Бакар нитрат (Цу (НО3) 2) Структура, својства, употреба



Тхе бакар нитрат (ИИ) или бакров нитрат, чија је хемијска формула Цу (НО)3)2, То је светла неорганска со и атрактивне плаво-зелене боје. Синтетише се у индустријским размерама од разградње руда бакра, укључујући минерале Герхардите и Роуаите..

Друге више изводљиве методе, у погледу сировине и жељених количина соли, састоје се од директних реакција са металним бакром и његовим дериватним једињењима. Када је бакар у контакту са концентрованим раствором азотне киселине (ХНО3) долази до редокс реакције.

У овој реакцији бакар се оксидује и азот се редукује према следећој хемијској једначини:

Цу (с) + 4ХНО3(конц) => Цу (НО3)2(ац) + 2Х2О (л) + 2НО2(г)

Душиков диоксид (НО2) је смеђи и штетан гас; добијени водени раствор је плавичаст. Бакар може формирати бакров ион (Цу+, бакров јон (Цу2+или мање уобичајеног јона Цу3+; међутим, бакарни јон није погодан у воденим медијима многим електронским, енергетским и геометријским факторима.

Стандардни потенцијал редукције за Цу+ (0.52В) је већа него за Цу2+ (0.34В), што значи да је Цу+ она је нестабилнија и тежи да добије електрон да постане Цу (с). Ова електрокемијска мера објашњава зашто ЦуНО не постоји3 као производ реакције, или бар у води.

Индек

  • 1 Физичка и хемијска својства
    • 1.1 Електронска конфигурација
  • 2 Хемијска структура
  • 3 Усес
  • 4 Ризици
  • 5 Референце

Физичке и хемијске особине

Бакар нитрат се налази анхидрид (сухи) или хидриран са различитим пропорцијама воде. Анхидрид је плава течност, али након координације са молекулима воде - способним да формира водикове везе - кристализује као Цу (НО)3)2· 3Х2О или Цу (бр3)2· 6Х2О. То су три најпопуларнија облика соли на тржишту.

Молекулска тежина за суву со је 187,6 г / мол, додајући тој вредности 18 г / мол за сваки молекул воде уграђене у со. Његова густина је једнака 3,05 г / мЛ, и то се смањује за сваки молекул воде: 2,32 г / мл за трихидратну со и 2,07 г / мл за хекса-хидрирану со. Нема тачке кључања, већ сублимира.

Три облика бакар нитрата су високо растворљиви у води, амонијаку, диоксану и етанолу. Његове тачке топљења спуштају се док се други молекул додаје спољној сфери координације бакра; фузија је праћена термичком разградњом бакарног нитрата, стварајући штетне гасове НО2:

2 Цу (бр3)2(с) => 2 ЦуО (с) + 4 НО2(г) + О2(г)

Горе наведена хемијска једначина је за анхидровану со; за хидратисане соли, пара ће се такође производити на десној страни једначине.

Електронска конфигурација

Електронска конфигурација Цу иона2+ је [Ар] 3д9, представља парамагнетизам (електрон у 3д орбитали9 је неспарен).

Пошто је бакар прелазни метал четвртог периода периодног система, а изгубио је два валентна електрона дејством ХНО3, још увијек има 4с и 4п орбитале за формирање ковалентних веза. Још више, Цу2+ може да користи две своје крајње 4д орбитале да би могао да координира до шест молекула.

Аниони НЕ3- су равне, и тако Цу2+ може координирати са њима треба имати сп хибридизацију3д2 што му омогућава да прихвати октаедријску геометрију; ово спречава анионе из НЕ3- међусобно "ударају".

То се постиже Цу2+, стављајући их у квадратну раван око себе. Настала конфигурација за Цу атом унутар соли је: [Ар] 3д94с24п6.

Хемијска структура

Изолована молекула Цу (НО) је представљена у горњој слици3)2 у гасној фази. Атоми кисеоника нитратног аниона координирају се директно са бакреним центром (унутрашња координациона сфера), формирајући четири Цу-О везе.

Има квадратну планарну геометрију молекула. Авион је нацртан од стране црвених сфера у врховима и бакрене сфере у центру. Интеракције гасне фазе су веома слабе због електростатског одбијања између НО група3-.

Међутим, у чврстој фази бакрени центри формирају металне везе -Цу-Цу-, стварајући полимерне бакрене ланце.

Молекули воде могу да формирају водоничне везе са НО групама3-, и они ће понудити водоничне мостове за друге молекуле воде, и тако даље док се не креира водена сфера око Цу (НО3)2.

У овој сфери може имати од 1 до 6 вањских сусједа; стога се сол лако хидрира да би се добиле хидратисане три и хекса соли.

Сол се формира из Цу јона2+ и два јона НЕ3-, дајући јој карактеристичну кристалност јонских једињења (орторомбична за анхидровану со, ромбоедарска за хидратисане соли). Међутим, везе су више ковалентне.

Усес

За фасцинантне боје бакарног нитрата, ова со налази се користи као адитив у керамици, на металним површинама, у неким ватрометима, као иу текстилној индустрији као жбука.

Добар је извор јонског бакра за многе реакције, посебно оне у којима катализира органске реакције. Такође проналази употребу сличну другим нитратима, било као фунгицид, хербицид или као средство за заштиту дрвета..

Још једна од његових главних и најиновативнијих примена је у синтези ЦуО катализатора, или материјала са фотоосетљивим особинама.

Такође се користи као класични реагенс у наставним лабораторијама како би показао реакције унутар волтичних ћелија.

Ризици

- То је јако оксидационо средство, штетно за морски екосистем, иритантно, токсично и корозивно. Важно је да се избегне сваки физички контакт директно са реагенсом.

- Није запаљив.

- Разлаже се на високим температурама, ослобађајући иритантне гасове, међу њима и НО2.

- У људском телу може изазвати хронично оштећење кардиоваскуларног и централног нервног система.

- Може изазвати иритацију у гастроинтестиналном тракту.

- Као нитрат, унутар тела постаје нитрит. Нитрит доводи у питање ниво кисеоника у крви и кардиоваскуларном систему.

Референце

  1. Даи, Р., & Ундервоод, А. Куантитативе Аналитицал Цхемистри (пети ред.). ПЕАРСОН Прентице Халл, стр.
  2. МЕЛ Сциенце. (2015-2017). МЕЛ Сциенце. Преузето 23. марта 2018. године из МЕЛ Сциенце: мелсциенце.цом
  3. РесеарцхГате ГмбХ. (2008-2018). РесеарцхГате. Преузето 23. марта 2018. из РесеарцхГате: ресеарцхгате.нет
  4. Сциенце Лаб. Сциенце Лаб. Преузето 23. марта 2018. из Сциенце Лаб: сциенцелаб.цом
  5. Вхиттен, Давис, Пецк, & Станлеи. (2008). Цхемистри (осми ед.). п-321. ЦЕНГАГЕ Леарнинг.
  6. Википедиа. Википедиа. Преузето 22. марта 2018. из Википедије: ен.википедиа.орг
  7. Агуирре, Јхон Маурицио, Гутиеррез, Адамо и Гиралдо, Осцар. (2011). Једноставан пут за синтезу хидроксилних соли бакра. Часопис бразилског хемијског друштва, 22(3), 546-551