Bakır Nitrat (Cu (NO3) 2) Yapısı, Özellikleri, Kullanım Alanları

bakır nitrat (II) veya kimyasal formülü Cu (NO) olan kuprik nitrat₃)₂, Parlak inorganik bir tuz ve çekici mavi-yeşil renkler. Gerhardite ve Rouaite mineralleri dahil olmak üzere bakır cevherlerinin ayrışmasından endüstriyel ölçekte sentezlenir..

Ham madde ve istenen miktarda tuz bakımından diğer uygulanabilir yöntemler, metalik bakır ve bunun türev bileşikleriyle doğrudan reaksiyonlardan oluşur. Bakır konsantre bir nitrik asit çözeltisiyle (HNO) temas ettiğinde₃), bir redoks reaksiyonu meydana gelir.

Bu reaksiyonda bakır oksitlenir ve azot, aşağıdaki kimyasal eşitliğe göre indirgenir:

Cu (s) + 4HNO₃(conc) => Cu (NO₃)₂(ac) + 2H₂0 (l) + 2NO₂(G)

Azot dioksit (NO₂) kahverengi ve zararlı bir gazdır; sonuçtaki sulu çözelti mavimsidir. Bakır, bakır iyonunu (Cu) oluşturabilir⁺), kuprik iyon (Cu²⁺) veya daha az yaygın olan iyon Cu³⁺; bununla birlikte, bakır iyon, sulu ortamlarda birçok elektronik, enerjik ve geometrik faktör tarafından tercih edilmez..

Cu için standart redüksiyon potansiyeli⁺ (0.52V) Cu'dan daha büyük²⁺ (0.34V), yani⁺ daha dengesizdir ve Cu (lar) olacak bir elektron kazanma eğilimindedir. Bu elektrokimyasal ölçü CuNO'nun neden mevcut olmadığını açıklar₃ reaksiyonun bir ürünü olarak veya en azından suda.

indeks

• 1 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 1.1 Elektronik konfigürasyon
• 2 Kimyasal yapı
• 3 Kullanım
• 4 Risk
• 5 Kaynakça

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Bakır nitrat, anhidrit (kuru) bulunur veya farklı oranlarda su ile hidratlanır. Anhidrit mavi bir sıvıdır, ancak hidrojen bağları oluşturabilen su molekülleriyle koordine ettikten sonra - Cu (NO) olarak kristalize olur₃)₂· 3H₂O veya Cu (NO₃)₂· 6H₂O. Bunlar piyasada bulunan en uygun üç tuz şeklidir..

Kuru tuzun moleküler ağırlığı, 187.6 g / mol'dür ve bu, tuza dahil edilen her su molekülü için bu değere 18 g / mol eklemektedir. Yoğunluğu 3,05 g / mL'ye eşittir ve bu dahil edilen her su molekülü için azalır: tri-hidratlı tuz için 2,32 g / mL ve heksa-hidratlı tuz için 2,07 g / mL. Kaynama noktası yok ama yüceltiyor.

Üç çeşit bakır nitrat su, amonyak, dioksan ve etanolde yüksek oranda çözünür. Erime noktaları, bakır koordinasyonun dış alanına başka bir molekül eklendiğinde aşağıya doğru iner; Füzyonu, NO'ların zararlı gazlarını üreten bakır nitratın termal ayrışması izler.₂:

2 Cu (NO₃)₂(s) => 2 CuO (s) + 4 NO₂(g) + O₂(G)

Yukarıdaki kimyasal denklem susuz tuz içindir; hidratlanmış tuzlar için, denklemin sağ tarafında da buhar üretilecektir..

Elektronik yapılandırma

Cu iyonu için elektronik konfigürasyon²⁺ [Ar] 3d⁹, Paramanyetizma (3d yörüngede elektron sunumu)⁹ eşleştirilmedi).

Bakır, periyodik tablonun dördüncü periyodunun bir geçiş metali olduğundan ve HNO etkisiyle değerlik elektronlarından ikisini kaybetmiştir.₃, hala kovalent bağlar oluşturmak için mevcut olan 4s ve 4p yörüngelere sahiptir. Daha da fazlası, Cu²⁺ altı moleküle kadar koordine edebilmek için en dıştaki 4d orbitallerinden birini kullanabilir.

Anyonlar YAPMAYIN₃^- düz ve Cu²⁺ onlarla koordine edebiliyorsa sp hibridizasyonu olmalı³d² Bu, bir oktahedral geometri benimsemesini sağlar; bu anyonların NOT yapmasını önler₃^- birbirlerine "vuruyorlar".

Bu Cu tarafından elde edilir²⁺, onları birbirlerinin etrafına kare bir düzlemde yerleştirmek. Tuz içindeki Cu atomu için elde edilen konfigürasyon şudur: [Ar] 3d⁹4s²4p⁶.

Kimyasal yapısı

Cu (NO) 'nın izole edilmiş bir molekülü üstteki resimde gösterilmiştir.₃)₂ gaz halinde. Nitrat anyonunun oksijen atomları doğrudan bakır merkezi ile koordine olur ve dört Cu-O bağı oluşturur..

Kare bir düzlemsel moleküler geometriye sahiptir. Düzlem, köşelerdeki kırmızı küreler ve merkezdeki bakır küre tarafından çizilir. NO grupları arasındaki elektrostatik itme nedeniyle gaz faz etkileşimleri çok zayıf₃^-.

Bununla birlikte, katı fazda bakır merkezleri metalik bağlar oluşturur -Cu-Cu-, polimerik bakır zincirler oluşturur.

Su molekülleri, NO gruplarıyla hidrojen bağları oluşturabilir₃^-, ve bunlar diğer su molekülleri için hidrojen köprüleri sunacak ve bu sayede Cu (NO) etrafında bir su küresi oluşana kadar₃)_2.

Bu alanda 1 ila 6 dış komşuya sahip olabilir; dolayısıyla tuz, hidratlanmış tri ve heksa tuzları üretmek için kolayca hidratlanır.

Tuz bir Cu iyonundan oluşur²⁺ ve iki iyon YAPMAYIN₃^-, iyonik bileşiklerin (susuz tuz için ortombic, hidratlı tuzlar için eşkenar dörtgen) karakteristik kristallenmesini sağlar. Ancak, bağlantılar daha kovalenttir.

uygulamaları

Büyüleyici bakır nitrat renkleri için, bu tuz seramiklerde, metal yüzeylerde, bazı havai fişeklerde ve ayrıca tekstil endüstrisinde mordan olarak katkı maddesi olarak kullanılır..

Birçok reaksiyon, özellikle de organik reaksiyonları katalize ettiği reaksiyonlar için iyi bir iyonik bakır kaynağıdır. Ayrıca fungisit, herbisit veya odun koruyucu olarak diğer nitratlara benzer kullanımlar bulur..

Başlıca ve en yenilikçi kullanımlarından bir diğeri, CuO katalizörlerinin veya ışığa duyarlı özelliklere sahip malzemelerin sentezlenmesidir..

Voltaik hücrelerin içindeki reaksiyonları göstermek için laboratuvarlarda klasik bir reaktif olarak da kullanılır..

riskler

- Deniz ekosistemine zararlı, tahriş edici, toksik ve aşındırıcı, güçlü oksitleyici bir maddedir. Tüm reaktifle doğrudan temastan kaçınmak önemlidir..

- Yanıcı değildir.

- NO arasında tahriş edici gazları serbest bırakarak yüksek sıcaklıklarda ayrışır.₂.

- İnsan vücudunda kardiyovasküler ve merkezi sinir sistemlerinde kronik hasara neden olabilir.

- Gastrointestinal sistemde tahrişe neden olabilir.

- Bir nitrat olmak, vücudun içinde nitrit haline gelir. Nitrit kandaki ve kardiyovasküler sistemdeki oksijen seviyelerine zarar veriyor.

referanslar

1. Gün, R., & Underwood, A. Kantitatif Analitik Kimya (beşinci baskı). PEARSON Toplantı Salonu, s-810.
2. MEL Bilim. (2015-2017). MEL Bilim. 23 Mart 2018'de MEL Science'dan alındı: melscience.com
3. ResearchGate GmbH. (2008-2018). ResearchGate. 23 Mart 2018'de ResearchGate'den alındı: researchgate.net
4. Fen Laboratuvarı. Fen Laboratuvarı. Science Lab'den 23 Mart 2018'de alındı: sciencelab.com
5. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). kimya (sekizinci baskı). p-321. CENGAGE Öğrenme.
6. Vikipedi. Vikipedi. 22 Mart 2018'de Wikipedia'dan alındı: en.wikipedia.org
7. Aguirre, Jhon Mauricio, Gutiérrez, Adamo ve Giraldo, Oscar. (2011). Bakır hidroksi tuzlarının sentezi için basit rota. Brezilya Kimya Derneği Dergisi, 22(3), 546-551