硝酸銅（Cu（NO 3）2）の構造、性質、用途



の 硝酸銅 化学式がCu（NO）の硝酸銅（II）または硝酸銅3）2, それは明るい無機塩と魅力的な青緑色です。鉱物GerharditeとRouaiteを含む銅鉱石の分解から工業規模で合成されます。.

原料および所望の量の塩の点で他のより実行可能な方法は、金属銅およびその誘導体化合物との直接反応からなる。銅が硝酸（HNO）の濃厚溶液と接触しているとき3）、酸化還元反応が起こる.

この反応では、銅は酸化され、窒素は次の化学式に従って還元されます。

Cu + 4HNO3（conc）=> Cu（NO）3）2（AC）+ 2H2O（l）+ 2NO2（g）

二酸化窒素（NO2）褐色で有害なガス。得られた水溶液は青みがかった。銅は銅イオン（銅）を形成することができます+）、銅イオン（銅）2+）またはあまり一般的でないイオンCu3+;しかしながら、第一銅イオンは多くの電子的、エネルギー的および幾何学的要因により水性媒体中では好まれない。.

Cuの標準還元電位+ （0.52V）はCuよりも大きい2+ （0.34V）+ それはより不安定であり、そして電子を得てＣｕになる傾向がある。この電気化学的測定はなぜCuNOが存在しないのかを説明します3 反応の生成物として、または少なくとも水中で.

索引

  • 1物理的および化学的性質
    • 1.1電子構成
  • 2化学構造
  • 3つの用途
  • 4つのリスク
  • 5参考文献

物理的および化学的性質

硝酸銅は、無水物（乾燥）またはさまざまな割合の水で水和されています。無水物は青い液体です、しかし水分子と配位した後 - 水素結合を形成することができる - はCu（NO）として結晶化します3）2・3H2OまたはCu（NO3）2・6H2O.これらは市場で入手可能な3種類の塩です。.

乾燥塩の分子量は１８７．６ｇ ／ ｍｏｌであり、塩に取り込まれた水１分子につきこの値に１８ｇ ／ ｍｏｌを加える。その密度は３．０５ｇ ／ ｍＬに等しく、これは取り込まれる水の各分子について減少する：三水和塩については２．３２ｇ ／ ｍＬ、六水和塩については２．０７ｇ ／ ｍＬ。沸点はありませんが、昇華します.

硝酸銅の3つの形態は水、アンモニア、ジオキサンおよびエタノールに非常に溶けやすいです。他の分子が銅配位の外側の領域に追加されると、その融点は下がります。溶融に続いて硝酸銅の熱分解が起こり、NOの有害ガスが発生します。2：

2 Cu（NO3）2（s）=> 2 CuO（s）+ 4 NO2（g）+ O2（g）

上記の化学式は無水塩のものです。水和塩の場合は、式の右辺にも水蒸気が発生します。.

電子構成

Cuイオンの電子配置2+ [Ar] 3dです9, 常磁性の提示（3d軌道における電子9 ペアではありません）.

銅は周期律表の第4周期の遷移金属であり、HNOの作用により2つの価電子を失った3, それはまだ共有結合を形成するために利用可能な4sと4p軌道を持っています。さらに、Cu2+ 6つまでの分子を配位することができるように、その最も外側の4d軌道のうちの2つを利用することができます.

アニオンはいけません3- 平らなので、Cu2+ 彼らと調整することができますspハイブリダイゼーションがあるはずです3日2 それは彼が八面体幾何学を採用することを可能にする。これは陰イオンがNOTから防ぐのを防ぎます3- 彼らはお互いに「ぶつかった」.

これはCuによって達成されます2+, それらを互いの周りの正方形の平面に配置します。塩内のCu原子の配置は次のようになります。[Ar] 3d94秒24p6.

化学構造

孤立したCu（NO）分子が上の画像に表示されています3）2 気相で。硝酸塩アニオンの酸素原子は銅中心（内部配位圏）と直接配位し、4つのCu-O結合を形成します。.

それは正方形の平面分子形状を有する。平面は頂点の赤い球と中心の銅球によって描かれています。 NO基間の静電反発力により気相相互作用は非常に弱い3-.

しかし、固相では、銅の中心が金属結合-Cu-Cu-を形成し、高分子銅鎖を形成します。.

水分子はNO基と水素結合を形成することができる3-, そしてこれらは他の水分子のための水素橋を提供するでしょう、そしてCuの周りに水球を作るまで続きます。3）2.

この領域では、1から6の外部近隣を持つことができます。したがって、塩は容易に水和して水和トリおよびヘキサ塩を生成する。.

塩はCuイオンから形成される2+ そして2つのイオンはいけません3-, それにイオン性化合物の特徴的な結晶性を与える（無水塩の場合は斜方晶、水和塩の場合は菱面体晶）。しかし、リンクはもっと共有的です.

用途

硝酸銅の魅力的な色のために、この塩は、いくつかの花火でそしてまた織物産業で媒染剤としてセラミックの添加剤としての用途を見つけます.

それは多くの反応、特に有機反応を触媒する反応にとってイオン性銅の良い供給源です。それはまた、殺菌剤、除草剤または木材防腐剤としてのいずれかとして、他の硝酸塩と同様の用途を見出す。.

その主で最も革新的な用途のもう1つは、CuO触媒、または感光性のある材料の合成です。.

それはまたボルタ電池の中の反作用を示すために実験室を教えることの古典的な試薬として使用されています.

リスク

- それは強力な酸化剤であり、海洋生態系に有害であり、刺激性であり、毒性でありそして腐食性である。試薬と直接物理的に接触しないようにすることが重要です。.

- 可燃性ではありません.

- それは高温で分解し、刺激性のガスを放出します。2.

- 人体では心血管系や中枢神経系に慢性的な損傷を引き起こす可能性があります.

- 消化管に刺激を引き起こす可能性があります.

- 硝酸塩であることは、体内では亜硝酸塩になります。亜硝酸塩は、血液中および心血管系中の酸素レベルに大きな打撃を与えます。.

参考文献

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