Kobber(II)nitrat

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 2. december 2019; checks kræver 13 redigeringer .

Kobber(II)nitrat

Systematisk navn	Kobber(II)nitrat
Andre navne	Kobbernitrat
Kemisk formel	Cu( NO3 ) 2
Udseende	Farveløse krystaller (vandfri) Blå krystaller (krystalhydrater)
Ejendomme
Molar masse	vandfri: 187,57 g/mol; trihydrat: 241,63 g/mol; hexahydrat: 295,69 g / mol
Smeltetemperatur	vandfri: 255 °C [1] ; trihydrat: 114,5 °C; hexahydrat: 24,4 °C
Nedbrydningstemperatur	vandfri: 170 °C
Massefylde	vandfri: 3,05 g/cm3; trihydrat: 2,32 g/cm3; hexahydrat: 2,074 g/cm³
Opløselighed i vand	124,7 g/100 ml
Toksikologiske data
LD 50	trihydrat: 940 mg/kg
Struktur
Krystalcelle	vandfri: rombisk; trihydrat: rombisk; hexahydrat: triklinisk; 1,5- og 2,5-hydrater: monoklinisk
Termodynamiske egenskaber
Standard dannelsesentalpi	vandfri: -310 kJ/mol; trihydrat: -1217 kJ/mol
Standard molær entropi	+192 J/(K mol)
Gibbs standard dannelsesenergi	-117 kJ/mol
Klassifikation
CAS registreringsnummer	10031-43-3
EINECS registreringsnummer	221-838-5
CHEBI	78036
FN nummer	1477
Kode SMIL	[Cu++].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O
InChI kode	InChI=1S/Cu.2NO3/c;22-1(3)4/q+2;2-1
Sikkerhed
R-sætninger	R8 , R22 , R34
S-sætninger	S17 , S26 , S36/37/39 , S45 , S60
H-sætninger	H272 , H314 , H318 , H302
P-sætninger	P221 , P210 , P303+P361+P353 , P305+P351+P338 , P405 , P501
Farepiktogrammer
GHS-farepiktogrammer
NFPA 704	0 en 3 OKSE
Hvor det ikke er angivet, er data givet under standardbetingelser (25 °C, 100 kPa).

Kobber (II) nitrat er et uorganisk stof med formlen , er et salt af divalent kobber og salpetersyre . Vandfrit kobber(II)nitrat er farveløse hygroskopiske krystaller. Når den absorberer fugt, danner den blå krystallinske hydrater . ${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2))))$

At være i naturen

Kobber(II)nitrat (i form af et basisk salt ) forekommer i naturen i form af mineralerne gerhardtit og ruaite . Egenskaberne af mineraler er præsenteret i tabellen:

	Gerhardtit [2]	Ruait [3]
Forbindelse	Cu 2 NO 3 (OH) 3	Cu 2 NO 3 (OH) 3
Farve	grøn	mørkegrøn
Syngony	ortorombisk	monoklinisk
Massefylde, g/cm³	3,40-3,43	3,38
Hårdhed	2	2

Fysiske egenskaber

Vandfrit kobber(II)nitrat er under normale forhold et hvidt krystallinsk fast stof, meget opløseligt i vand (124,7 g / 100 g H 2 O ved 20 ° C; 207,7 g / 100 g H 2 O ved 80 ° C ), ethanol , methanol , ethylacetat , acetonitril , DMSO [4] .

Under krystallisation fra vandige opløsninger danner det en række krystallinske hydrater : nona-, hexa- og trihydrater. Også kendt er krystallinske hydrater indeholdende 1,5 og 2,5 molekyler H 2 O. Krystalgitterparametre for krystallinske hydrater [5] :

Cu(NO 3 ) 2 6H 2 O: triklinisk system , rumgruppe P 1, celleparametre a = 0,591 nm , b = 0,777 nm , c = 0,543 nm , α = 97,65° , β = 93,83° 7 , β = 93,83 ° 7 ,. Z = 1 .
Cu(N03 ) 23H2O : rombisk system , rumgruppe Pmn21 , celleparametre a = 1,12 nm , b = 0,505 nm , c = 0,528 nm , Z = 4 .
Cu(N03 ) 2 2,5H2O : monoklinisk system , rumgruppe I2 / a , celleparametre a = 1,64539 nm , b = 0,49384 nm , c = 1,59632 nm , β = 93,764 8° , Z = 93,764° .
Cu(N03 ) 2 1,5H2O : monoklinisk system , rumgruppe C2 / c , celleparametre a = 2,22 nm , b = 0,490 nm , c = 1,54 nm , β = 48° , Z = 8 .

Hexahydratet nedbrydes ved opvarmning til 100 °C under vakuum . Trihydratet nedbrydes ved 120 °C [6] .

Kemiske egenskaber

Dekomponering

Kobber(II)nitrat, når det opvarmes, nedbrydes til dannelse af kobber(II) oxid og nitrogendioxid :

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

Den resulterende nitrogendioxid kan bruges til at fremstille salpetersyre i laboratoriet . Reaktionen foregår i varmt vand:

{\mathsf {3NO_{2}+H_{2}O\ \xrightarrow {^{o}t} \ 2HNO_{3}+NO\!\uparrow }}

Hydrolyse

Kobber(II)nitrat i en vandig opløsning dissocieres til ioner med samtidig hydrering af kationen :

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

Tetraaquacopper(II)-kationen gennemgår reversibel hydrolyse :

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

Forenklet:

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

Udvekslingsreaktioner

I vandige opløsninger indgår kobber (II)nitrat i ionbytterreaktioner , karakteristisk for opløselige divalente kobbersalte , for eksempel: med alkali (et blåt bundfald udfælder)

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

med natriumphosphat (der dannes et blåt bundfald)

{\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}}}

med gult blodsalt (rødt bundfald)

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

med koncentreret ammoniakopløsning (opløsningen bliver mørkeblå)

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

med alkalimetalazider (et brunt bundfald af kobber(II) azidudfældninger )

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

Andre reaktioner

Kobber(II)nitrat reagerer med opløsninger af hydroxylamin (ved kogning) og hydrazin for at udfælde et hvidt bundfald af kobber(I)azid :

{\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}}

Kobber(II)nitrat reagerer med flydende nitrogentetroxid og danner et mørkegrønt bundfald ( addukt ):

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

Henter

Kobber(II)nitrat kan opnås ved at opløse kobbermetal , kobber (II)oxid eller kobber(II) hydroxid i salpetersyre :

{\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))

Vandfrit kobber(II)nitrat kan opnås ved at omsætte kobber med dinitrogentetroxid . Reaktionen forløber ved 80°C i ethylacetat ):

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

Ansøgning

Kobber(II)nitrat bruges til at opnå ren kobber(II)oxid , kobberholdige katalysatorer , som et fungicid , bejdsemiddel ved farvning af tekstiler [5] .

I kombination med eddikesyreanhydrid bruges det i organisk syntese som reagens til nitrering af aromatiske forbindelser (de såkaldte "Menke-betingelser") [7] .

Toksicitet

Kobber(II)nitrat er moderat giftig - LD 50 for rotter oralt 950 mg/kg (trihydrat).

Forårsager irritation ved kontakt med hud og slimhinder, alvorlig irritation ved kontakt med øjne med risiko for uklarhed af hornhinden .

Miljøfarlig - LC 50 for fisk 0,29 mg/l i 96 timer [8]

Noter

↑ Med hurtig opvarmning eller overtryk.
↑ Gerhardtit på webmineral.com . Dato for adgang: 28. juli 2010. Arkiveret fra originalen 2. maj 2012. (ubestemt)
↑ Ruait på webmineral.com . Dato for adgang: 28. juli 2010. Arkiveret fra originalen 2. maj 2012. (ubestemt)
↑ Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Reaktioner af uorganiske stoffer: en opslagsbog / Ed. R. A. Lidina. - 2. udg., revideret. og yderligere - M . : Bustard, 2007. - S. 147 . — 637 s. - ISBN 978-5-358-01303-2 .
↑ 1 2 [www.xumuk.ru/encyklopedia/2460.html Kobbernitrat på xumuk.ru] . Hentet: 15. juli 2010. (ubestemt)
↑ Lidin R. A., Andreeva L. L., Molochko V. A. Konstanter af uorganiske stoffer: en opslagsbog / Ed. R. A. Lidina. - 2. udg., revideret. og yderligere - M . : Drofa, 2006. - S. 104. - 685 s. — ISBN 5-7107-8085-5 .
↑ Menke JB Nitrering med nitrater (neopr.) // Recueil des Travaux Chimiques des Payes-Bas. - 1925. - T. 44 . - S. 141 .
↑ Merck Sikkerhedsdatablad - Kobber(II)nitrattrihydrat (pdf)

Nitrater
actinium(III) Ac(NO 3 ) 3 aluminium Al(NO 3 ) 3 ammonium NH 4 NO 3 barium Ba(NO 3 ) 2 beryllium Be(NO 3 ) 2 bor B(NO 3 ) 3 bismuth Bi(NO 3 ) 3 gadolinium Gd(NO 3 ) 3 jern(III) Fe(NO 3 ) 3 cadmium Cd(NO 3 ) 2 kalium KNO 3 calcium Ca (NO 3 ) 2 kobolt(II) Co(NO 3 ) 2 kobolt(III) Co(NO 3 ) 3 lanthan(III) La(NO 3 ) 3 lithium LiNO 3 magnesium Mg(NO 3 ) 2 mangan Mn(NO 3 ) 2 kobber(II) Cu(NO 3 ) 2 natrium NaNO3 _ neodym Nd(NO 3 ) 3 nikkel(II) Ni(NO 3 ) 2 palladium(II) Pd(NO 3 ) 3 praseodymium Pr(NO 3 ) 3 kviksølv(I) Hg 2 (NO 3 ) 2 kviksølv(II) Hg(NO 3 ) 2 rubidium RbNO3 _ bly(II) Pb(NO 3 ) 2 sølv(I) AgNO 3 scandium(III) Sc(NO 3 ) 3 strontium Sr(NO 3 ) 2 uran U(NO 3 ) 2 fluor FNO 3 klor ClNO 3 krom Cr(NO 3 ) 3 cæsium CsNO3 _ zink Zn(NO 3 ) 2