Tembaga Nitrat (Cu (NO3) 2) Struktur, Properti, Kegunaan



itu tembaga nitrat (II) atau tembaga nitrat, yang rumus kimianya adalah Cu (NO)3)2, Ini adalah garam anorganik yang cerah dan warna biru-hijau yang menarik. Ini disintesis pada skala industri dari dekomposisi bijih tembaga, termasuk mineral Gerhardite dan Rouaite..

Metode lain yang lebih layak, dalam hal bahan baku dan jumlah garam yang diinginkan, terdiri dari reaksi langsung dengan tembaga logam dan senyawa turunannya. Ketika tembaga bersentuhan dengan larutan asam nitrat pekat (HNO)3), reaksi redoks terjadi.

Dalam reaksi ini tembaga dioksidasi dan nitrogen direduksi sesuai dengan persamaan kimia berikut:

Cu (s) + 4HNO3(conc) => Cu (NO3)2(ac) + 2H2O (l) + 2NO2(g)

Nitrogen dioksida (NO2) adalah gas berwarna coklat dan berbahaya; solusi berair yang dihasilkan adalah kebiruan. Tembaga dapat membentuk ion tembaga (Cu+), ion kuprik (Cu2+) atau ion Cu yang kurang umum3+; Namun, ion tembaga tidak disukai dalam media berair oleh banyak faktor elektronik, energetik dan geometris.

Potensi reduksi standar untuk Cu+ (0,52V) lebih besar daripada Cu2+ (0.34V), yang berarti bahwa Cu+ itu lebih tidak stabil dan cenderung mendapatkan elektron menjadi Cu (s). Ukuran elektrokimia ini menjelaskan mengapa CuNO tidak ada3 sebagai produk dari reaksi, atau paling tidak dalam air.

Indeks

  • 1 Sifat fisik dan kimia
    • 1.1 Konfigurasi elektronik
  • 2 struktur kimia
  • 3 Penggunaan
  • 4 Risiko
  • 5 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Tembaga nitrat ditemukan anhidrida (kering) atau terhidrasi dengan proporsi air yang berbeda. Anhidrida adalah cairan biru, tetapi setelah berkoordinasi dengan molekul air - yang mampu membentuk ikatan hidrogen - mengkristal sebagai Cu (NO)3)2· 3 jam2O atau Cu (TIDAK3)2· 6H2O. Ini adalah tiga bentuk garam yang paling tersedia di pasaran.

Berat molekul untuk garam kering adalah 187,6 g / mol, menambah nilai ini 18 g / mol untuk setiap molekul air yang dimasukkan ke dalam garam. Kepadatannya sama dengan 3,05 g / mL, dan ini menurun untuk setiap molekul air yang tergabung: 2,32 g / mL untuk garam tri-terhidrasi, dan 2,07 g / mL untuk garam terhidrasi heksa. Tidak memiliki titik didih, tetapi menyublim.

Tiga bentuk tembaga nitrat sangat larut dalam air, amonia, dioksan dan etanol. Titik leburnya turun ketika molekul lain ditambahkan ke bidang luar koordinasi tembaga; fusi diikuti oleh dekomposisi termal dari tembaga nitrat, menghasilkan gas-gas berbahaya NO2:

2 Cu (TIDAK3)2(s) => 2 CuO (s) + 4 TIDAK2(g) + O2(g)

Persamaan kimia di atas adalah untuk garam anhidrat; untuk garam terhidrasi, uap juga akan diproduksi di sisi kanan persamaan.

Konfigurasi elektronik

Konfigurasi elektronik untuk ion Cu2+ adalah [Ar] 3d9, menghadirkan paramagnetisme (elektron dalam orbital 3d9 tidak berpasangan).

Karena tembaga adalah logam transisi periode keempat dari tabel periodik, dan telah kehilangan dua elektron valensinya oleh aksi HNO3, masih memiliki orbital 4s dan 4p yang tersedia untuk membentuk ikatan kovalen. Terlebih lagi, Cu2+ dapat menggunakan dua orbital 4d terluar untuk dapat mengoordinasikan hingga enam molekul.

Anion TIDAK3- datar, dan juga Cu2+ dapat berkoordinasi dengan mereka harus memiliki hibridisasi sp3d2 yang memungkinkan dia untuk mengadopsi geometri oktahedral; ini mencegah anion dari TIDAK3- mereka "saling memukul".

Ini dicapai oleh Cu2+, menempatkan mereka di bidang persegi di sekitar satu sama lain. Konfigurasi yang dihasilkan untuk atom Cu dalam garam adalah: [Ar] 3d94s24 p6.

Struktur kimia

Molekul terisolasi Cu (NO) diwakili dalam gambar atas3)2 dalam fase gas. Atom-atom oksigen dari anion nitrat berkoordinasi langsung dengan pusat tembaga (bola koordinasi internal), membentuk empat ikatan Cu-O.

Ini memiliki geometri molekul planar persegi. Pesawat ditarik oleh bola merah di simpul dan bola tembaga di tengah. Interaksi fase gas sangat lemah karena tolakan elektrostatik antara kelompok-kelompok NO3-.

Namun, pada fase padat pusat tembaga membentuk ikatan logam-Cu-Cu-, menciptakan rantai tembaga polimer.

Molekul air dapat membentuk ikatan hidrogen dengan kelompok NO3-, dan ini akan menawarkan jembatan hidrogen untuk molekul air lainnya, dan seterusnya hingga menciptakan bola air di sekitar Cu (NO3)2.

Dalam bidang ini dapat memiliki 1 hingga 6 tetangga eksternal; karenanya garam mudah terhidrasi untuk menghasilkan garam tri dan heksa terhidrasi.

Garam terbentuk dari ion Cu2+ dan dua ion JANGAN3-, memberikannya karakteristik kristalinitas senyawa ionik (ortorombik untuk garam anhidrat, rhombohedral untuk garam terhidrasi). Namun, tautannya lebih kovalen.

Penggunaan

Untuk warna-warna tembaga nitrat yang menarik, garam ini digunakan sebagai aditif dalam keramik, pada permukaan logam, pada beberapa kembang api dan juga dalam industri tekstil sebagai mordan..

Ini adalah sumber yang baik dari tembaga ionik untuk banyak reaksi, terutama reaksi yang mengkatalisasi reaksi organik. Ia juga menemukan penggunaan yang mirip dengan nitrat lain, baik sebagai fungisida, herbisida atau sebagai pengawet kayu..

Kegunaan utama dan paling inovatif lainnya adalah dalam sintesis katalis CuO, atau bahan dengan kualitas fotosensitif.

Ini juga digunakan sebagai pereaksi klasik dalam laboratorium pengajaran untuk menunjukkan reaksi di dalam sel volta.

Risiko

- Ini adalah agen pengoksidasi kuat, berbahaya bagi ekosistem laut, mengiritasi, beracun, dan korosif. Penting untuk menghindari semua kontak fisik langsung dengan pereaksi.

- Itu tidak mudah terbakar.

- Ini terurai pada suhu tinggi melepaskan gas yang mengiritasi, di antaranya adalah NO2.

- Di dalam tubuh manusia dapat menyebabkan kerusakan kronis pada sistem kardiovaskular dan saraf pusat.

- Dapat menyebabkan iritasi pada saluran pencernaan.

- Menjadi nitrat, di dalam tubuh menjadi nitrit. Nitrit mendatangkan malapetaka pada kadar oksigen dalam darah dan dalam sistem kardiovaskular.

Referensi

  1. Day, R., & Underwood, A. Kimia Analitik Kuantitatif (edisi kelima.) PEARSON Prentice Hall, p-810.
  2. Ilmu MEL. (2015-2017). Ilmu MEL. Diperoleh pada 23 Maret 2018, dari MEL Science: melscience.com
  3. ResearchGate GmbH. (2008-2018). ResearchGate. Diperoleh pada 23 Maret 2018, dari ResearchGate: researchgate.net
  4. Lab Sains. Lab Sains. Diperoleh pada 23 Maret 2018, dari Science Lab: sciencelab.com
  5. Whitten, Davis, Peck, & Stanley. (2008). Kimia (edisi kedelapan). p-321. CENGAGE Learning.
  6. Wikipedia. Wikipedia. Diperoleh pada 22 Maret 2018, dari Wikipedia: en.wikipedia.org
  7. Aguirre, Jhon Mauricio, Gutiérrez, Adamo, & Giraldo, Oscar. (2011). Rute sederhana untuk sintesis garam hidroksi tembaga. Jurnal Masyarakat Kimia Brasil, 22(3), 546-551