Нитрат меди – это неорганическое медьсодержащее соединение. Вещество нашло применение во многих сферах, прежде всего в органическом и неорганическом синтезе в качестве источника добычи меди и её оксидов, ценного катализатора. Раствор нитрата меди – протрава для усиления окраски тканей, используется в сельском хозяйстве, пиротехнике, строительстве.
Содержание
Что такое нитрат меди, виды, формулы
Нитрат меди – это соль амфотерного металла меди и остатка азотной кислоты. Химическая формула:
Cu(NO3)2
За счёт специфического свойства меди (двойственная валентность), она способна в зависимости от условий удерживать возле себя либо 1 либо два атома других элементов. Соответственно, существует две разновидности нитрата меди:
- нитрат меди I – CuNO3;
- нитрат меди II – Cu(NO3).
Однако вариация с единичной валентностью меди является теоретической, т.е. вещество существует в теории, но не было получено на практике. Это связано с вероятной неустойчивостью такого объединения. Поэтому о его качествах рассуждают гипотетически.
В природе чистый нитрат меди не встречается, однако с примесями его находят в минералах. Герхардтит помимо нитрата меди также содержит гидроксилол. Минерал имеет тёмно-зелёную окраску, стеклянный блеск, низкую твёрдость по шкале Мооса, прозрачен. Довольно часто встречается в Италии, Чехии, Украине, Франции.
Нитрат меди в окружающей среде находят в руаитах, отличающихся изумрудным окрасом. Это хрупкое образование, прозрачное, имеет вид пластинчатых кристаллов, обнаруживается значительно реже. Известны месторождения в Африке, Германии.
Физические свойства, внешний вид
Нитрат меди представляет собой мелкие синие кристаллы без вкуса и запаха. Они эффективно растворяются в воде и поглощают влагу из воздуха, образуя кристаллогидраты. Раствор нитрата проявляет кислую среду за счёт обилия катионов H+. Стремительно образует раствор с водой, а также растворителями органической природы: этанол, метанол, летучие ароматические соединениям: фенол, толуол, бензол.
Температура плавления нитрата меди высока и составляет порядка 255 °С при плотности 3,05 г/см3. Термолиз протекает при 170 °С.
Если подвергать водный раствор нитрата кристаллизации, можно выделить гидраты ряда Cu(NO3)2 ∙ хH2O, где х = 6, 3, 2,5 и 1,5. В отличие от других подобных веществ, имеющих связь с водой, нитрат меди объединяется с математически нецелыми частями, формируя реагенты, описываемые формулами Cu(NO3)2 ∙ 2,5H2O и Cu(NO3)2 ∙ 1,5H2O. Свойства меди нитрата, напитавшегося водой, немного отличаются: растворы менее плотные и формируются значительно быстрее.
Химические свойства, реакции
Структурная формула и молекула нитрата меди
Нитрат меди — это высокореактивное вещество. Он вступает во взаимодействие с растворами и твёрдыми формами многих солей, гидроксидами, кислотами. Так, нитрат меди реагирует с едкой щелочью, в ходе реакции формируется гидроксид меди:
Cu(NO3)2 + NaOH → 2NaNO3 + Cu(OH)2↓
Раствор нитрата меди реагирует с фосфатами, в этой реакции выпадает нерастворимый осадок:
3Cu(NO3)2 + 2Na3PO4 → Cu3(PO4)2↓ + 6NaNO3
Нитрат меди реагирует с сероводородом, вступая в реакцию осаждения сульфида чёрного цвета:
Cu(NO3)2 + H2S → CuS↓ + 2HNO3
При прокаливании нитрата запускается реакция термического разложения:
Cu(NO3)2 → 2СuO + 4NO2↑ + О2↑
Если пропускать через раствор нитрата меди электрический ток, наблюдается реакция электролиза:
Cu(NO3)2 + H2O → 2Cu↓ + 4HNO3 + O2↑
В растворе нитрата меди протекает индикаторная реакция выхода аммиаката:
Cu(NO3)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](NO3)2
Раствор при этом окрашивается в яркий сине-фиолетовый цвет, выдающий присутствие в нём меди.
Нитрат меди реагирует с йодидами, характерна окислительно-восстановительная реакция с выделением чистого йода и смеси нитрата с йодидом:
Cu(NO3)2 + 4NaI → 2CuI + I2 + 4NaNO3
Производство и получение нитрата меди, уравнение
Получение нитрата меди в лаборатории основано на растворении в кислотах металла меди. Типичный синтез показан в уравнении меди реакции:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Нитрат меди растворяется в полярных растворителях, что применяется для получения его из гидроксида:
Cu(OH)2 + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O
В промышленных масштабах получение вещества ведется посредством схожих реакций.
Нитрат меди I предположительно можно синтезировать восстановлением раствора нитрата медью Реакция описывается уравнением меди нитрата:
[Cu(NH3)4](NO3)2 + Cu → 2CuNO3 + 4NH3
Применение
Нитрат меди применяется во многих областях. Применение захватывает преимущественно отрасль химии, где нитрат меди выступает как катализатор и реактив для превращения других веществ с медью. В текстильной промышленности – это фиксатор и протрава для прокрашивания тканевых волокон, в пиротехнических изделиях нитрат меди придаёт пламени жёлтый цвет.
Применение меди нитрата в сельском хозяйстве
Применение нитрата меди подавляет развитие болезнетворных микроорганизмов, патогенных грибков за счёт сильной окислительной способности. Вещество разрушает мембраны грибов, нарушает целостность их гиф и предотвращает формирование мицелия. В садоводстве и комнатном цветоводстве нитрат меди в комплексе с другими препаратами защищает растения от плесени и загнивания.
Нитрат меди нацелен на борьбу с такими микозами, как:
- антракноз;
- фитофтороз;
- корневая гниль;
- мучнистая роса;
- ржавчина.
Применение меди нитрата в химии и других сферах
Нитрат меди востребован при получении оксидов меди. Он играет роль реактива, поставляющего основной металл. Кроме того, раствор нитрата – источник медьсодержащих агентов, обладающих выраженной каталитической активностью. При добавлении в смесь уксусного альдегида готовят реагент Менке, необходимых для реакции нитрования органики. Он адсорбируется на глине, а затем измельчается до суспензии, применяемый для окисления тиолов.
Нитрат меди важен для прокраски нитей. Он выступает протравой, позволяющей сохранить пигмент на волокнах надолго. Он не позволяет ему состирываться и выгорать на солнце, надолго фиксирует яркость и естественный цвет.
Опасность нитратов меди, меры предосторожности
Нитрат меди относится к 3 классу опасности (умеренно опасно). При попадании на открытые участки кожи вызывает сильное раздражение. Разъедает кожные покровы, оставляя глубоки ожоги. Вдыхание порошка опасно, поскольку нежная слизистая дыхательных путей повреждается. Провоцирует кашель, иногда повреждает бронхи. При применении нитрата меди необходимо соблюдать меры безопасности: носить защитные перчатки, респиратор и очки. После контакта тщательно мыть руки и споласкивать полость рта, при первых признаках отравления – срочно обратиться к врачу.
Где купить и сколько стоит
Нитрат меди продают заводы-производители. Оптовая цена раствора нитрата меди за 1 л составляет 500 рублей при минимальной закупке 40 литров. Он доступен к покупке в интернет-магазинах по стоимости 600 рублей за 100 г.
Заключение
Нитрат меди – это активная соль, которую из-за особых свойств применяют для синтеза медных реактивов, превращений органики, создания пиротехники. Она необходима для защиты растительности от грибковых заболеваний, окраски текстиля. Вещество опасно, работать с ним следует в специальной одежде.
Читайте также:
Загрузка...
Оставить комментарий