Nitrato de cobre (II) - Copper(II) nitrate

Nitrato de cobre (II)
Cobre (II) -nitrato-monômero-2D-dimensões.png
Copper (II) -nitrate-trihydrate-sample.jpg
Nomes
Nome IUPAC
Nitrato de cobre (II)
Outros nomes
Nitrato cúprico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.019.853 Edite isso no Wikidata
Número RTECS
UNII
  • InChI = 1S / Cu.2NO3 / c; 2 * 2-1 (3) 4 / q + 2; 2 * -1 VerificaY
    Chave: XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • InChI = 1 / Cu.2NO3 / c; 2 * 2-1 (3) 4 / q + 2; 2 * -1
    Chave: XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYAG
  • [Cu + 2]. [O -] [N +] ([O -]) = O. [O -] [N +] ([O -]) = O
Propriedades
Cu (NO 3 ) 2
Massa molar 187,5558 g / mol (anidro)
241,60 g / mol (tri-hidrato)
232,591 g / mol (hemipenta- hidrato )
Aparência cristais azuis
higroscópicos
Densidade 3,05 g / cm 3 (anidro)
2,32 g / cm 3 (tri-hidrato)
2,07 g / cm 3 (hexahidrato)
Ponto de fusão 114 ° C (237 ° F; 387 K) (anidro, decompõe-se)
114,5 ° C (tri-hidrato)
26,4 ° C (hexahidrato, decompõe-se)
Ponto de ebulição 170 ° C (338 ° F; 443 K) (tri-hidrato, decompõe-se)
tri-hidrato:
381 g / 100 mL (40 ° C)
666 g / 100 mL (80 ° C)
hexa-hidrato:
243,7 g / 100 mL (80 ° C)
Solubilidade hidratos muito solúveis em etanol , amônia , água ; insolúvel em acetato de etila
+ 1570,0 · 10 -6 cm 3 / mol (~ 3H 2 O)
Estrutura
ortorrômbico (anidro)
romboédrico (hidratos)
Perigos
Riscos principais Irritante, oxidante
Ficha de dados de segurança Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
0
3
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
TWA 1 mg / m 3 (como Cu)
REL (recomendado)
TWA 1 mg / m 3 (como Cu)
IDLH (perigo imediato)
TWA 100 mg / m 3 (como Cu)
Compostos relacionados
Outros ânions
Sulfato de
cobre (II) Cloreto de cobre (II)
Outros cátions
Nitrato de prata e
ouro (III) nitrato
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O nitrato de cobre (II) , Cu ( NO 3 ) 2 , é um composto inorgânico que forma um sólido cristalino azul . O nitrato de cobre anidro forma cristais azul-esverdeados profundos e sublima no vácuo a 150-200 ° C. O nitrato de cobre também ocorre como cinco hidratos diferentes , sendo os mais comuns o hemipentaidrato e o trihidrato.

Síntese e reações para nitrato de cobre

Solução aquosa de nitrato de cobre (II).

O nitrato de cobre hidratado pode ser preparado por hidratação do material anidro ou pelo tratamento de cobre metálico com uma solução aquosa de nitrato de prata ou ácido nítrico concentrado :

Cu + 4 HNO 3 → Cu (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O + 2 NO 2

O Cu (NO 3 ) 2 anidro se forma quando o cobre metálico é tratado com N 2 O 4 :

Cu + 2 N 2 O 4 → Cu (NO 3 ) 2 + 2 NO

A tentativa de desidratação de qualquer um dos nitratos de cobre (II) hidratado por aquecimento, em vez disso, fornece os óxidos, não o Cu (NO 3 ) 2 . A 80 ° C, os hidratos se convertem em "nitrato de cobre básico" (Cu 2 (NO 3 ) (OH) 3 ), que se converte em CuO a 180 ° C. Explorando essa reatividade, o nitrato de cobre pode ser usado para gerar ácido nítrico, aquecendo-o até a decomposição e passando os vapores diretamente para a água. Este método é semelhante à última etapa do processo de Ostwald . As equações são as seguintes:

2 Cu (NO 3 ) 2 → 2 CuO + 4 NO 2 + O 2
3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO

Os nitratos de cobre básicos naturais incluem os raros minerais gerhardtita e rouaita , ambos sendo polimorfos da substância Cu 2 (NO 3 ) (OH) 3 . Um sal natural muito mais complexo, básico, hidratado e contendo cloreto é buttgenbachita .

Estrutura

Nitrato de cobre anidro (II)

O nitrato de cobre anidro (II) foi cristalizado em dois polimorfos livres de solvato . α- e β-Cu (NO 3 ) 2 são redes poliméricas de coordenação totalmente 3D. A forma alfa tem apenas um ambiente Cu, com coordenação [4 + 1], mas a forma beta tem dois centros de cobre diferentes, um com [4 + 1] e outro que é quadrado planar. O solvato de nitrometano também apresenta "coordenação [4+ 1]", com quatro ligações Cu-O curtas de aproximadamente 200 pm e uma ligação mais longa a 240 pm. São polímeros de coordenação , com infinitas cadeias de centros de cobre (II) e grupos de nitrato. Na fase gasosa, o nitrato de cobre (II) apresenta dois ligantes de nitrato bidentados (veja a imagem no canto superior direito). Assim, a evaporação do sólido acarreta " rachaduras " para dar a molécula de nitrato de cobre (II).

Nitrato de cobre hidratado (II)

Cinco hidratos foram relatados: o monohidrato (Cu (NO 3 ) 2 · H 2 O), o sesquiidrato (Cu (NO 3 ) 2 · 1,5H 2 O), o hemipentahidrato (Cu (NO 3 ) 2 · 2,5H 2 O), um tri-hidrato (Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O) e um hexa-hidrato ([Cu (H 2 O) 6 ] (NO 3 ) 2 ). O hexahidrato é interessante porque as distâncias Cu-O são todas iguais, não revelando o efeito usual da distorção de Jahn-Teller que é característico de complexos octaédricos de Cu (II). Este efeito não é atribuído à forte ligação de hidrogênio que limita a elasticidade das ligações Cu-O.

Formulários

O nitrato de cobre (II) encontra uma variedade de aplicações, sendo a principal sua conversão em óxido de cobre (II) , que é usado como catalisador para uma variedade de processos em química orgânica . Suas soluções são utilizadas em tecidos e agentes de polimento para outros metais. Os nitratos de cobre são encontrados em algumas pirotecnia . É freqüentemente usado em laboratórios escolares para demonstrar reações químicas das células voltaicas . É um componente de alguns esmaltes cerâmicos e pátinas metálicas.

Síntese orgânica

O nitrato de cobre, em combinação com o anidrido acético , é um reagente eficaz para nitração de compostos aromáticos , conhecido como nitração Menke em homenagem ao químico holandês que descobriu que os nitratos metálicos são reagentes eficazes para a nitração. O nitrato de cobre hidratado adsorvido na argila fornece um reagente chamado "Claycop". A argila de cor azul resultante é usada como uma pasta, por exemplo, para a oxidação de tióis em dissulfetos . Claycop também é usado para converter ditioacetais em carbonilos. Um reagente relacionado à base de montmorilonita provou ser útil para a nitração de compostos aromáticos.

Referências

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links externos