Нитра́т ме́ди(II) — неорганическое вещество с формулой ${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}}}}$ , является солью двухвалентной меди и азотной кислоты . Безводный нитрат меди(II) представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы. При поглощении влаги образует кристаллогидраты голубого цвета.

Нахождение в природе

Нитрат меди(II) (в форме осно́вной соли ) встречается в природе в виде минералов и . Свойства минералов представлены в таблице:

Состав	Cu 2 NO 3 (OH) 3	Cu 2 NO 3 (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 H ₂ O при 20 °C; 207,7 г/100 г H ₂ O 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 H ₂ O. Параметры кристаллической решетки кристаллогидратов :

• Cu(NO ₃ ) ₂ ·6H ₂ O: триклинная сингония , пространственная группа P 1, 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(NO ₃ ) ₂ ·3H ₂ O: ромбическая сингония , пространственная группа Pmn 2 ₁ , параметры ячейки a = 1,12 нм , b = 0,505 нм , c = 0,528 нм , Z = 4 .
• Cu(NO ₃ ) ₂ ·2,5H ₂ O: моноклинная сингония , пространственная группа I 2/ a , параметры ячейки a = 1,64539 нм , b = 0,49384 нм , c = 1,59632 нм , β = 93,764° , Z = 8 .
• Cu(NO ₃ ) ₂ ·1,5H ₂ O: моноклинная сингония , пространственная группа C 2/ 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 :

${\displaystyle {\mathsf {2Cu(NO_{3})_{2}\ {\xrightarrow {t>170^{\circ }C}}\ 2CuO+\!\ 4NO_{2}\!\uparrow +\!\ O_{2}\!\uparrow }}}$

Образовавшийся диоксид азота можно использовать для лабораторного получения азотной кислоты . Реакция протекает в горячей воде:

${\displaystyle {\mathsf {3NO_{2}+H_{2}O\ \xrightarrow {^{o}t} \ 2HNO_{3}+NO\!\uparrow }}}$

Гидролиз

Нитрат меди(II) в водном растворе диссоциирует на ионы с одновременной гидратацией катиона :

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+4\ H_{2}O\longrightarrow \ [Cu(H_{2}O)_{4}]^{2+}+2\ NO_{3}^{-}}}}$

Катион тетрааквамеди(II) подвергается обратимому гидролизу :

${\displaystyle {\mathsf {[Cu(H_{2}O)_{4}]^{2+}+\ H_{2}O\rightleftarrows \ [Cu(H_{2}O)_{3}(OH)]^{+}+\ H_{3}O^{+}}},\ pK_{a}\ =7,34}$

В упрощённом виде:

${\displaystyle {\mathsf {Cu^{2+}+\ H_{2}O\rightleftarrows \ CuOH^{+}+\ H^{+}}}}$

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)

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+2NaOH\longrightarrow Cu(OH)_{2}\!\downarrow +\!\ 2NaNO_{3}}}}$

с фосфатом натрия (выпадает синий осадок)

${\displaystyle {\mathsf {3Cu(NO_{3})_{2}+2\ Na_{3}PO_{4}+3\ H_{2}O\longrightarrow \ Cu_{3}(PO_{4})_{2}\cdot 3H_{2}O\!\downarrow +6\ NaNO_{3}}}}$

с жёлтой кровяной солью (выпадает красный осадок)

${\displaystyle {\mathsf {2Cu(NO_{3})_{2}+\ K_{4}[Fe(CN)_{6}]\longrightarrow \ Cu_{2}[Fe(CN)_{6}]\!\downarrow +4\ KNO_{3}}}}$

с концентрированным раствором аммиака (раствор приобретает тёмно-синий цвет)

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+4\ NH_{3}\cdot H_{2}O\longrightarrow \ [Cu(NH_{3})_{4}](NO_{3})_{2}+4\ H_{2}O}}}$

с азидами щелочных металлов (выпадает коричневый осадок азида меди(II) )

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+2MeN_{3}\ {\xrightarrow {0-10^{\circ }C}}\ Cu(N_{3})_{2}\!\downarrow +\!\ 2MeNO_{3}\ (Me\ =\ Li,\ Na)}}}$

Прочие реакции

Нитрат меди(II) реагирует с растворами гидроксиламина (при кипении) и гидразина с выпадением белого осадка азида меди(I) :

${\displaystyle {\mathsf {4Cu(NO_{3})_{2}+18(NH_{2}OH\cdot H_{2}O)\longrightarrow 4CuN_{3}\!\downarrow +\!\ 9N_{2}O\!\uparrow +\!\ 12NH_{3}\!\uparrow +\!\ 27H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {4Cu(NO_{3})_{2}+(N_{2}H_{4}\cdot H_{2}O)+4NaOH\longrightarrow 4CuN_{3}\!\downarrow +\ N_{2}\!\uparrow +4NaN_{3}+5H_{2}O}}}$

Нитрат меди(II) реагирует с жидким тетраоксидом диазота с выпадением темно-зелёного осадка ( аддукта ):

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+\ N_{2}O_{4}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}\cdot N_{2}O_{4}\!\downarrow }}}$

Получение

Нитрат меди(II) может быть получен растворением в азотной кислоте металлической меди , оксида меди(II) или гидроксида меди(II) :

${\displaystyle {\mathsf {Cu+4HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\!\uparrow +2H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {CuO+2HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Cu(OH)_{2}+2HNO_{3}\longrightarrow \ Cu(NO_{3})_{2}+2H_{2}O}}}$

Безводный нитрат меди(II) может быть получен при взаимодействии меди с тетраоксидом диазота . Реакция протекает при 80 °C в этилацетате ):

${\displaystyle {\mathsf {Cu+2N_{2}O_{4}\ \xrightarrow {^{o}t,kat} \ Cu(NO_{3})_{2}+2NO\!\uparrow }}}$

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 — LD ₅₀ 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 — LC ₅₀ для рыб 0,29 мг/л в течение 96 ч.

Примечания