Kuparinitraatti

Kuparinitraatti
Tunnisteet
CAS-numero 3251-23-8
PubChem CID 18616
Ominaisuudet
Molekyylikaava Cu(NO3)2
Moolimassa 187,57 g/mol
Ulkomuoto Sininen kiteinen aine[1]
Sulamispiste 114,5 °C (trihydraatti)[1]
Tiheys 2,32 g/cm3 (trihydraatti)[2]
Liukoisuus veteen 1378 g/l (trihydraatti)[1]

[3]

Kuparinitraatti (Cu(NO3)2) on kupari- ja nitraatti-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Yhdistettä voidaan käyttää muun muassa tekstiiliteollisuudessa, pyrotekniikassa ja metallurgiassa sekä muiden kupariyhdisteiden valmistamiseen.

Ominaisuudet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Huoneenlämpötilassa kuparinitraatti on sinistä kiteistä ainetta. Se on voimakkaasti hygroskooppista ja siitä tunnetaan useita kidevedellisiä muotoja esimerkiksi trihydraatti (Cu(NO3)2·3H2O) ja heksahydraatti (Cu(NO3)2·6H2O). Kuparinitraatti liukenee hyvin veteen ja eräisiin orgaanisiin liuottimiin kuten etanoliin. Kuumennettaessa yhdisteen trihydraattia yli sen sulamispisteen se alkaa hajota muodostaen ensin niin kutsuttua emäksistä kuparinitraattia ja lopulta kupari(II)oksidia noin 170 °C:n lämpötilassa.[1][2][4][5] Kiinteänä kidevedettömän kuparinitraatin rakenteessa kupari-ionit muodostavat ketjuja, joita nitraatti-ionit linkittävät. Jokainen kupari-ioni on sitoutunut kahteen nitraatti-ioniin. Kaasufaasissa yhdiste esiintyy tasomaisina molekyyleinä.[5][6]

Valmistus ja käyttö

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kidevedellisiä kuparinitraatteja voidaan valmistaa neutraloimalla kuparihydroksidia, kupari(II)oksidia tai kuparikarbonaattia typpihapolla Kupari myös liukenee typpihappoon muodostaen kuparinitraattia ja typen oksideja. Laimea tai viileä typpihappo pelkistyy reaktiossa pääasiassa typpioksidiksi ja väkevä tai kuuma typpihappo pelkistyy typpidioksidiksi. Yhdiste kiteytyy alle 24,5 °C:n lämpötilassa heksahydraattina ja tätä korkeammissa lämpötiloissa trihydraattina.[1][2][4] Kidevedetöntä kuparinitraattia voidaan valmistaa liuottamalla kuparia etyyliasetaatin ja dityppitetraoksidin seokseen ja kuumentamalla muodostunut kompleksiyhdiste noin 90 °C:n lämpötilaan, jolloin liuottimet haihtuvat pois.[2][5][6]

Cu(OH)2 + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 H2O
3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO
Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 H2O + 2 NO2

Kuparinitraattia voidaan käyttää tekstiiliteollisuudessa muun muassa peittana ja hapettimena, keramiikan värjäykseen, kuparin ja sinkin elektrolyyttiseen värjäykseen mustaksi, hienojakoisen kuparioksidin valmistuksessa, pyrotekniikassa ja hapettimena kiinteissä rakettipolttoaineissa.[1][2] Orgaanisen kemian synteeseissä eräisiin savilaatuihin sidottua kuparinitraattia voidaan käyttää aromaattisten yhdisteiden nitraamiseen, dihydropyridiinien hapettamiseen pyridiineiksi ja mietona tioasetaalisuojauksen purkavana reagenssina[7].

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b c d e f E. M. Karamäki: Epäorgaaniset kemikaalit, s. 337. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3
  2. ↑ a b c d e H. Wayne Richardson: Copper compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 17.2.2016
  3. ↑ Cupric nitrate PubChem. Viitattu 8.9.2024. (englanniksi)
  4. ↑ a b H. Wayne Richardson:Copper Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2003. Viitattu 17.2.2016
  5. ↑ a b c Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman: Inorganic chemistry, s. 1263. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 17.2.2016). (englanniksi)
  6. ↑ a b R.A. Mackay,W. Henderson: Introduction to Modern Inorganic Chemistry, s. 346. CRC Press, 2002. ISBN 9780748764204 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 17.2.2016). (englanniksi)
  7. ↑ Maria Balogh: "Copper(II) Nitrate–K10 Bentonite Clay", teoksessa e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2001. Teoksen verkkoversio Viitattu 27.10.2023