研究很少，至今（2021年3月）也没有人制备出纯的二元氟化亚铜晶体。基本都只能得到混合物或配合物。亚铜离子容易歧化也容易被极化，遇上氟离子自然很不稳定，不容易制备很正常。

12年有一篇预测CuF性质的文章指出：

在过去的一个世纪中，CuF的存在一直是一个争论的问题。1933年有关闪锌矿结构CuF合成的工作从未被重复实验证实，但是，它始终出现在教科书和数据库中。^[3]

这篇文章预测了氟化亚铜的性质，应该可以解释氟化亚铜的颜色问题。

教材里氟化亚铜描述的颜色数据都来自那几篇未被重复出来的报道。

重复实验在化学里还是很重要的，不过因为不知道制备出CuF有什么意义，这个坑很多年都没人填。这几年，氧化亚铜的半导体性能还有金属簇状化合物的研究很多，相关的尝试也多了，不过都没成功。

15年在液氨中的尝试：

19年新算法对CuF晶体性质的预测：

总之就是一直没合出来，也不知道合出来干什么。上面两篇文章中有CuF 研究的历史：

1824年，Berzelius（贝采利乌斯）：Cu₂O + 2HF = 2CuF + H₂O （无法重复）
1893年，C. Poulenc：2CuCl + 2HF = Cu₂F₂ + 2HCl（ruby-red 宝石红色，1939年重复发现大部分是CuCl，仅4%CuF）
1933年，Woitinek and Ebert，2Cu + F₂ = 2CuF（氯气氟气混合，350℃，在铜表面形成，测了晶体X射线衍射，没记录颜色，也没被重复出来）
1939年，Von Wartenberg，Cu + CuF₂ = 2CuF(900-1200℃的熔融态中含70%CuF，低温立刻歧化)
1949年，Klemm and Huss，K₃CuF₆ + H → ？？？（得到红色的产物，不知道是什么）
1974年左右，用激光重复Von Wartenberg的工作，发现熔融时存在 2CuF₂ = 2CuF + F₂，检测到了CuF 气态分子。
……

====================0330更新========================

溴化亚铜因为潮解或氧化的原因，买到的试剂一般是带一点点蓝/绿色的。评论里的这位朋友大概率是看错试剂或买错试剂了，因为他说的那个牌子，官网“产品介绍”中写的是“白色至灰绿色粉末或块状”^[4]。如果牌子是对的，那试剂包装上写“暗绿色晶体”的应该不是溴化亚铜，而且也不是“

灰色至黑色粉末

”的溴化铜

^[5]

。

参考

^ 张青莲. 无机化学丛书第六卷[M]. 科学出版社, 1995.p472
^ 氧化亚铜太阳能电池是真的容易做，之前有个本科生大创实验一直做不出，我想到氧化亚铜太阳能电池，带他烧铜片玩，再找个会测半导体数据的，一周就糊弄好了。
^ https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/sc/c2sc20321a#!divCitation
^ http://www.macklin.cn/products/C804583
^ http://www.macklin.cn/products/C804696