更新时间:2024-06-28 18:24
金属铜、氧化铜、氢氧化铜(II)与碱式碳酸铜(II)均易溶于硝酸,形成含三分子结晶水的硝酸铜。已经制备出仅在低温时稳定的六水合物与九水合物。三水合物直到熔点湿度114.5℃时仍是稳定的,继续加热并不能制出无水硝酸铜,因为在全部结品水除去之前即已分解。溶解三水合物于热发烟硫酸中,待溶液冷却即可得到无水硝酸铜。
在乙酸乙酯等有机溶剂中,铜与四氧化二氮发生剧烈反应,从溶液中可结晶出Cu(NO3)2·N2O4。在85-100℃时,蒸馏出四氧化二氮而留下深蓝绿色无水硝酸铜,在高真空中它显著升华,其蒸气仅由具有对称结构的单体组成。此蒸气的热稳定性大于固体,在约226℃开始分解,而固体在100℃时即开始分解。无水硝酸铜(II)有两种不同晶形,α-型中铜原子由硝酸根桥联。200℃时用高氯酸亚硝酰处理Cu(NO3)2并分级升华,析出硝酸-高氯酸铜Cu(NO3)(ClO4),此反应的进一步产物是吸湿性的淡绿色无水高氯酸铜。无水硝酸铜(II)具有的弱抗铁磁性可能是由于在固体中桥联硝酸根引起的超交换作用所致。
制法:
Cu + 3N2O4 → Cu(NO3)2·N2O4 + 2NO
Cu(NO3)2·N2O4 → Cu(NO3)2 + N2O4
从钢瓶中放出20mLN2O4于反应管A中。然后加入铜条和20mL醋酸乙酯,在室温下放置4h,有沉淀Cu(NO3)2·N2O4析出,取下反应管迅速除去未反应的金属铜并加入20mLN2O4。装回反应管,并将仪器倒过来抽吸,取下反应管A,用15mLN2O4洗涤沉淀。取走滤液管C,将生成的Cu(NO3)2·N2O4倒入另一个干燥管A中。晶体上方塞紧一小块玻璃棉,将此管连接到高真空线上,在1.33Pa下用油浴(浸没到玻璃棉上方)加热到120℃,化合物分解为无水Cu(NO3)2,慢慢加热到200℃硝酸铜升华于管壁上方,收集。
精制法用热的发烟硝酸对市售的三水合硝酸铜进行再结晶,则得到无水硝酸铜。用3%左右的稀硝酸对市售的三水合硝酸铜进行再结晶时,在冰冷却下则析出六水合物,而在30℃以上则析出三水合物。
主要用作分析试剂及氧化剂,也可用作搪瓷着色剂等。