Dusičnan měďnatý - Copper(II) nitrate
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Název IUPAC Dusičnan měďnatý | |
| Ostatní jména Dusičnan měďnatý | |
| Identifikátory | |
| |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.019.853  |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| Cu (č3)2 | |
| Molární hmotnost | 187,5558 g / mol (bezvodý) 241,60 g / mol (trihydrát) 232,591 g / mol (hemipentahydrát) |
| Vzhled | modré krystaly hygroskopický |
| Hustota | 3,05 g / cm3 (bezvodý) 2,32 g / cm3 (trihydrát) 2,07 g / cm3 (hexahydrát) |
| Bod tání | 114 ° C (237 ° F; 387 K) (bezvodý, rozkládá se) 114,5 ° C (trihydrát) 26,4 ° C (hexahydrát, rozkládá se) |
| Bod varu | 170 ° C (338 ° F; 443 K) (trihydrát, rozkládá se) |
| trihydrát:[1] 381 g / 100 ml (40 ° C) 666 g / 100 ml (80 ° C) hexahydrát:[1] 243,7 g / 100 ml (80 ° C) | |
| Rozpustnost | hydratuje velmi dobře v ethanol, amoniak, voda; nerozpustný v ethylacetát |
| +1570.0·10−6 cm3/ mol (~ 3H2Ó) | |
| Struktura | |
| ortorombický (bezvodý) rhombohedral (hydráty) | |
| Nebezpečí | |
| Hlavní nebezpečí | Dráždivý, Okysličovadlo |
| Bezpečnostní list | Cu (č3)2· 3H2Ó |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| NIOSH (Limity expozice USA zdraví): | |
PEL (Dovolený) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
REL (Doporučeno) | TWA 1 mg / m3 (jako Cu)[2] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | TWA 100 mg / m3 (jako Cu)[2] |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Síran měďnatý Chlorid měďnatý |
jiný kationty | Dusičnan nikelnatý Dusičnan zinečnatý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Dusičnan měďnatý, Cu (NE3 )2, je anorganická sloučenina který tvoří modrou krystalická pevná látka. Bezvodý dusičnan měďnatý tvoří hluboké modrozelené krystaly a vznešené ve vakuu při 150-200 ° C.[3] Dusičnan měďnatý se také vyskytuje jako pět různých hydratuje nejběžnějšími jsou hemipentahydrát a trihydrát.
Syntéza a reakce na dusičnan měďnatý
Hydratovaný dusičnan měďnatý může být připraven hydratací bezvodého materiálu nebo zpracováním kovového mědi s vodný roztok z dusičnan stříbrný nebo koncentrované kyselina dusičná:[4]
- Cu + 4 HNO3 → Cu (č3)2 + 2 H2O + 2 NO2
Bezvodá Cu (č3)2 při zpracování kovem mědi se tvoří N2Ó4:
- Cu + 2 N.2Ó4 → Cu (č3)2 + 2 NE
Pokus o dehydrataci kteréhokoli z hydratovaných dusičnanů měďnatých zahříváním místo toho poskytuje oxidy, nikoli Cu (NO3)2. Při teplotě 80 ° C se hydráty přeměňují na „zásaditý dusičnan měďnatý“ (Cu2(NE3)(ACH)3), který se při 180 ° C převádí na CuO.[4] S využitím této reaktivity lze ke generování použít dusičnan měďnatý kyselina dusičná zahříváním až do rozkladu a průchodem výparů přímo do vody. Tato metoda je obdobou posledního kroku v Ostwaldův proces. Rovnice jsou následující:
- 2 Cu (č3)2 → 2 CuO + 4 NO2 + O.2
- 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NE
Přírodní bazické dusičnany mědi zahrnují vzácné minerály Gerhardtite a rouaite oba jsou polymorfy Cu2(NE3)(ACH)3 látka.[5][6][7] Mnohem složitější, zásaditá, hydratovaná a chlorid obsahující přírodní sůl je buttgenbachit.[8][7]
Struktura
Bezvodý dusičnan měďnatý
Bezvodý dusičnan měďnatý byl krystalizován na dvě části solvatovat -volný, uvolnit polymorfy.[9][10] α- a β-Cu (NO3)2 jsou plně 3D koordinační polymerní sítě. Alfa forma má pouze jedno prostředí Cu s koordinací [4 + 1], ale forma beta má dvě různá centra mědi, jedno s [4 + 1] a druhé čtvercové rovinné. Nitromethanový solvát také obsahuje „[4+ 1] koordinaci“, se čtyřmi krátkými vazbami Cu-O přibližně 200 pm a jednou delší vazbou ve 240 pm.[11] Oni jsou koordinační polymery, s nekonečnými řetězci center mědi (II) a dusičnanových skupin. V plynné fázi obsahuje dusičnan měďnatý dva bidentátové dusičnanové ligandy (viz obrázek vpravo nahoře).[12] Odpařování pevné látky tedy znamenápraskání "za vzniku molekuly dusičnanu měďnatého.
Hydratovaný dusičnan měďnatý
Pět hydratuje byly hlášeny: monohydrát (Cu (NO3)2· H2Ó),[10] seskvihydrát (Cu (NO3)2· 1,5 hodiny2Ó),[13] hemipentahydrát (Cu (NO3)2· 2,5 hodiny2Ó),[14] trihydrát (Cu (NO3)2· 3H2Ó),[15] a hexahydrát ([Cu (H2Ó)6](NE3)2).[16] Hexahydrát je zajímavý, protože vzdálenosti Cu-O jsou všechny stejné, neodhalují obvyklý účinek Jahn-Tellerovo zkreslení což je jinak charakteristické pro oktaedrické komplexy Cu (II). Tento non-efekt je přičítán silným vodíkové vazby což omezuje pružnost vazeb Cu-O.
Aplikace
Dusičnan měďnatý má řadu aplikací, z nichž hlavní je jeho přeměna na oxid měďnatý, který se používá jako katalyzátor pro různé procesy v organická chemie. Jeho řešení se používají v textiliích a lešticích prostředcích pro jiné kovy. V některých se nacházejí dusičnany mědi pyrotechnika.[4] Často se používá ve školních laboratořích k prokázání chemických látek galvanický článek reakce. Je součástí některých keramických glazur a kovových patin.
Organická syntéza
Dusičnan měďnatý v kombinaci s anhydrid kyseliny octové, je účinné činidlo pro nitraci aromatický sloučeniny známé jako Menkeova nitrace na počest nizozemského chemika, který objevil, že dusičnany kovů jsou účinnými činidly pro nitraci.[17]Hydratovaný dusičnan měďnatý adsorbovaný na jíl poskytuje činidlo zvané „Claycop“. Výsledný modro zbarvený jíl se používá jako suspenze, například pro oxidaci thioly na disulfidy. Claycop se také používá k přeměně dithioacetálů na karbonyly.[18] Související činidlo založené na montmorillonit se osvědčil pro nitrace aromatických sloučenin.[19]
Reference
- ^ A b Příručka Perrys 'Chem Eng, 7. vydání
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0150". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ Pass a Sutcliffe (1968). Praktická anorganická chemie. London: Chapman and Hall.
- ^ A b C H.Wayne Richardson „Copper Compounds“ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a07_567.
- ^ https://www.mindat.org/min-1680.html
- ^ http://www.mindat.org/min-10588.html
- ^ A b https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm
- ^ https://www.mindat.org/min-811.html
- ^ Wallwork, S. C .; Addison, W. E. (1965). „Krystalové struktury bezvodých dusičnanů a jejich komplexy. Část I. α forma dusičnanu měďnatého“. J. Chem. Soc. 1965: 2925–2933. doi:10.1039 / JR9650002925.
- ^ A b Troyanov, S. I .; Morozov, I. V .; Znamenkov, K.O .; Yu; Korenev, M. (1995). „Syntéza a rentgenová struktura nových dusičnanů měďnatých: Cu (NO3)2· H2O a y-modifikace Cu (NO3)2". Z. Anorg. Allg. Chem. 621: 1261–1265. doi:10.1002 / zaac.19956210727.
- ^ Duffin, B .; Wallwork, S. C. (1966). „Krystalová struktura bezvodých dusičnanů a jejich komplexů. II. Komplex dusičnanu a nitromethanu měďnatého v poměru 1: 1“. Acta Crystallographica. 20 (2): 210–213. doi:10.1107 / S0365110X66000434.
- ^ LaVilla, R.E .; Bauer, S. H. (1963). "Struktura plynného dusičnanu měďnatého, jak je stanovena elektronovou difrakcí". J. Am. Chem. Soc. 85 (22): 3597–3600. doi:10.1021 / ja00905a015.
- ^ Dornberger-Schiff, K .; Leciejewicz, J. (1958). "Zur Struktur des Kupfernitrates Cu (NO3)2.1,5 h2Ó". Acta Crystallogr. 11: 825–826. doi:10.1107 / S0365110X58002322.
- ^ Morosin, B. (1970). "Krystalová struktura Cu (NO3)2.2,5H2Ó". Acta Crystallogr. B26: 1203–1208. doi:10.1107 / S0567740870003898.
- ^ J. Garaj, Sbornik Prac. Chem.-Technol. Fak. Svst., Cskosl. 1966, s. 35–39.
- ^ Zibaseresht, R .; Hartshorn, R. M. (2006). „Hexaaquacopper (II) dinitrate: absence Jahn-Teller zkreslení“. Acta Crystallogr. E62: i19 – i22. doi:10.1107 / S1600536805041851.
- ^ Menke J. B. (1925). "Nitrace dusičnany". Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas. 44: 141. doi:10.1002 / recl.19250440209.
- ^ Balogh, M. „Copper (II) Nitrate – K10 Bentonite Clay“ v Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. doi:10.1002 / 047084289X.
- ^ Collet, Christine (1990). "Jíly přímá aromatická nitrace". Angewandte Chemie International Edition v angličtině. 29 (5): 535–536. doi:10.1002 / anie.199005351.
externí odkazy
- Národní seznam znečišťujících látek - přehled mědi a sloučenin
- Informační list ICSC pro měď a sloučeniny