Нитрат натрия: способы получения и химические свойства
Нитрат натрия NaNO3 — соль щелочного металла натрия и азотной кислоты. Белое вещество, весьма гигроскопичное, которое плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.
Относительная молекулярная масса Mr = 84,99; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,266; tпл = 306,5º C;
Способ получения
1. Нитрат натрия можно получить путем взаимодействия гидроксида натрия и разбавленной азотной кислоты, образуется нитрат натрия и вода:
2. В результате взаимодействия горячего гидроксида натрия, оксида азота (IV) и кислорода образуется нитрат натрия и вода:
3. В результате реакции между горячим гидроксидом натрия, оксидом натрия (IV) и кислородом, происходит образование нитрата натрия и воды:
4. При комнатной температуре, в результате взаимодействия оксида азота (IV) и натрия образуется нитрат натрия и газ оксид азота (II):
2NO2 + Na = NO↑ + NaNO3
5. При смешивании горячего пероксида водорода и нитрита азота происходит образование нитрата натрия и воды:
Качественная реакция
Качественная реакция на нитрат натрия — взаимодействие с медью при нагревании в присутствии концентрированной кислоты:
1. При взаимодействии с серной кислотой и медью, нитрат натрия образует сульфат натрия, нитрат меди, газ оксид азота и воду:
Химические свойства
1. Hитрат натрия разлагается при температуре 380–500º С с образованием нитрита натрия и кислорода:
2. Н итрат натрия может реагировать с простыми веществами :
2.1. Н итрат натрия реагирует со свинцом при температуре выше 350 ºС . При этом образуется нитрит натрия и оксид свинца:
NaNO3 + Pb = NaNO2 + PbO
2.2. Нитрат натрия реагирует при комнатной температуре с цинком и разбавленной хлороводородной кислотой с образованием нитрита натрия и воды:
Вариант 4
1. Напишите уравнения всех возможных реакций между следующими веществами: нитрат бария, гидроксид натрия, сульфат меди (II), соляная кислота.
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочку превращений веществ:
водород ⟶ соляная кислота ⟶ хлорид железа (II) ⟶ хлорид магния ⟶ соляная кислота ⟶ хлорид натрия.
3. Напишите уравнения реакций, в результате которых образуется: а) фосфат кальция; б) гидроксид алюминия. Найдите возможно большое число различных способов.
4. В трех колбах без этикеток находятся растворы серной кислоты, сульфата натрия, нитрата натрия. Как химическим путем идентифицировать вещества? Напишите уравнения реакций; ход распознавания оформите в виде таблицы.
5. Вычислите массу гидроксида калия образовавшегося при взаимодействии 3,9 г калия с избытком воды.
Нитрат меди (II)
Нитрат меди (II) | |
---|---|
Систематическое название | Нитрат меди (II) |
Другие названия | Медь азотнокислая |
Химическая формула | Cu(NO3)2 |
Внешний вид | Бесцветные кристаллы (безводный) Голубые кристаллы (кристаллогидраты) |
Молярная масса | безводный: 187,57 г/моль; тригидрат: 241.63 г/моль; гексагидрат: 295,69 г/моль |
Температура плавления | безводный: 255 °C; тригидрат: 114,5 °C; гексагидрат: 24,4 °C |
Температура разложения | безводный: 170 °C |
Плотность | безводный: 3,05 г/см³; тригидрат: 2,32 г/см³; гегсагидрат: 2,074 г/см³ |
Растворимость в воде | 124,7 г/100 мл |
LD 50 | тригидрат: 940 мг/кг |
Кристаллическая решётка | безводный: ромбическая; тригидрат: ромбическая; гексагидрат: триклинная; 1,5- и 2,5-гидраты: моноклинная |
Стандартная энтальпия образования | безводный: −310 кДж/моль; тригидрат: −1217 кДж/моль |
Стандартная молярная энтропия | +192 Дж/(К·моль) |
Стандартная энергия образования Гиббса | −117 кДж/моль |
ГОСТ | ГОСТ 4163-68 |
Регистрационный номер CAS | 10031-43-3 |
Регистрационный номер EC | 221-838-5 |
Пиктограммы опасности | |
Пиктограммы опасности СГС | |
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа). |
Нитрат меди (II) — неорганическое вещество с формулой Cu(NO3)2 , является солью двухвалентной меди и азотной кислоты. Безводный нитрат меди (II) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. При поглощении влаги образует кристаллогидраты голубого цвета.
Содержание
- 1 Нахождение в природе
- 2 Физические свойства
- 3 Химические свойства
- 3.1 Разложение
- 3.2 Гидролиз
- 3.3 Обменные реакции
- 3.4 Прочие реакции
- 4 Получение
- 5 Применение
- 6 Токсичность
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 | Руаит | |
---|---|---|
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 — твёрдое 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.
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:
- Cu(NO3)2·6H2O: триклинная сингония, пространственная группа P1, параметры ячейки a = 0,591 нм , b = 0,777 нм , c = 0,543 нм , α = 97,65° , β = 93,88° , γ = 72,53° , Z = 1 .
- Cu(NO3)2·3H2O: ромбическая сингония, пространственная группа Pmn21, параметры ячейки a = 1,12 нм , b = 0,505 нм , c = 0,528 нм , Z = 4 .
- Cu(NO3)2·2,5H2O: моноклинная сингония, пространственная группа I2/a, параметры ячейки a = 1,64539 нм , b = 0,49384 нм , c = 1,59632 нм , β = 93,764° , Z = 8 .
- Cu(NO3)2·1,5H2O: моноклинная сингония, пространственная группа C2/c, параметры ячейки a = 2,22 нм , b = 0,490 нм , c = 1,54 нм , β = 48° , Z = 8 .
Гексагидрат разлагается при нагревании до 100 °C в вакууме. Тригидрат разлагается при 120 °C.
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:
Гидролиз
Нитрат меди (II) в водном растворе диссоциирует на ионы с одновременной гидратацией катиона:
Катион тетрааквамеди (II) подвергается обратимому гидролизу:
В упрощённом виде:
Cu 2+ + H2O ⇄ 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)
с фосфатом натрия (выпадает синий осадок)
с жёлтой кровяной солью (выпадает красный осадок)
с концентрированным раствором аммиака (раствор приобретает тёмно-синий цвет)
с азидами щелочных металлов (выпадает коричневый осадок азида меди (II))
Прочие реакции
Нитрат меди (II) реагирует с растворами гидроксиламина (при кипении) и гидразина с выпадением белого осадка азида меди (I):
Нитрат меди (II) реагирует с жидким тетраоксидом диазота с выпадением темно-зелёного осадка:
Получение
Нитрат меди (II) может быть получен растворением в азотной кислоте металлической меди, оксида меди (II) или гидроксида меди (II):
Безводный нитрат меди (II) может быть получен при взаимодействии меди с тетраоксидом диазота (реакция ведётся при 80 °C в этилацетате):
Cu + 2N2O4 ⟶ Cu(NO3)2 + 2NO↑
Применение
Нитрат меди (II) используют для получения чистого оксида меди (II), медьсодержащих катализаторов, как фунгицид, протраву при крашении тканей.
В сочетании с уксусным ангидридом используется в органическом синтезе в качестве реагента для нитрования ароматических соединений (т. н. «условия Менке»).
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.
Представляет опасность для окружающей среды — LC50 для рыб 0,29 мг/л в течение 96 ч.
http://gomolog.ru/reshebniki/8-klass/zadachnik-kuznecova-2020/5-variant-4.html
http://chem.ru/nitrat-medi-ii.html