Как сделать нитрат меди

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 05.10.2024

Сначала я взял емкость и налил туда воды, затем начал подсыпать нитрат аммония. Потом взял многожильный медный провод и очистил его от изоляции. Жилки провода распустил, положил в раствор и стал ждать. Спустя один день раствор слегка посинел-позеленел, затем в течение недели раствор становился все насыщеннее и насыщеннее (судя по насыщенности цвета). Потом я отфильтровал раствор от не прореагировавшей меди и оставил испаряться . Когда вся вода испарилась, я получил бледно-зеленые кристаллы.

При нагревании на металлической пластине кристаллы плавятся, а затем быстро испаряются, образуя налет оксида меди. При нагревании в пробирке выделялся бурый газ, насколько я понял это диоксид азота NO2. По сути дела все соответствует уравнению.
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
При поджигании наблюдается зеленое окрашивание.

Из опыта следует вывод что электрохимический потенциал NH4+ больше (более положительнее) чем потенциал Сu2+.

Хотя точно, конечно же, я не уверен, что это нитрат меди т.к. судя по справочнику соль должна быть синего цвета, а тут получается бледно-зеленый, однако раствор окрашивается в синий.

А вот его пост с форума:

Сегодня я провел несколько экспериментов, в результате которых выяснил:
что нитрат любого металла можно получить, погружая этот металл в расплавленный нитрат аммония. При этом происходит замещение: ион аммония замещается ионом металла. А аммоний восстанавливается. При этом появляется запах аммиака.
Пример: Если в расплавленный NH4NO3 опустить медь из проволоки, то появится запах аммиака и четкое синие окрашивание из-за образования нитрата меди.
Этот феномен я обнаружил, когда прочищал ложку, в которой остались кусочки свинца, с этого все и началось.
Так что медь с аммиачкой все-таки реагирует.

Символы опасности

Символы опасности СГС

$\mathsf<Cu(NO_3)_2> Нитра́т ме́ди(II) — неорганическое вещество с формулой$
, является солью двухвалентной меди и азотной кислоты. Безводный нитрат меди(II) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. При поглощении влаги образует кристаллогидраты голубого цвета.

Содержание

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 [2]	Руаит [3]
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 — твердое 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 [4] .

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 [5] :

Cu(NO₃)₂·6H₂O: триклинная сингония, пространственная группаP1, а = 0,591 нм, b = 0,777 нм, с = 0,543 нм, α = 97,65°, β = 93,88°, γ = 72,53°, Z = 1.
Cu(NO₃)₂·3H₂O: ромбическая сингония, пространственная группаPmn2₁, а = 1,12 нм, b = 0,505 нм, с = 0,528 нм, Z = 4.
Cu(NO₃)₂·2,5H₂O: моноклинная сингония, пространственная группаI2/a, а = 1,64539 нм, b = 0,49384 нм, с = 1,59632 нм, β = 93,764°, Z = 8.
Cu(NO₃)₂·1,5H₂O: моноклинная сингония, пространственная группаC2/c, а = 2,22 нм, b = 0,490 нм, с = 1,54 нм, β = 48°, Z = 8.

Гексагидрат разлагается при нагревании до 100 °C в вакууме. Тригидрат разлагается при 120 °C [6] .

Химические свойства

Разложение

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

Образовавшийся диоксид азота можно использовать для лабораторного получения азотной кислоты:

$\mathsf<3\ NO_2 +\ H_2O \longrightarrow 2\ HNO_3 +\ NO \uparrow> $

Гидролиз

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

$\mathsf<Cu(NO_3)_2 + 4\ H_2O \longrightarrow \ [Cu(H_2O)_4]^<2+> + 2\ NO_3^->$

Катион тетрааквамеди(II) подвергается обратимому гидролизу:

$\mathsf<[Cu(H_2O)_4]^<2+> +\ H_2O \rightleftarrows \ [Cu(H_2O)_3(OH)]^+ +\ H_3O^+> ,\ pK_a \ = 7,34$

В упрощённом виде:

$\mathsf<Cu^<2+> +\ H_2O \rightleftarrows \ CuOH^+ +\ H^+>$

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)

$\mathsf<Cu(NO_3)_2 + 2\ NaOH \longrightarrow \ Cu(OH)_2 \downarrow + 2\ NaNO_3> $

с фосфатом натрия (выпадает синий осадок)

$\mathsf<3 Cu(NO_3)_2 + 2\ Na_3PO_4 + 3\ H_2O \longrightarrow \ Cu_3(PO_4)_2 \cdot 3H_2O \downarrow + 6\ NaNO_3> $

с жёлтой кровяной солью (выпадает красный осадок)

$\mathsf<2 Cu(NO_3)_2 +\ K_4[Fe(CN)_6] \longrightarrow \ Cu_2[Fe(CN)_6] \downarrow + 4\ KNO_3> $

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

$\mathsf<Cu(NO_3)_2 + 4\ NH_3 \cdot H_2O \longrightarrow \ [Cu(NH_3)_4](NO_3)_2 + 4\ H_2O> $

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

$\mathsf<Cu(NO_3)_2 + 2\ MN_3 \xrightarrow<0-10^\circ C> \ Cu(N_3)_2 \downarrow + 2\ MNO_3 \ (M \ = \ Li, \ Na)>$

Прочие реакции

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

" width="" height="" />
" width="" height="" />

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

$\mathsf<Cu(NO_3)_2 +\ N_2O_4 \longrightarrow \ Cu(NO_3)_2 \cdot N_2O_4 \downarrow> $

Получение

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

" width="" height="" />
" width="" height="" />
" width="" height="" />

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

$\mathsf<Cu + 2\ N_2O_4 \longrightarrow \ Cu(NO_3)_2 + 2\ NO \uparrow > $

Применение

Нитрат меди(II) используют для получения чистого оксида меди(II), медьсодержащих катализаторов, как фунгицид, протраву при крашении тканей [5] .

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.

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH -

F -

Cl -

Br -

I -

S 2-

HS -

SO₃ 2-

HSO₃ -

SO₄ 2-

HSO₄ -

NO₃ -

NO₂ -

PO₄ 3-

CO₃ 2-

CH₃COO -

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса " " на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки - помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация - такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Получение нитрата меди — не только интересный опыт из школьного курса химии. Это вещество может понадобиться, например, при окрашивании тканей или искусственном патинировании изделий из меди. Нитрат меди встречается в природе. Но без специальных геологических знаний очень сложно отличить герхардтит и руаит от других камней. Единственное, что отличает многие минералы, содержащие соединения меди — это зеленая окраска, но не всегда есть возможность узнать, содержится ли в камне именно нитрат меди или какое-то другое вещество.Вам понадобится

Нарежьте медную проволоку небольшими кусочками. Длина их не должна превышать 1 см. Чем мельче они будут, тем лучше. Вместо проволоки можно взять любой другой медный предмет, который не жалко измельчить. Чем чище медь, тем лучше идет реакция и тем меньше образуется посторонних примесей.

Налейте в сосуд азотную кислоту. Помните о том, что это очень едкая кислота, а образующееся в результате реакции вещество относится к умеренно токсичным, поэтому применяйте все меры предосторожности. Работать лучше в перчатках, а реакцию проводить в вытяжном шкафу.

Опускайте по одному кусочки меди, пока не прекратится реакция. Медь с азотной кислотой реагирует довольно активно, поэтому реакция идет бурно. Реакция выглядит так: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O. Как видно из этой формулы, кроме нитрата меди в результате реакции получается еще окись азота и вода. Для того чтобы избавиться от ядовитой окиси азота, реакцию необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Если вам нужен нитрат меди для окрашивания тканей, травления плат или патинирования изделий, оставьте его в растворе. Если вы хотите получить кристаллы, раствор необходимо выпарить. Сделайте это на спиртовке или газовой горелке. При наличии воды у вас получится вещество голубого или даже темно-синего цвета. Безводный нитрат меди выглядит как белый порошок.

При отсутствии дома азотной кислоты можно получить нитрат меди другим способом, из аммиачной селитры и меди. Расплавьте селитру. Это можно сделать в небольшой баночке или даже просто в ложке. Опустите в селитру кусочек меди. Недостаток этой реакции, которую можно выразить формулой 2NH4NO3+Cu-->Cu(NO3)2+2NH3, заключается в том, что выделяется много аммиака, который имеет крайне неприятный запах. Поэтому и эту реакцию необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Читайте также: