Vario nitratas (Cu (NO3) 2) struktūra, savybės, panaudojimas



The vario nitratas (II) arba vario nitrato, kurio cheminė formulė yra Cu (NO)3)2, Tai šviesus ir patrauklus neorganinė mėlyna-žalia spalvos druska. Ji yra sintetinamas pramoniniu mastu iš vario mineralų irimo, įskaitant mineralų ir rouaita gerhardite.

Kiti labiau įmanomi metodai, susiję su žaliava ir pageidaujamais druskos kiekiais, yra tiesioginės reakcijos su metaliniu variu ir jo dariniais. Kai varis liečiasi su koncentruotu azoto rūgšties tirpalu (HNO)3), atsiranda redokso reakcija.

Šioje reakcijoje varis oksiduojamas ir azotas sumažinamas pagal šią cheminę lygtį:

Cu (s) + 4HNO3(conc) => Cu (NO3)2(ac) + 2H2O (l) + 2NO2(g)

Azoto dioksidas (NO2) yra rudos ir kenksmingos dujos; gautas vandeninis tirpalas yra melsvas. Varis gali sudaryti vario joną (Cu+), vario jonas (Cu2+) arba mažiau paplitusi jonų Cu3+; tačiau daugeliui elektroninių, energetinių ir geometrinių veiksnių vandeninė terpė nepalengvina vario jonų.

Standartinis Cu sumažinimo potencialas+ (0,52V) yra didesnis nei Cu2+ (0,34V), o tai reiškia, kad Cu+ jis yra nestabilesnis ir linkęs įgyti elektroną, kad taptų Cu (-ais). Ši elektrocheminė priemonė paaiškina, kodėl CuNO nėra3 kaip reakcijos produktas arba bent jau vandenyje.

Indeksas

  • 1 Fizinės ir cheminės savybės
    • 1.1 Elektroninė konfigūracija
  • 2 Cheminė struktūra
  • 3 Naudojimas
  • 4 Rizika
  • 5 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Vario nitratas yra anhidridas (sausas) arba hidratuotas skirtingomis vandens dalimis. Anhidridas yra mėlynas skystis, bet suderinus su vandens molekulėmis, kurios gali sudaryti vandenilio jungtis, kristalizuojasi kaip Cu (NO)3)2· 3H2O arba Cu (NO3)2· 6H2O. Tai trys labiausiai prieinamos druskos formos rinkoje.

Sausos druskos molekulinė masė yra 187,6 g / mol, pridedant prie šios vertės 18 g / mol kiekvienai druskai įterptos vandens molekulės. Jo tankis yra lygus 3,05 g / ml, ir tai sumažėja kiekvienai įjungtai vandens molekulei: 2,32 g / ml trihidratuotos druskos ir 2,07 g / ml heksahidratuotos druskos. Jis neturi virimo taško, bet sublimuoja.

Trys vario nitrato formos labai gerai tirpsta vandenyje, amoniake, dioksane ir etanolyje. Jo lydymosi taškai nusileidžia, nes į išorinę vario koordinavimo sritį pridedama kita molekulė; suliejimui seka terminis vario nitrato skilimas, sukeliantis NO kenksmingas dujas2:

2 Cu (NE3)2(s) => 2 CuO (s) + 4 NO2(g) + O2(g)

Pirmiau minėta cheminė lygtis taikoma bevandenei druskai; hidratuotų druskų atveju taip pat bus pagamintas garas dešinėje lygties pusėje.

Elektroninė konfigūracija

Cu jonų elektroninė konfigūracija2+ yra [Ar] 3d9, parodyti paramagnetizmą (elektroną 3d orbitoje9 yra nesusijęs).

Kadangi varis yra ketvirto periodinio stalo periodo pereinamasis metalas ir HNO veiksmu prarado du savo valentinės elektronus.3, vis dar yra 4s ir 4p orbitų, galinčių sudaryti kovalentines obligacijas. Dar daugiau, Cu2+ gali pasinaudoti dviem jo atokiausiais 4d orbitais, kad galėtų koordinuoti iki šešių molekulių.

Anijonai NEGALIMA3- yra plokšti, ir taip Cu2+ gali koordinuoti su jais, turėtų turėti spibridizaciją3d2 tai leidžia jam priimti oktaedrinę geometriją; tai neleidžia anijonams iš „NOT“3- jie „hit“ vienas kitam.

Tai pasiekiama Cu2+, juos išdėstyti kvadratinėje plokštumoje. Gauta Cu atomo konfigūracija druskoje yra: [Ar] 3d94s24p6.

Cheminė struktūra

Viršutiniame vaizde yra izoliuota Cu (NO) molekulė3)2 dujinės fazės. Deguonies atomai nitrato anijono koordinuoja tiesiogiai su centro vario (vidinis koordinavimo srityje);, formavimo Cu-O keturi nuorodos.

Ji turi kvadratinę plokštinę molekulinę geometriją. Lėktuvą traukia raudonos sferos viršūnėse ir vario sfera centre. Dujinės fazės sąveika yra labai silpna dėl elektrostatinio atbaidymo tarp NO grupių3-.

Tačiau kietojoje fazėje vario centrai sudaro metalines jungtis -Cu-Cu-, sukuriant polimerines vario grandines.

Vandens molekulės gali sudaryti vandenilio jungtis su NO grupėmis3-, ir šie tiltai teikti vandeniliai kitų vandens molekules, ir taip, kad sukurti vandens sferą Cu (NO3)2.

Šioje srityje ji gali turėti nuo 1 iki 6 išorinių kaimynų; taigi druska lengvai hidratuojama, kad susidarytų hidratuotos tri ir heksos druskos.

Druska formuojama iš Cu jonų2+ ir du jonai DO NOT3-, suteikiant jam būdingą joninių junginių kristalumą (ororombombišką bevandenei druskai, rombo katedrą hidratuotoms druskoms). Tačiau nuorodos yra kovalentiškesnės.

Naudojimas

Dėl įspūdingų vario nitrato spalvų ši druska yra naudojama kaip keramikos, metalo paviršių, kai kurių fejerverkų ir tekstilės pramonės priedas, kaip slypi.

Jis yra geras jonų vario šaltinis daugeliui reakcijų, ypač toms, kuriose jis skatina organines reakcijas. Jame taip pat aptinkami panašūs į kitus nitratus kaip fungicidas, herbicidas arba medienos konservantas..

Kitas jo pagrindinis ir novatoriškiausias panaudojimas yra CuO katalizatorių arba medžiagų, turinčių šviesą jautrių savybių, sintezė.

Jis taip pat naudojamas kaip klasikinis reagentas mokymo laboratorijose, siekiant parodyti reakcijas viduje esančiose ląstelėse.

Rizika

- Tai stipriai oksiduojantis agentas, žalingas jūros ekosistemai, dirginantis, toksiškas ir ėsdinantis. Svarbu vengti bet kokio fizinio kontakto tiesiogiai su reagentu.

- Jis nėra degus.

- Aukštoje temperatūroje ji išskiria dirginančias dujas, tarp jų - NO2.

- Žmogaus organizme gali sukelti chronišką širdies ir kraujagyslių bei centrinės nervų sistemos pažeidimą.

- Gali sukelti dirginimą virškinimo trakte.

- Būdamas nitratais, kūno viduje tampa nitritas. Nitritas sunaikina deguonies kiekį kraujyje ir širdies ir kraujagyslių sistemoje.

Nuorodos

  1. Diena, R. ir Underwood, A. Kiekybinė analizinė chemija (penktasis red.). PEARSON Prentice salė, p-810.
  2. MEL Mokslas. (2015-2017). MEL Mokslas. Gauta 2018 m. Kovo 23 d. Iš MEL Science: melscience.com
  3. ResearchGate GmbH. (2008-2018). „ResearchGate“. Gauta 2018 m. Kovo 23 d. Iš ResearchGate: researchgate.net
  4. Mokslo laboratorija. Mokslo laboratorija. Gauta 2018 m. Kovo 23 d. Iš Science Lab: sciencelab.com
  5. Whitten, Davis, Peck ir Stanley. (2008). Chemija (aštuntoji redakcija). p-321. Mokymosi mokymas.
  6. Vikipedija. Vikipedija. Gauta 2018 m. Kovo 22 d. Iš Wikipedia: en.wikipedia.org
  7. Aguirre, Jhon Mauricio, Gutiérrez, Adamo ir Giraldo, Oskaras. (2011). Paprastas vario hidroksi druskų sintezės būdas. Brazilijos chemijos draugijos leidinys, 22(3), 546-551