Нитрат меди (II)

**Нитрат меди (II)**
Нитрат меди (II)
	;
Систематическое название	Нитрат меди (II)
Другие названия	Медь азотнокислая
Химическая формула	Cu(NO3)2
Внешний вид	Бесцветные кристаллы (безводный); Голубые кристаллы (кристаллогидраты)
Молярная масса	безводный: 187,57 г/моль;; тригидрат: 241.63 г/моль;; гексагидрат: 295,69 г/моль
Температура плавления	безводный: 255 °C;; тригидрат: 114,5 °C;; гексагидрат: 24,4 °C
Температура разложения	безводный: 170 °C
Плотность	безводный: 3,05 г/см³;; тригидрат: 2,32 г/см³;; гегсагидрат: 2,074 г/см³
Растворимость в воде	124,7 г/100 мл
LD50	тригидрат: 940 мг/кг
Кристаллическая решётка	безводный: ромбическая;; тригидрат: ромбическая;; гексагидрат: триклинная;; 1,5- и 2,5-гидраты: моноклинная
Стандартная энтальпия образования	безводный: −310 кДж/моль;; тригидрат: −1217 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+192 Дж/(К·моль)
Стандартная энергия образования Гиббса	−117 кДж/моль
ГОСТ	ГОСТ 4163-68
Регистрационный номер CAS	10031-43-3
Регистрационный номер EC	221-838-5
Пиктограммы опасности	;
Пиктограммы опасности СГС	;
	Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Нитрат меди (II) — неорганическое вещество с формулой $Cu(NO 3) 2$ , является солью двухвалентной меди и азотной кислоты. Безводный нитрат меди (II) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. При поглощении влаги образует кристаллогидраты голубого цвета.

Содержание

1 Нахождение в природе
2 Физические свойства
3 Химические свойства
- 3.1 Разложение
- 3.2 Гидролиз
- 3.3 Обменные реакции
- 3.4 Прочие реакции
4 Получение
5 Применение
6 Токсичность

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, ДМСО.

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.

Гексагидрат разлагается при нагревании до 100 °C в вакууме. Тригидрат разлагается при 120 °C.

Химические свойства

Разложение

Нитрат меди (II) при нагревании разлагается с образованием оксида меди (II) и диоксида азота:

2 Cu(NO 3) 2 \to >170\circC 2CuO + 4NO 2 + O 2

Образовавшийся диоксид азота можно использовать для лабораторного получения азотной кислоты:

3NO 2 + H 2 O ⟶ 2HNO 3 + NO↑

Гидролиз

Нитрат меди (II) в водном растворе диссоциирует на ионы с одновременной гидратацией катиона:

Cu(NO 3) 2 + 4H 2 O ⟶ [Cu(H 2 O) 4] 2+ + 2NO 3 -

Катион тетрааквамеди (II) подвергается обратимому гидролизу:

[Cu(H 2 O) 4] 2+ + H 2 O ⇄ [Cu(H 2 O) 3 (OH)] + + H 3 O +, pKa = 7,34

В упрощённом виде:

Cu 2+ + H 2 O ⇄ CuOH + + H +

Обменные реакции

В водных растворах нитрат меди (II) вступает в реакции ионного обмена, характерные для растворимых солей двухвалентной меди, например:
с щёлочью (выпадает голубой осадок)

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH ⟶ Cu(OH) 2 ↓ + 2NaNO 3

с фосфатом натрия (выпадает синий осадок)

3 Cu(NO 3) 2 + 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O ⟶ Cu3(PO 4) 2 \cdot 3H 2 O↓ + 6NaNO 3

с жёлтой кровяной солью (выпадает красный осадок)

2 Cu(NO 3) 2 + K 4 [Fe(CN) 6] ⟶ Cu 2 [Fe(CN) 6]↓ + 4KNO 3

с концентрированным раствором аммиака (раствор приобретает тёмно-синий цвет)

Cu(NO 3) 2 + 4NH 3 \cdot H 2 O ⟶ [Cu(NH 3) 4](NO 3) 2 + 4H 2 O

с азидами щелочных металлов (выпадает коричневый осадок азида меди (II))

Cu(NO 3) 2 + 2MN 3 \to 0-10\circC Cu(N 3) 2 ↓ + 2MNO 3 (M = Li, Na)

Прочие реакции

Нитрат меди (II) реагирует с растворами гидроксиламина (при кипении) и гидразина с выпадением белого осадка азида меди (I):

4 Cu(NO 3) 2 + 18(NH 2 OH \cdot H 2 O) ⟶ 4CuN 3 ↓ + 9N 2 O↑ + 12NH 3 ↑ + 27H 2 O

4 Cu(NO 3) 2 + (N 2 H 4 \cdot H 2 O) + 4NaOH ⟶ 4CuN 3 ↓ + N 2 ↑ + 4NaN 3 + 5H 2 O

Нитрат меди (II) реагирует с жидким тетраоксидом диазота с выпадением темно-зелёного осадка:

Cu(NO 3) 2 + N 2 O 4 ⟶ Cu(NO 3) 2 \cdot N 2 O 4 ↓

Получение

Нитрат меди (II) может быть получен растворением в азотной кислоте металлической меди, оксида меди (II) или гидроксида меди (II):

Cu + 4 HNO 3 ⟶ Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 ↑ + 2H 2 O

CuO + 2 HNO 3 ⟶ Cu(NO 3) 2 + H 2 O

Cu(OH) 2 + 2HNO 3 ⟶ Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O

Безводный нитрат меди (II) может быть получен при взаимодействии меди с тетраоксидом диазота (реакция ведётся при 80 °C в этилацетате):

Cu + 2N 2 O 4 ⟶ Cu(NO 3) 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 — LC₅₀ для рыб 0,29 мг/л в течение 96 ч.