Kupari(II)nitraatti

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 2. joulukuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 13 muokkausta .

Kupari(II)nitraatti

Systemaattinen nimi	Kupari(II)nitraatti
Muut nimet	Kuparinitraatti
Kemiallinen kaava	Cu ( NO3 ) 2
Ulkomuoto	Värittömiä kiteitä (vedetön) Sinisiä kiteitä (kidehydraatteja)
Ominaisuudet
Moolimassa	vedetön: 187,57 g/mol; trihydraatti: 241,63 g/mol; heksahydraatti: 295,69 g / mol
Sulamislämpötila	vedetön: 255 °C [1] ; trihydraatti: 114,5 °C; heksahydraatti: 24,4 °C
Hajoamislämpötila	vedetön: 170 °C
Tiheys	vedetön: 3,05 g/cm3; trihydraatti: 2,32 g/cm3; heksahydraatti: 2,074 g/cm³
Liukoisuus veteen	124,7 g/100 ml
Toksikologiset tiedot
LD 50	trihydraatti: 940 mg/kg
Rakenne
Kristallisolu	vedetön: rombinen; trihydraatti: rombinen; heksahydraatti: trikliini; 1,5- ja 2,5-hydraatit: monokliininen
Termodynaamiset ominaisuudet
Normaali muodostumisenalpia	vedetön: -310 kJ/mol; trihydraatti: -1217 kJ/mol
Normaali molaarinen entropia	+192 J/(K mol)
Gibbsin standardi muodostumisenergia	-117 kJ/mol
Luokitus
CAS-rekisteröintinumero	10031-43-3
EINECS- rekisterinumero	221-838-5
CHEBI	78036
YK-numero	1477
Koodi SMILES	[Cu++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O
InChI koodi	InChI=1S/Cu.2NO3/c;22-1(3)4/q+2;2-1
Turvallisuus
R-lauseita	R8 , R22 , R34
S-lauseet	S17 , S26 , S36/37/39 , S45 , S60
H-lauseet	H272 , H314 , H318 , H302
P-lauseita	P221 , P210 , P303+P361+P353 , P305+P351+P338 , P405 , P501
Varoitusmerkit
GHS-varoitusmerkit
NFPA 704	0 yksi 3 HÄRKÄ
Jos ei ole ilmoitettu, tiedot on annettu standardiolosuhteissa (25 °C, 100 kPa).

Kupari(II)nitraatti on epäorgaaninen aine , jonka kaava on kaksiarvoisen kuparin ja typpihapon suola . Vedetön kupari(II)nitraatti on värittömiä hygroskooppisia kiteitä. Imeessään kosteutta se muodostaa sinisiä kiteisiä hydraatteja . ${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2))))$

Luonnossa oleminen

Kupari(II)nitraattia ( emäksisenä suolana ) esiintyy luonnossa mineraalien gerhardtiitin ja ruaiitin muodossa . Mineraalien ominaisuudet on esitetty taulukossa:

	Gerhardtit [2]	Ruait [3]
Yhdiste	Cu 2 NO 3 (OH) 3	Cu 2 NO 3 (OH) 3
Väri	vihreä	tummanvihreä
Syngonia	ortorombinen	monokliininen
Tiheys, g/cm³	3.40-3.43	3.38
Kovuus	2	2

Fysikaaliset ominaisuudet

Vedetön kupari(II)nitraatti on normaaleissa olosuhteissa valkoinen kiteinen kiinteä aine, joka liukenee hyvin veteen (124,7 g / 100 g H 2 O 20 °C:ssa; 207,7 g / 100 g H 2 O 80 °C:ssa), etanoli , metanoli , etyyliasetaatti , asetonitriili , DMSO [4] .

Kiteyttäessään vesiliuoksista se muodostaa useita kiteisiä hydraatteja : nona-, heksa- ja trihydraatteja. Tunnetaan myös kiteisiä hydraatteja, jotka sisältävät 1,5 ja 2,5 molekyyliä H 2 O. Kiteisten hydraattien kidehilaparametrit [5] :

Cu(NO 3 ) 2 6H 2O : triklininen järjestelmä , avaruusryhmä P 1, soluparametrit a = 0,591 nm , b = 0,777 nm , c = 0,543 nm , α = 97,65° , β = 93,88° , .25γ = 7 , . Z = 1 .
Cu(NO 3 ) 2 3H 2O : rombinen järjestelmä , avaruusryhmä Pmn21 , soluparametrit a = 1,12 nm , b = 0,505 nm , c = 0,528 nm , Z = 4 .
Cu(NO 3 ) 2 2,5 H 2 O: monokliininen järjestelmä , avaruusryhmä I 2/ a , soluparametrit a = 1,64539 nm , b = 0,49384 nm , c = 1,59632 nm , β = 93,764° , Z = 93,764° ,
Cu(NO3 )21,5H20 : monokliininen järjestelmä , avaruusryhmä C2 / c , soluparametrit a = 2,22 nm , b = 0,490 nm , c = 1,54 nm , p = 48 ° , Z = 8 .

Heksahydraatti hajoaa kuumennettaessa 100 °C:seen tyhjiössä . Trihydraatti hajoaa 120 °C:ssa [6] .

Kemialliset ominaisuudet

Hajoaminen

Kupari(II)nitraatti hajoaa kuumennettaessa muodostaen kupari(II) oksidia ja typpidioksidia :

{\mathsf {2Cu(NO_{3})_{2}\ {\xrightarrow {t>170^{\circ }C}}\ 2CuO+\!\ 4NO_{2}\!\uparrow +\! \ O_{2}\!\uparrow }}

Tuloksena olevasta typpidioksidista voidaan valmistaa typpihappoa laboratoriossa . Reaktio tapahtuu kuumassa vedessä:

{\mathsf {3NO_{2}+H_{2}O\ \xrightarrow {^{o}t} \ 2HNO_{3}+EI\!\uparrow }}

Hydrolyysi

Kupari(II ) nitraatti vesiliuoksessa hajoaa ioneiksi kationin samanaikaisesti hydratoituessa :

{\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+4\ H_{2}O\longrightarrow \ [Cu(H_{2}O)_{4}]^{2+}+2 \NO_{3}^{-}}}

Tetraakvakupari(II)-kationi käy läpi palautuvan hydrolyysin :

{\mathsf {[Cu(H_{2}O)_{4}]^{2+}+\ H_{2}O\rightleftarrows \ [Cu(H_{2}O)_{3}( OH)]^{+}+\ H_{3}O^{+}}},\ pK_{a}\ =7,34

Yksinkertaistettu:

{\displaystyle {\mathsf {Cu^{2+}+\ H_{2}O\rightleftarrows \ CuOH^{+}+\ H^{+))))

Vaihtoreaktiot

Vesiliuoksissa kupari(II)nitraatti pääsee ioninvaihtoreaktioihin, mikä on ominaista liukoisille kaksiarvoisille kuparisuoloille , esimerkiksi : alkalin kanssa ( sininen sakka saostuu)

{\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+2NaOH\longrightarrow Cu(OH)_{2}\!\downarrow +\!\ 2NaNO_{3))))

natriumfosfaatilla ( muodostuu sininen sakka)

{\mathsf {3Cu(NO_{3})_{2}+2\ Na_{3}PO_{4}+3\ H_{2}O\longrightarrow \ Cu_{3}(PO_{4}) _{2}\cdot 3H_{2}O\!\downarrow +6\ NaNO_{3}}}

keltaisella verisuolalla (punainen sakka)

{\mathsf {2Cu(NO_{3})_{2}+\ K_{4}[Fe(CN)_{6}]\longrightarrow \ Cu_{2}[Fe(CN)_{6} ]\!\downarrow +4\ KNO_{3}}}

väkevällä ammoniakkiliuoksella (liuos muuttuu tummansiniseksi)

{\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+4\ NH_{3}\cdot H_{2}O\longrightarrow \ [Cu(NH_{3})_{4}](NO_ {3})_{2}+4\ H_{2}O}}

alkalimetalliatsideilla ( ruskea kupari(II) atsidisakka )

{\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+2MeN_{3}\ {\xrightarrow {0-10^{\circ }C))\ Cu(N_{3})_{2 }\!\downarrow +\!\ 2MeNO_{3}\ (Me\ =\ Li,\ Na)}}

Muut reaktiot

Kupari(II)nitraatti reagoi hydroksyyliamiinin (kiehumisvaiheessa) ja hydratsiinin liuosten kanssa saostaen valkoisen kupari(I)atsidin sakan :

{\mathsf {4Cu(NO_{3})_{2}+18(NH_{2}OH\cdot H_{2}O)\longrightarrow 4CuN_{3}\!\downarrow +\!\ 9N_{ 2}O\!\uparrow +\!\ 12NH_{3}\!\uparrow +\!\ 27H_{2}O}}

{\mathsf {4Cu(NO_{3})_{2}+(N_{2}H_{4}\cdot H_{2}O)+4NaOH\longrightarrow 4CuN_{3}\!\downarrow +\ N_{2}\!\uparrow +4NaN_{3}+5H_{2}O}}

Kupari(II)nitraatti reagoi nestemäisen typpitetroksidin kanssa muodostaen tummanvihreää sakkaa ( addukti ):

{\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+\ N_{2}O_{4}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}\cdot N_{2}O_{ 4}\!\downarrow }}

Haetaan

Kupari(II)nitraattia voidaan saada liuottamalla kuparimetallia , kupari (II)oksidia tai kupari(II) hydroksidia typpihappoon :

{\mathsf {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\!\uparrow +2H_{2}O))

{\mathsf {CuO+2HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+H_{2}O))

{\mathsf {Cu(OH)_{2}+2HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+2H_{2}O))

Vedetöntä kupari(II)nitraattia voidaan saada saattamalla kupari reagoimaan typpitetroksidin kanssa . Reaktio etenee 80 °C:ssa etyyliasetaatissa ):

{\mathsf {Cu+2N_{2}O_{4}\ \xrightarrow {^{o}t,kat} \ Cu(NO_{3})_{2}+2NO\!\uparrow ))

Sovellus

Kupari(II)nitraattia käytetään puhdasta kupari(II)oksidia , kuparia sisältäviä katalyyttejä , sienitautien torjunta -aineena , peittausaineena kankaiden värjäyksessä [5] .

Yhdessä etikkahappoanhydridin kanssa sitä käytetään orgaanisessa synteesissä reagenssina aromaattisten yhdisteiden nitraamiseen (ns. "Menken olosuhteet") [7] .

Myrkyllisyys

Kupari(II)nitraatti on kohtalaisen myrkyllistä - LD 50 rotille suun kautta 950 mg/kg (trihydraatti).

Aiheuttaa ärsytystä joutuessaan kosketuksiin ihon ja limakalvojen kanssa, voimakasta ärsytystä joutuessaan silmiin, sarveiskalvon samentumisen vaara .

Ympäristölle vaarallinen – LC 50 kaloille 0,29 mg/l 96 tunnin ajan [8]

Muistiinpanot

↑ Nopealla kuumennuksella tai ylipaineella.
↑ Gerhardtit osoitteessa webmineral.com . Käyttöpäivä: 28. heinäkuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2012. (määrätön)
↑ Ruait osoitteessa webmineral.com . Käyttöpäivä: 28. heinäkuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 2. toukokuuta 2012. (määrätön)
↑ Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Epäorgaanisten aineiden reaktiot: hakuteos / Toim. R. A. Lidina. - 2. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M . : Bustard, 2007. - S. 147 . — 637 s. - ISBN 978-5-358-01303-2 .
↑ 1 2 [www.xumuk.ru/encyklopedia/2460.html Kuparinitraatti osoitteessa xumuk.ru] . Haettu: 15. heinäkuuta 2010. (määrätön)
↑ Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Epäorgaanisten aineiden vakiot: hakuteos / Toim. R. A. Lidina. - 2. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M . : Drofa, 2006. - S. 104. - 685 s. — ISBN 5-7107-8085-5 .
↑ Menke JB Nitraatit nitraateilla (neopr.) // Recueil des Travaux Chimiques des Payes-Bas. - 1925. - T. 44 . - S. 141 .
↑ Merckin käyttöturvallisuustiedote - Kupari(II)nitraattitrihydraatti (pdf)

Nitraatit
aktinium(III) Ac (NO3 ) 3 alumiini Al(NO 3 ) 3 ammonium NH4NO3 _ _ _ barium Ba(NO 3 ) 2 beryllium Be(NO 3 ) 2 boori B(NO 3 ) 3 vismutti Bi(NO 3 ) 3 gadolinium Gd(NO 3 ) 3 rauta(III) Fe (NO3 ) 3 kadmium Cd(NO 3 ) 2 kalium KNO 3 kalsium Ca (NO 3 ) 2 koboltti(II) Co (NO3 ) 2 koboltti(III) Co (NO3 ) 3 lantaani (III) La (NO 3 ) 3 litium LiNO 3 magnesium Mg (NO 3 ) 2 mangaani Mn (NO 3 ) 2 kupari(II) Cu ( NO3 ) 2 natrium NaNO 3 neodyymi Nd(NO 3 ) 3 nikkeli(II) Ni (NO3 ) 2 palladium(II) Pd (NO3 ) 3 praseodyymi Pr(NO 3 ) 3 elohopea (I) Hg 2 (NO 3 ) 2 elohopea (II) Hg (NO 3 ) 2 rubidium RbNO 3 lyijy(II) Pb ( NO3 ) 2 hopea (I) AgNO 3 skandium(III) Sc (NO3 ) 3 strontium Sr(NO 3 ) 2 uraani U(NO 3 ) 2 fluori FNO 3 kloori ClNO3 _ kromi Cr (NO 3 ) 3 cesium CsNO 3 sinkki Zn(NO 3 ) 2