Уравнение полного гидролиза нитрата меди

Гидролиз нитрата меди (II)

Cu(NO₃)₂ — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
Cu 2+ + 2NO₃ — + HOH ⇄ CuOH + + NO₃ — + H + + NO₃ —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
Cu 2+ + HOH ⇄ CuOH + + H +

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Полное ионное уравнение
CuOH + + NO₃ — + HOH ⇄ Cu(OH)₂ + H + + NO₃ —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
CuOH + + HOH ⇄ Cu(OH)₂ + H +

Среда и pH раствора нитрата меди (II)

В результате гидролиза образовались ионы водорода (H + ), поэтому раствор имеет кислую среду (pH

Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: нитрат меди (II), сульфид калия

Решение:

Нитрат меди (II) Cu(NO₃)₂– соль слабого двухкислотного основания и сильной кислоты. Катионы слабого основания Cu 2+ связывают гидроксид ионы из воды. Гидролиз такой соли идет по катиону:

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Cu 2+ + H₂O CuOH + + H +

полное ионно-молекулярное уравнение:

Cu 2+ + 2NO₃ — + H₂O CuOH + + 2NO₃ – + H +

Cu(NO₃)₂+ H₂O CuOHNO₃ + HNO₃

В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HS – . Соль гидролизуется по аниону.

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

S 2– + H₂O HS – + OH –

полное ионно-молекулярное уравнение:

2К + + S 2– + H₂O К + + HS – + К + +OH –

К₂S + H₂O КHS + КOH

Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7).

22. Какие из солей Al₂(SO₄)₃, K₂S, Pb(NO₃)₂, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

Решение:

Сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃– соль слабого трехкислотного основания и сильной кислоты. Гидролиз такой соли идет по катиону слабого основания с образованием катионов основной соли AlOH 2+ .

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Al 3+ + H₂O AlOH 2+ + H +

полное ионно-молекулярное уравнение:

2Al 3+ + 3SO₄ 2- + 2H₂O 2AlOH 2+ + 3SO₄ 2- + 2H +

Al₂(SO₄)₃ + 2H₂O 2AlOHSO₄ + H₂SO₄

В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HS – . Соль гидролизуется по аниону.

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

S 2– + H₂O HS – + OH –

полное ионно-молекулярное уравнение:

2К + + S 2– + H₂O К + + HS – + К + +OH –

К₂S + H₂O КHS + КOH

Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7).

Нитрат свинца (II) Pb(NO₃)₂– соль слабого двухкислотного основания и сильной кислоты. Катионы слабого основания Pb 2+ связывают гидроксид ионы из воды. Гидролиз такой соли идет по катиону:

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Pb 2+ + H₂O PbOH + + H +

полное ионно-молекулярное уравнение:

Pb 2+ + 2NO₃ — + H₂O PbOH + + 2NO₃ – + H +

Pb(NO₃)₂+ H₂O PbOHNO₃ + HNO₃

В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH + и анионы Cl – . Катионы K + не могут связывать анионы OH – , так как KOH – сильный электролит. Анионы Cl – не могут связывать катионы Н + , так как НCl – сильный электролит. Таким образом, можно сделать вывод, что хлорид калия не гидролизуется. Равновесие между ионами и молекулами воды не нарушается, и раствор остается нейтральным, рН равен 7.

Как изменится цвет лакмуса в растворах солей: хлорида натрия, карбоната натрия, хлорида меди (II)? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей.

Решение:

Хлорид натрия NaCl —соль сильной кислоты и сильного основания. При растворении в воде хлорид натрия диссоциирует на ионы Na + и анионы Cl – . Катионы Na + не могут связывать анионы OH – , так как NaOH – сильный электролит. Анионы Cl – не могут связывать катионы Н + , так как НCl – сильный электролит. Таким образом, можно сделать вывод, что хлорид натрия не гидролизуется. Равновесие между ионами и молекулами воды не нарушается, и раствор остается нейтральным, рН равен 7. Цвет лакмуса не изменяется.

Карбонат натрия Na₂CO₃ – соль двухосновной слабой кислоты и сильного основания. Анионы слабой кислоты CO₃ 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HCO₃ — . Соль гидролизуется по аниону.

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

CO₃ 2– + H₂O HCO₃ – + OH –

полное ионно-молекулярное уравнение:

2Na + + CO₃ 2– + H₂O Na + + HCO₃ – + Na + +OH –

Na₂CO₃ + H₂O NaHCO₃ + NaOH

Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7). Цвет лакмуса меняется с фиолетового на синий.

Хлорид меди (II) CuCl₂– соль слабого двукислотного основания и сильной кислоты. Гидролиз такой соли идет по катиону слабого основания с образованием катионов основной соли CoOH + .

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Cu 2+ + H₂O CuOH + + H +

полное ионно-молекулярное уравнение:

Cu 2+ + 2Cl — + H₂O CuOH + + 2Cl — + H +

CuCl₂+ 2H₂O CuOHCl+ HCl

В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH

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:

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.