Kopparnitrat (ii)

Formel och struktur av kopparnitrat (II)

han kopparnitrat (Ii) eller cupric nitrat, vars kemiska formel är cu (nej₃)₂, Det är ett lysande oorganiskt salt och attraktiva blågröna färger. Det syntetiseras i industriell skala från nedbrytningen av kopparmineraler, inklusive Gerhardita och Rouaita mineraler.

Andra mer genomförbara metoder, när det gäller råmaterial och önskade mängder salt, består av direkta reaktioner med metall koppar och dess härledda föreningar. När koppar är i kontakt med en koncentrerad lösning av salpetersyra (HNO₃), en redoxreaktion inträffar.

I denna reaktion oxideras koppar och kväve reduceras enligt följande kemiska ekvation:

Cu (s) + 4hno₃(conc) => cu (nej₃)₂(AC) + 2H₂Eller (l) + 2no₂(g)

Kvävedioxid (nej₂) är en brun och skadlig gas; Den resulterande vattenlösningen är blåaktig. Koppar kan bilda kopparjonen (CU⁺), Cupric -jonen (CU²⁺) eller den minst vanliga jon cu³⁺; Kopparjonen gynnas emellertid inte i vattenhaltiga medier av många elektroniska, energi- och geometriska faktorer.

Standardminskningspotentialen för CU⁺ (0,52V) är större än för CU²⁺ (0,34V), vilket innebär att CU⁺ Det är mer instabilt och tenderar att vinna en elektron för att bli cu (er). Denna elektrokemi -åtgärd förklarar varför det inte finns någon Cuno₃ Som en produkt av reaktionen, eller åtminstone i vatten.

[TOC]

Kopparnitrategenskaper

Kopparnitratutseende (ii) Triohydrat

Kopparnitrat är anhydrid (torr) eller hydratiserad med olika proportioner av vatten. Anhydrid är en blå vätska, men efter att ha samordnat med vattenmolekyler - som kan bilda vätebroar - kristalliserar hur CU (nej₃)₂· 3 timmar₂O o cu (nej₃)₂· 6h₂ANTINGEN. Dessa är de tre mest tillgängliga saltformerna på marknaden.

Det kan tjäna dig: Helmholtz Free Energy: Enheter, hur det beräknas, lösta övningar

Molekylvikten för torrt salt är 187,6 g/mol, vilket lägger till detta värde 18 g/mol för varje vattenmolekyl som är införlivad i saltet. Dess densitet är lika med 3,05 g/ml, och den minskar med varje inbyggd vattenmolekyl: 2,32 g/ml för tri-hydratiserat salt och 2,07 g/ml för hexa-hydratiserat salt. Det har ingen kokpunkt, men sublima.

De tre formerna av kopparnitrat är mycket lösliga i vatten, ammoniak, dioxan och etanol. Dess smältpunkter sjunker när en annan molekyl läggs till den yttre koordinationssfären för koppar; Fusionen följs av den termiska nedbrytningen av kopparnitrat, vilket producerar de skadliga gaserna från NO₂:

2 cu (nej₃)₂(s) => 2 cuo (s) + 4 nr₂(g)+ eller₂(g)

Den kemiska ekvationen ovan är för anhydridsalt; För hydratiserade salter kommer vattenånga också att inträffa på höger sida av ekvationen.

Elektronisk konfiguration

Elektronisk konfiguration för jon Cu²⁺ Det är [ar] 3d⁹, presentera paramagnetism (elektronen i 3D -omloppet⁹ försvinner).

Eftersom koppar är en övergångsmetall från den fjärde perioden av det periodiska bordet och har tappat två av sina Valencia -elektroner per HNO: s handling₃, Den har fortfarande 4S- och 4P -orbitaler tillgängliga för att bilda kovalenta bindningar. Ännu mer, CU²⁺ Du kan använda två av dess yttersta 4D -orbitaler för att kunna samordna upp till sex molekyler.

Anjonerna nej₃^- De är platta och för CU²⁺ Du kan samordna med dem måste ha en SP -hybridisering³d² Det gör att du kan anta en oktaedral geometri; Detta förhindrar att anjoner inte₃^- vara "hit" bland dem.

Det kan tjäna dig: kondenserad formel: vad är och exempel (metan, etan, glukos ...)

Detta uppnås av CU²⁺, placera dem i ett fyrkantigt plan runt sig själv. Den resulterande konfigurationen för atomen av Cu inom salt är: [ar] 3D⁹4S²4p⁶.

Kemisk struktur

Kopparnitratstruktur (ii)

I den överlägsna bilden representeras en isolerad molekyl av Cu (nej₃)₂ i en gasfas. Nitratanjon syreatomer koordineras direkt med kopparcentret (intern koordinationssfär) och bildar fyra Cu-O-bindningar.

Den har en fyrkantig plan molekylgeometri. Flygplanet ritas av de röda sfärerna i topparna och kopparfären i mitten. Gaseösa fasinteraktioner är mycket svaga på grund av elektrostatiska avstötningar mellan grupper inte₃^-.

I fast fas bildar emellertid kopparcentra metalllänkar -cu-cu-, vilket skapar polymera kopparkedjor.

Vattenmolekyler kan bilda vätebroar med grupper inte₃^-, Och dessa kommer att erbjuda vätebroar för andra vattenmolekyler, och så vidare tills en sfär med vatten runt Cu (nej₃)_2.

På denna sfär kan den ha 1 till 6 externa grannar; Därför är saltet lätt hydratiserat för att generera hydratiserad TRI- och hexa -salter.

Salt bildas av en jon Cu²⁺ och två joner nr₃^-, beviljar en karakteristisk kristallinitet av joniska föreningar (ortorrombisk för anhydridsalt, rhomboédica för hydratiserade salter). Länkarna är emellertid av större kovalent karaktär.

Användning/applikationer

För de fascinerande färgerna av kopparnitrat finner detta salt användning som ett tillsatsmedel i keramik, på metalliska ytor, i vissa fyrverkerier och även inom textilindustrin som en mordant.

Kan tjäna dig: entalpi

Det är en bra källa till joniska för många reaktioner, särskilt de där den katalyserar organiska reaktioner. Det hittar också liknande användningsområden som andra nitrater, antingen som fungicid, herbicid eller som ett träbevarande.

En annan av dess huvudsakliga och mest nya användningsområden är i syntesen av CuO -katalysatorer eller material med fotokänsliga egenskaper.

Det används också som ett klassiskt reagens i undervisningslaboratorier för att visa reaktioner inuti voltaicceller.

Risker

- Det är ett starkt oxiderande medel, skadligt för den marina, irriterande, giftiga och frätande ekosystemet. Det är viktigt att undvika all fysisk kontakt direkt med reagenset.

- Det är inte brandfarligt.

- Det sönderdelas vid höga temperaturer som släpper irriterande gaser, bland dessa₂.

- I den mänskliga organismen kan det orsaka kronisk skada på de centrala hjärt- och nervsystemen.

- Kan orsaka irritationer i mag -tarmkanalen.

- Att vara nitrat, i kroppen blir det nitrit. Nitrit höjer härjningar i syrehivåerna i blodet och i hjärt -kärlsystemet.

Referenser

1. Dag, r., & Underwood, a. Kvantitativ analytisk kemi (Femte ed.). Pearson Prentice Hall, P-810.
2. Mel Science. (2015-2017). Mel Science. Återhämtat sig från Mel Science: Melscience.com
3. Forskning GmbH. (2008-2018). Forskning. Återhämtat sig från ResearchGate: ResearchGate.netto
4. Vetenskapslaboratorium. Vetenskapslaboratorium. Återhämtat från Science Lab: Sciencelab.com
5. Whitten, Davis, Peck och Stanley. (2008). Kemi (Åttonde ed.). P-321. Cengage Learning.
6. Wikipedia. Wikipedia. Wikipedia återhämtade sig: i.Wikipedia.org