נחושת נחושת (Cu (NO3) 2) מבנה, תכונות, שימושים



ה נחושת חנקתי (II) או חנקתית, אשר הנוסחה הכימית שלה היא Cu (NO)3)2, זהו מלח אורגני בהיר בצבעי כחול-ירוק אטרקטיביים. הוא מסונתז בקנה מידה תעשייתי מן הפירוק של עפרות נחושת, כולל מינרלים Gerhardite ו Rouaite..

שיטות אפשריות אחרות, מבחינת חומר הגלם והכמויות הרצויות של מלח, מורכבות מתגובות ישירות עם נחושת מתכתי ותרכובות נגזרות. כאשר נחושת נמצא במגע עם פתרון מרוכז של חומצה חנקתית (HNO3), מתרחשת תגובה לחזרה.

ב תגובה זו נחושת הוא חמצון וחנקן מופחת על פי המשוואה הכימית הבאה:

Cu (ים) + 4HNO3(conc) => Cu (NO3)2(AC) + 2H2O (l) + 2NO2(ז)

דו תחמוצת החנקן (NO2) הוא גז חום ורעיל; הפתרון המימי שנוצר הוא כחלחל. נחושת יכולה ליצור את יון גס (Cu+), יון הספרי (Cu2+) או יון פחות נפוץ Cu3+; עם זאת, יון עסיסי אינו המועדף בתקשורת מימית על ידי גורמים אלקטרוניים, אנרגטיים וגיאומטריים רבים.

פוטנציאל הפחתת תקן Cu+ (0.52V) גדול מ Cu2+ (0.34V), כלומר, Cu+ זה יציב יותר נוטה לקבל אלקטרון להיות Cu (ים). זה למדוד אלקטרוכימי מסביר מדוע CuNO אינו קיים3 כתוצר של התגובה, או לפחות במים.

אינדקס

  • תכונות פיסיקליות וכימיות
    • 1.1 תצורה אלקטרונית
  • מבנה כימי
  • 3 שימושים
  • 4 סיכונים
  • 5 הפניות

תכונות פיסיקליות וכימיות

נחושת נחושת נמצא anhydride (יבש) או hydrated עם פרופורציות שונות של מים. אתידריד הוא נוזל כחול, אבל לאחר תיאום עם מולקולות מים - מסוגל ליצור קשרים מימן - מתגבש כמו Cu (NO)3)2· 3H2O או Cu (NO3)2· 6H2O. אלה הן שלוש צורות הזמינות ביותר של מלח בשוק.

המשקל המולקולרי של המלח המיובש הוא 187.6 g / mol, הוספת ערך זה 18 g / mol מים לכל מולקולה של המלח המשולב. הצפיפות שלה היא שווה 3.05 g / מיליליטר, וזה מקטין לכל מים שולבו מולקולה: 2.32 גר '/ מיליליטר עבור מימה Tri מלח, ו 2.07 גר' / מיליליטר עבור המלח השש-hydrated. אין לו נקודת רתיחה, אבל סובלימציה.

שלוש צורות של חנקתי נחושת הם מסיסים ביותר במים, אמוניה, דיוקסין ואתנול. נקודות ההיתוך שלו יורדות עם תוספת של מולקולה נוספת לתחום החיצוני של תיאום הנחושת; את היתוך ואחריו הפירוק התרמי של נחושת חנקתי, לייצר את גזים רעילים של NO2You

2 Cu (NO3)2(ים) => 2 CuO (ים) + 4 NO2(ז) + O2(ז)

משוואה כימית לעיל הוא עבור מלח anhydrous; עבור מלחי hydrated, קיטור יהיה גם מיוצר בצד ימין של המשוואה.

תצורה אלקטרונית

תצורה אלקטרונית עבור יון Cu2+ הוא [Ar] 3d9, המציג פרמגנטיות (האלקטרון במסלול תלת-ממדי9 אינו מזויף).

כמו נחושת היא מתכת המעבר של התקופה הרביעית של הטבלה המחזורית, ולאחר שאיבד שני אלקטרונים הערכיות שלה על ידי פעולה של HNO3, זה עדיין יש את 4s ו 4p אורביטלים זמין טופס קוולנטיים אג"ח. אפילו יותר, Cu2+ יכול לעשות שימוש שניים מן החיצוני 4d שלה אורביטלים כדי להיות מסוגל לתאם עד שש מולקולות.

האני לא3- הם שטוחים, ולכן Cu2+ יכול לתאם איתם צריך הכלאה sp3ד2 המאפשר לו לאמץ גיאומטריה octahedral; זה מונע את האני מ לא3- הם "הכו" זה את זה.

זה מושג על ידי Cu2+, הצבתם במישור רבוע זה סביב זה. התצורה המתקבלת עבור אטום Cu בתוך המלח היא: [Ar] 3d94s24p6.

מבנה כימי

מולקולה מבודדת של Cu (NO) מיוצגת בתמונה העליונה3)2 בשלב הגז. אטומי החמצן של קואורדינטות אניון חנקתי ישירות עם מרכז הנחושת (תחום תיאום פנימי), ויצרו ארבע Cu-O אג"ח.

יש לו ריבועית המולקולרית גיאומטריה מרובע. המטוס מצויר על ידי הספירות האדומות בקודקודים ובכדור הנחושת שבמרכז. אינטראקציות שלב גזי הם חלשים מאוד עקב דחייה אלקטרוסטטית בין קבוצות NO3-.

עם זאת, בשלב מוצק נחושת מרכזים ליצור קשרים מתכתיים Cu-Cu-, יצירת שרשראות נחושת פולימריים.

מולקולות מים יכולות ליצור קשרים מימן עם קבוצות NO3-, ואלה יציעו גשרים מימן עבור מולקולות מים אחרות, וכן הלאה עד יצירת כדור מים סביב Cu (NO3)2.

בתחום זה זה יכול להיות מ 1 עד 6 שכנים חיצוניים; ומכאן מלח הוא בקלות hydrated לייצר hydrated tri ו hexa salts.

מלח נוצר מ יון Cu2+ ושני יונים לא3-, מתן crystallinity מאפיין של תרכובות יוניות (אורתורומבי עבור מלח נטול מים, rhombohedral אל מלחי hydrated). עם זאת, הקישורים הם קוולנטיים יותר.

שימושים

צבעים ידי חנק נחושת מרגשת, מלח זו מוצא להשתמש כתוסף בקרמיקה, על משטחי מתכת, בחלק הזיקוקים וגם בתעשיית הטקסטיל כמו עוקצני.

זהו מקור טוב של נחושת יונית לתגובות רבות, במיוחד אלו שבהן הוא מזרז תגובות אורגניות. הוא גם מוצא שימוש דומה ניטרטים אחרים, או כמו קוטל פטריות, קוטל עשבים או כמו חומר משמר עץ..

עוד אחד השימושים העיקריים והחדשים ביותר שלה הוא סינתזה של זרזים CuO, או חומרים עם תכונות רגיש.

הוא משמש גם מגיב קלאסי במעבדות ההוראה כדי להראות את התגובות בתוך תאים וולטאים.

סיכונים

- זהו סוכן חמצון חזק, מזיק למערכת האקולוגית הימית, מגרה, רעיל ומאכל. חשוב להימנע מכל מגע פיזי ישירות עם מגיב.

- זה לא דליק.

- זה מתפרק בטמפרטורות גבוהות משחרר גזים מעצבן, בין אלה NO2.

- בגוף האדם יכול לגרום נזק כרוני למערכת הלב וכלי הדם ומערכת העצבים המרכזית.

- עלול לגרום לגירוי במערכת העיכול.

- להיות חנקתי, בתוך הגוף הופך ניטריט. ניטריט wreaks הרס על רמות החמצן בדם ובמערכת הלב וכלי הדם.

הפניות

  1. יום, ר ', אנדרווד, א. כימיה אנליטית כמותית (מהדורה חמישית). פרסון פרנטיס הול, עמ' 810.
  2. מדע MEL. (2015-2017). מדע MEL. ב -23 במרץ 2018, מתוך MEL Science: melscience.com
  3. ResearchGate GmbH. (2008-2018). מחקר. ב -23 במרץ 2018, מתוך ResearchGate: researchgate.net
  4. מעבדה מדעית. מעבדה מדעית. ב -23 במרץ 2018, מתוך Science Lab: sciencelab.com
  5. וייט, פק, סטנלי. (2008). כימיה (מהדורה שמינית). p-321. למידה CNGAGE.
  6. ויקיפדיה. ויקיפדיה. ב -22 במרץ 2018, מתוך ויקיפדיה: en.wikipedia.org
  7. אגווירה, ג'ון מאוריסיו, גוטיירס, אדמו, וג'ירלדו, אוסקר. (2011). נתיב פשוט עבור סינתזה של מלחי הידרוקסיד נחושת. כתב העת של החברה הכימית הברזילאית, 22(3), 546-551