Нитрат меди(II) Cu(NO3)2: свойства, получение, применение

Нитрат меди(II) Cu(NO3)2 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 188 г/моль.

Ключевые факты

Формула
Cu(NO3)2
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
188 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 187,57 г/моль
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Cu +2, азот +5, O −2
Связи
ионная между Cu2+ и NO3−, внутри нитрат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое нитрат меди(II)?

Нитрат меди(II) — синяя растворимая соль, которая часто встречается в заданиях про разложение нитратов и электролиз. Обычно соль существует в виде кристаллогидрата, а её растворы окрашены в характерный синий цвет, который придаёт им гидратированный ион меди Cu2+.

Медь стоит в ряду активности правее водорода, а её гидроксид нерастворим и слабо основен. Поэтому у нитрата меди сразу несколько узнаваемых свойств: гидролиз по катиону, осадок при действии щёлочи, вытеснение меди более активными металлами и распад при нагревании на оксид и бурый газ.

Какие физические свойства у нитрата меди(II)?

Физические свойства: нитрат меди(II) Cu(NO3)2
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахсиние кристаллы (обычно кристаллогидрат), без запаха; раствор синий
Растворимость в водеочень хорошая
Термическая устойчивостьпри нагревании разлагается без плавления на оксид меди и газы
Среда растворакислая из-за гидролиза по катиону меди

Какие химические свойства у нитрата меди(II)?

Нитрат меди(II) даёт голубой осадок гидроксида со щёлочью, чёрный осадок сульфида с сульфидами, вытесняется из раствора более активными металлами и разлагается при прокаливании. Раствор можно электролизовать.

  1. Со щёлочью: голубой осадок гидроксида меди(II)Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
  2. С сульфидом натрия: чёрный осадок сульфида меди(II)Cu(NO3)2 + Na2S → CuS↓ + 2NaNO3
  3. С железом: вытеснение медиCu(NO3)2 + Fe → Fe(NO3)2 + Cu
  4. Разложение при прокаливании: оксид меди, бурый газ и кислород2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2↑ + O2↑Условия: прокаливание
  5. Электролиз раствора на инертных электродах2Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Cu + O2↑ + 4HNO3Условия: электролиз раствора

При электролизе раствора на катоде выделяется медь, а на аноде — кислород, потому что нитрат-ион не окисляется, а вместо него окисляется вода. Раствор вблизи анода при этом становится кислым.

Как получают нитрата меди(II)?

В лаборатории

Нитрат меди(II) получают, растворяя в азотной кислоте оксид, гидроксид или карбонат меди. Реакция идёт без выделения газа, соль остаётся в растворе.

  • CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

Из металлической меди

Медь растворяется в концентрированной азотной кислоте, при этом выделяется бурый газ оксид азота(IV).

  • Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Как распознать нитрат меди(II)? Качественная реакция

Ион меди(II) выдаёт голубой студенистый осадок гидроксида при добавлении щёлочи. Тот же осадок получают и из других растворимых солей меди, поэтому о нитрат-ионе судят отдельно: медь и концентрированная серная кислота при нагревании дают бурый газ.

  • Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2↓

Где применяют нитрата меди(II)?

  • получение оксида меди(II) прокаливанием;
  • реактив в лабораториях и сырьё для других соединений меди;
  • получение медных катализаторов;
  • компонент пиротехнических составов, дающих зелёное пламя.

Меры предосторожности. Соли меди ядовиты при попадании внутрь и вредны для водных организмов; их нельзя выливать в раковину. Как сильный окислитель, нитрат меди нельзя нагревать вместе с органическими веществами. При прокаливании выделяется ядовитый оксид азота(IV), поэтому опыт делают только в вытяжном шкафу.

Чему равна молярная масса нитрата меди(II)?

M(Cu(NO3)2) = 64 + 2·14 + 6·16 = 188 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 187,57 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где нитрат меди(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса нитрата меди(II)?

M(Cu(NO3)2) = 64 + 2·14 + 6·16 = 188 г/моль. Для меди в ЕГЭ берут относительную атомную массу 64, а не 63,5.

Почему раствор нитрата меди синий?

Цвет придаёт гидратированный ион меди(II): вокруг иона находятся молекулы воды. Нитрат-ион бесцветен, поэтому окраска раствора принадлежит только катиону.

Что произойдёт, если опустить железный гвоздь в раствор нитрата меди?

Железо активнее меди и вытеснит её: на гвозде появится красноватый налёт меди, а в растворе окажется нитрат железа(II). Раствор постепенно теряет синий цвет.

Как проходит разложение нитрата меди(II)?

При прокаливании соль превращается в чёрный оксид меди(II), бурый оксид азота(IV) и кислород. Так ведут себя нитраты металлов от магния до меди включительно.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: медь Cu, азот N, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники