Структурная формула
01.png "Нитрат меди(II) структурная формула") |
Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: CuN2O6
Химический состав Нитрата меди(II)
| Символ | Элемент | Атомный вес | Число атомов | Процент массы |
|---|---|---|---|---|
| Cu | Медь | 63,546 | 1 | 33,9% |
| N | Азот | 14,007 | 2 | 14,9% |
| O | Кислород | 15,999 | 6 | 51,2% |
Молекулярная масса: 187,554
Нитра́т ме́ди(II) — неорганическое вещество с формулой Cu(NO3)2, является солью двухвалентной меди и азотной кислоты. Безводный нитрат меди(II) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. При поглощении влаги образует кристаллогидраты голубого цвета.
Нахождение в природе
Нитрат меди(II) (в форме осно́вной соли) встречается в природе в виде минералов герхардтита и руаита. Свойства минералов представлены в таблице:
| Герхардтит | Руаит | |
|---|---|---|
| Состав | Cu2NO3(OH)3 | Cu2NO3(OH)3 |
| Цвет | зелёный | темно-зелёный |
| Сингония | орторомбическая | моноклинная |
| Плотность, г/см³ | 3,40—3,43 | 3,38 |
| Твердость | 2 | 2 |
Физические свойства
Безводный нитрат меди(II) при нормальных условиях — твёрдое кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде (124,7 г/100 г H2O при 20 °C; 207,7 г/100 г H2O при 80 °C), этаноле, метаноле, этилацетате, ацетонитриле.
При кристаллизации из водных растворов образует ряд кристаллогидратов: нона-, гекса- и тригидраты. Также известны кристаллогидраты, содержащие 1,5 и 2,5 молекулы H2O. Параметры кристаллической решетки кристаллогидратов:
- Cu(NO3)2·6H2O: триклинная сингония, пространственная группа P1, параметры ячейки a = 0,591 нм, b = 0,777 нм, c = 0,543 нм, α = 97,65°, β = 93,88°, γ = 72,53°, Z = 1.
- Cu(NO3)2·3H2O: ромбическая сингония, пространственная группа Pmn21, параметры ячейки a = 1,12 нм, b = 0,505 нм, c = 0,528 нм, Z = 4.
- Cu(NO3)2·2,5H2O: моноклинная сингония, пространственная группа I2/a, параметры ячейки a = 1,64539 нм, b = 0,49384 нм, c = 1,59632 нм, β = 93,764°, Z = 8.
- Cu(NO3)2·1,5H2O: моноклинная сингония, пространственная группа C2/c, параметры ячейки a = 2,22 нм, b = 0,490 нм, c = 1,54 нм, β = 48°, Z = 8.
Химические свойства
Разложение
Разложение
Нитрат меди(II) при нагревании разлагается с образованием оксида меди(II) и диоксида азота:
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
Образовавшийся диоксид азота можно использовать для лабораторного получения азотной кислоты:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
Гидролиз
Нитрат меди(II) в водном растворе диссоциирует на ионы с одновременной гидратацией катиона:Cu(NO3)2 + 4H2O → [Cu(H2O)4]2+ + 2NO3-
Катион тетрааквамеди(II) подвергается обратимому гидролизу:
[Cu(H2O)4]2+ + H2O → [Cu(H2O)3(OH)]+ + H3O+, pKa=7,34
В упрощённом виде:
Cu2+ + H2O → CuOH+ + H+
Получение
Нитрат меди(II) может быть получен растворением в азотной кислоте металлической меди, оксида меди(II) или гидроксида меди(II):
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O
Безводный нитрат меди(II) может быть получен при взаимодействии меди с тетраоксидом диазота (реакция ведётся при 80 °C в этилацетате):
Cu + 2N2O4 → Cu(NO3)2 + 2NO
Применение
Нитрат меди(II) используют для получения чистого оксида меди(II), медьсодержащих катализаторов, как фунгицид, протраву при крашении тканей.
В сочетании с уксусным ангидридом используется в органическом синтезе в качестве реагента для нитрования ароматических соединений (т. н. «условия Менке»).
Токсичность
Нитрат меди(II) является умеренно-токсичным веществом — LD50 для крыс перорально 950 мг/кг (тригидрат).
При контакте с кожей и слизистыми оболочками вызывает раздражение, при попадании в глаза — сильное раздражение с риском помутнения роговицы.
Представляет опасность для окружающей среды — LD50 для рыб 0,29 мг/л в течение 96 ч.
