Réz-nitrát (Cu (NO3) 2) szerkezet, tulajdonságok, felhasználások



az réz-nitrát (II) vagy réz-nitrát, amelynek kémiai képlete Cu (NO)3)2, Világos szervetlen só és vonzó kék-zöld színek. A rézércek bomlásából ipari méretekben szintetizálódik, beleértve a Gerhardite és Rouaite ásványi anyagokat is..

Más, még megvalósíthatóbb módszerek a nyersanyag és a kívánt sómennyiség tekintetében a fém réz és annak származékaiból származó közvetlen reakciók. Amikor a réz érintkezik a salétromsav koncentrált oldatával (HNO3), redox reakció lép fel.

Ebben a reakcióban a réz oxidálódik és a nitrogén a következő kémiai egyenlet szerint csökken:

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

Nitrogén-dioxid (NO2) barna és mérgező gáz; a kapott vizes oldat kékes. A réz képezheti a réz iont (Cu+), a réz ion (Cu2+) vagy a kevésbé gyakori ion Cu3+; a réz ion azonban nem kedvező a vizes közegben számos elektronikus, energetikai és geometriai tényezővel.

A Cu standard csökkentési potenciálja+ (0,52V) nagyobb, mint a Cu esetében2+ (0,34V), ami azt jelenti, hogy a Cu+ ez instabilabb és hajlamosabb ahhoz, hogy elektronot kapjon, hogy Cu (k) legyen. Ez az elektrokémiai mérés magyarázza, hogy miért nem létezik a CuNO3 a reakciótermékként vagy legalább vízben.

index

  • 1 Fizikai és kémiai tulajdonságok
    • 1.1 Elektronikus konfiguráció
  • 2 Kémiai szerkezet
  • 3 Használat
  • 4 Kockázatok
  • 5 Referenciák

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A réz-nitrát anhidrid (száraz) vagy különböző arányú vízzel hidratálva van. Az anhidrid kék folyadék, de a hidrogénkötések kialakítására képes vízmolekulákkal való összehangolás után Cu (NO) -ként kristályosodik.3)2· 3H2O vagy Cu (NO3)2· 6H2O. Ezek a piac három leggyakrabban elérhető sója.

A száraz só molekulatömege 187,6 g / mol, amelyhez hozzáadunk 18 g / mol értéket a sóba beépített víz minden molekulájához. Sűrűsége 3,05 g / ml, és ez csökken az egyes beépített vízmolekuláknál: 2,32 g / ml a trihidratált só esetében és 2,07 g / ml a hexa-hidratált só esetében. Nincs forráspontja, de szublimál.

A réz-nitrát három formája vízben, ammóniában, dioxánban és etanolban erősen oldódik. Az olvadáspontja leereszkedik, mivel egy másik molekula hozzáadódik a réz koordináció külső gömbéhez; a fúziót a réz-nitrát termikus bomlása követi, ami az NO káros gázjait eredményezi2:

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

A fenti kémiai egyenlet a vízmentes sóra vonatkozik; hidratált sók esetében az egyenlet jobb oldalán gőz keletkezik.

Elektronikus konfiguráció

A Cu ion elektronikus konfigurációja2+ [Ar] 3d9, a paramágnesesség bemutatása (az elektron a 3d-s pályán9 páratlan.

Mivel a réz a periódusos rendszer negyedik periódusának átmenetifémje, és a HNO hatásával elveszítette két valenselektronját.3, a kovalens kötések kialakításához még mindig rendelkezésre állnak a 4s és 4p orbiták. Még több, a Cu2+ a legkülső 4d orbiták közül kettőt használhat, hogy legfeljebb hat molekulát tudjon koordinálni.

Az anionok NEM3- laposak, és így a Cu2+ koordinálnia kell velük egy sp hibridizációt3d2 amely lehetővé teszi, hogy egy oktaéderes geometriát fogadjon el; ez megakadályozza az anionokat az NOT-től3- „megütnek” egymást.

Ezt a Cu biztosítja2+, négyzet alakú síkba helyezve egymás körül. A kapott Cu atom konfigurációja a só belsejében: [Ar] 3d94s24p6.

Kémiai szerkezet

A felső képen a Cu (NO) izolált molekula látható3)2 gázfázisban. A nitrát-anion oxigénatomjai közvetlenül a réz centrummal (belső koordinációs gömb) koordinálódnak, és négy Cu-O kötést alkotnak.

Négyzet alakú sík molekuláris geometriája van. A síkot a piros csúcsok a csúcsokon és a réz gömb a középen. A gázfázisú kölcsönhatások nagyon gyengék az elektrosztatikus elnyomás miatt a NO csoportok között3-.

A szilárd fázisban azonban a rézközpontok fémkötéseket képeznek -Cu-Cu-, ami polimer rézláncokat hoz létre.

A vízmolekulák hidrogénkötéseket képezhetnek NO csoportokkal3-, és ezek hidrogénhidakat biztosítanak más vízmolekulák számára, és így tovább, amíg a Cu körüli vízgömböt nem hozzák létre (NO3)2.

Ebben a szférában 1-6 külső szomszédja lehet; így a só könnyen hidratálható, így hidratált tri- és hexa-sókat kapunk.

A sót egy Cu ionból állítjuk elő2+ és két ion NEM3-, az ionos vegyületek jellegzetes kristályossága (orthorhombic vízmentes só esetében, romboéder a hidratált sók esetében). A linkek azonban kovalensebbek.

alkalmazások

A réz-nitrát lenyűgöző színeit tekintve ez a só kerámiában, fémfelületeken, egyes tűzijátékokban és a textiliparban is használatos adalékanyagként használatos..

Jó forrása az ionos réznek sok reakció esetén, különösen azokban, amelyekben a szerves reakciókat katalizálja. Más nitrátokhoz hasonló alkalmazásokat is talál, fungicidként, herbicidként vagy faanyagvédő szerként..

Fő és leginnovatívabb felhasználási területe a CuO katalizátorok vagy fényérzékeny tulajdonságú anyagok szintézise.

Klasszikus reagensként is használják a laboratóriumokban, hogy bemutassák a reakciókat a voltaikus sejtekben.

kockázatok

- Erősen oxidálószer, káros a tengeri ökoszisztémára, irritáló, mérgező és maró hatású. Fontos, hogy a fizikai érintkezés közvetlenül a reagenssel kerüljön.

- Nem gyúlékony.

- Magas hőmérsékleten bomlik, irritáló gázokat bocsátva ki, ezek közül az NO2.

- Az emberi szervezetben krónikus károsodást okozhat a szív- és érrendszeri és a központi idegrendszerben.

- A gyomor-bél traktusban irritációt okozhat.

- Nitrátként a test belsejében nitrit képződik. A nitrit elpusztítja a vérben és a szív- és érrendszerben lévő oxigénszinteket.

referenciák

  1. Day, R. és Underwood, A. Kvantitatív analitikai kémia (ötödik kiadás). PEARSON Prentice Hall, p-810.
  2. MEL tudomány. (2015-2017). MEL tudomány. A MEL Tudomány: melscience.com címmel 2018. március 23-án került letöltésre
  3. ResearchGate GmbH. (2008-2018). ResearchGate. 2018 március 23-án a ResearchGate: researchgate.net-ből származik
  4. Science Lab. Science Lab. 2018 március 23-án, a Science Lab-ből származik: sciencelab.com
  5. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). kémia (nyolcadik kiadás). p-321. CENGAGE Tanulás.
  6. Wikipedia. Wikipedia. Szerkesztve 2018. március 22-én, Wikipédiából: en.wikipedia.org
  7. Aguirre, Jhon Mauricio, Gutiérrez, Adamo, és Giraldo, Oscar. (2011). Egyszerű út a réz-hidroxi-sók szintéziséhez. Journal of the Brazilian Chemical Society, 22(3), 546-551