硝酸銅
硝酸銅 | |
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IUPAC名 Copper(II) nitrate | |
別名 | 硝酸銅(II) |
識別 | |
CAS號 | 3251-23-8 ![]() 10031-43-3(三水) ![]() 13478-38-1(六水) ![]() 19004-19-4(2.5水) ![]() |
PubChem | 18616 |
ChemSpider | 17582 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYAG |
ChEBI | 78036 |
RTECS | GL7875000 |
性質 | |
化學式 | Cu(NO3)2 |
莫耳質量 | (無水) 187.57 g/mol (三水) 241.60 g/mol (2.5水) 232.59 g·mol⁻¹ |
外觀 | 藍色晶體 |
密度 | 2.32 g/cm3 (三水) |
熔點 | 114.5 °C (三水) 210 °C 升華 (無水) |
沸點 | 170 °C 分解 |
溶解性(水) | 138 g/100 mL (0 °C) (三水) |
危險性 | |
警示術語 | R:R22, R36/37/38, R48/20/21/22, R66 |
MSDS | Cu(NO3)2.3H2O |
主要危害 | 無毒,刺激性 |
NFPA 704 | |
相關物質 | |
相關化學品 | 硫酸銅,氯化銅 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
硝酸銅是銅(II)的硝酸鹽,化學式為Cu(NO3)2。無水物和水合物都是藍色晶體,但性質有很大不同。水合硝酸銅常用於在學校中演示原電池反應。
性質
水合硝酸銅與無水硝酸銅性質有很大差異。
無水物
亮藍色的無水硝酸銅(Cu(NO3)2)是一種易揮發的固體,在真空中升華。氣態時,Cu(NO3)2單體為平面正方結構,每個Cu原子與四個氧原子相連,冷凝時則發生聚合。[1]
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水合物
含2.5個結晶水的Cu(NO3)2(H2O)2.5中,中心銅被水分子和硝酸根包圍,為八面體配位。[1]
可通過熱分解硝酸銅並將產生的氣體導入水中來製取硝酸。該方法與奧斯瓦法最後一步類似。
- 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
- 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
浸過硝酸銅的薄木條在火焰下發出翡翠綠色的光,加入硝酸鎂則會產生橙綠色。
合成
含水的Cu(NO3)2加熱會水解生成鹼式鹽,進一步加熱分解為氧化銅,因此無法通過加熱水合物來製取無水硝酸銅。
- Cu + 2N2O4 → Cu(NO3)2 + 2NO
硝酸銅也可由銅與硝酸銀溶液發生置換反應得到。
有機合成中的應用
硝酸銅與乙酸酐的混合物(Menke condition)以發現的荷蘭化學家命名,是有機合成中有用的硝化劑,用於芳香化合物的硝化。[4]
硝酸銅承載到黏土(蒙脫土)上後,稱為粘土銅試劑(Claycop),可用於氧化硫醇至二硫化物,轉化縮硫醛為羰基化合物,[5]以及硝化芳香化合物,[6]從而避免大量使用混酸造成的環境污染。
參考資料
- ^ 1.0 1.1 Wells, A.F. Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press (1984). ISBN 0-19-855370-6.
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Jolly, W. L. "The Synthesis and Characterization of Inorganic Compounds" Prentice Hall, London, 1970
- ^ Menke J.B. Nitration with nitrates. Recueil des Travaux Chimiques des Payes-Bas. 1925, 44: 141.
- ^ Balogh, M. "Copper(II) Nitrate–K10 Bentonite Clay" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
- ^ Collet, C.; Delville, A.; Laszlo, P. 「Clays Direct Aromatic Nitration」 Angewandte Chemie International Edition in English, 2003, Volume 29, Issue 5 , Pages 535 - 536. DOI 10.1002/anie.199005351.
外部連結
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