Cu(NO₃)₂ – Copper(II) nitrate

Tên cũ: đồng(II) nitrat · Còn gọi là: cupric nitrate

• Muối đồng(II), nhiệt phân
• Rắn, tinh thể xanh lam (ngậm nước)
• Tan tốt trong nước
• M = 188

Copper(II) nitrate (Cu(NO₃)₂, tên cũ: đồng(II) nitrat; còn gọi: cupric nitrate) là muối, chất rắn tinh thể xanh lam, tan tốt trong nước; phân tử khối 188. Muối tan của Cu(II): phản ứng trao đổi, bị kim loại mạnh hơn đẩy, kém bền nhiệt như các nitrate.

Cấu tạo của Cu(NO₃)₂

Thông số vật lý của Cu(NO₃)₂

Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.

Thành phần nguyên tố của Cu(NO₃)₂

NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Cu = 64 ÷ 188 × 100 % = 34,0 %.

Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ

Điều chế Cu(NO₃)₂

Hoà tan đồng hoặc hợp chất của đồng trong nitric acid: 3Cu + 8HNO₃ (loãng) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O; CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O; Cu(OH)₂ + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O.

Tính chất hoá học của Cu(NO₃)₂

Muối tan của Cu(II): phản ứng trao đổi, bị kim loại mạnh hơn đẩy, kém bền nhiệt như các nitrate.

• Với dung dịch kiềm (kết tủa xanh lam): Cu(NO₃)₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃.
• Với kim loại đứng trước Cu: Cu(NO₃)₂ + Fe → Fe(NO₃)₂ + Cu; Cu(NO₃)₂ + Zn → Zn(NO₃)₂ + Cu.
• Với H₂S (kết tủa đen không tan trong acid): Cu(NO₃)₂ + H₂S → CuS↓ + 2HNO₃.
• Nhiệt phân (khí nâu đỏ): 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑ (t°).
• Điện phân dung dịch (điện cực trơ): 2Cu(NO₃)₂ + 2H₂O → 2Cu + O₂↑ + 4HNO₃ (điện phân).

Ứng dụng của Cu(NO₃)₂

Nhận biết Cu(NO₃)₂

Dung dịch xanh lam; với NaOH cho kết tủa xanh lam; nhận ion NO₃⁻ bằng cách thêm Cu và H₂SO₄ đặc rồi đun nhẹ thấy khí nâu đỏ.

An toàn và bảo quản Cu(NO₃)₂

Oxi hoá (GHS03), ăn mòn (GHS05), nguy hại môi trường (GHS09) — theo thông báo doanh nghiệp, không có phân loại hài hoà: H272 có thể làm cháy mạnh thêm; H314 gây bỏng da nặng và tổn thương mắt; H318 gây tổn thương mắt nghiêm trọng; H400 rất độc với sinh vật thuỷ sinh; H411 độc với sinh vật thuỷ sinh, ảnh hưởng lâu dài

ECHA không có phân loại hài hoà theo CLP cho copper dinitrate; mọi mã là thông báo C&L/CLP do doanh nghiệp tự khai, từ cảnh báo nổi bật "Danger". Muối khan (EC 221-838-5): mục nổi bật (nguồn REACH Joint) chiếm 35,47 % số thông báo C&L/CLP, xếp Ox. Sol. 2 (H272), Skin Corr. 1B (H314), Eye Dam. 1 (H318), Aquatic Acute 1 (H400), Aquatic Chronic 2 (H411), hình đồ GHS03/GHS05/GHS09; nhóm 8,24 % thêm Acute Tox. 4 đường miệng (H302); nhóm 4,12 % ghi "Not classified". Dạng ngậm 3 nước (EC 600-060-3): mục nổi bật 24,49 % ghi H272, H302, H314, H318, H400, H411, hình đồ GHS03/GHS05/GHS07/GHS09. Infobox Wikipedia (theo Sigma-Aldrich) ghi H272, H314, H410 với "Danger". Merck Index: kích ứng da và niêm mạc; LD50 đường miệng ở chuột 0,94 g/kg (dạng ngậm 3 nước).

Vào mắt: rửa ngay dưới vòi nước nhiều phút, tháo kính áp tròng, đến cơ sở y tế ngay. Dính da: rửa nhiều nước, cởi quần áo nhiễm. Nuốt phải: súc miệng, không gây nôn, đi cấp cứu. Đổ vãi: gom bằng dụng cụ sạch vào lọ kín, không dùng giấy, mùn cưa để thấm vì là chất oxi hoá; dung dịch thừa cho vào lọ chất thải kim loại nặng, không đổ xuống cống vì độc với sinh vật thuỷ sinh. Khi nung muối phải làm trong tủ hút vì sinh khí NO₂ độc.

Bảo quản: Lọ kín (Merck Index: "Keep well closed"), nơi khô, mát: tinh thể chảy rữa khi gặp ẩm. Để xa chất dễ cháy, chất hữu cơ và chất khử; xa kim loại hoạt động (Fe, Zn bị ăn mòn) và base.

Phản ứng tiêu biểu của Cu(NO₃)₂ (6)

Tự luyện về Cu(NO₃)₂

Gom từ bài tập của các phản ứng có copper(ii) nitrate và câu hỏi riêng cho chất.

Câu hỏi thường gặp về Cu(NO₃)₂

Cu(NO₃)₂ và AgNO₃

Tài liệu tham khảo

1. Bộ GD&ĐT, Hoá học 11 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2023 — bài 6 Một số hợp chất của nitrogen với oxygen (nitric acid đặc và loãng tác dụng với đồng, muối nitrate, nhiệt phân muối nitrate theo nhóm kim loại).
2. Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 9 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 19 Dãy hoạt động hoá học (Cu đẩy Ag ra khỏi dung dịch AgNO₃; Fe đẩy Cu ra khỏi dung dịch muối đồng).
3. Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 15 Thế điện cực và nguồn điện hoá học (bảng 15.1, tr.70, dẫn Lange's Handbook of Chemistry: Cu²⁺/Cu +0,340 V, Ag⁺/Ag +0,799 V); bài 16 Điện phân; bài 27 Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất (tr.131: nhường electron 4s trước rồi đến 3d).
4. Wikipedia, "Copper(II) nitrate" (infobox; mục Structure, Synthesis and reactions, Applications), en.wikipedia.org — M 187,5558 (khan), 241,60 (ngậm 3 nước), 232,591 (ngậm 2,5 nước), "blue-green crystals (anhydrous)", "blue crystals (hydrate)", hút ẩm, khối lượng riêng 3,05 / 2,32 / 2,07 g/cm³ (khan / ngậm 3 nước / ngậm 6 nước), độ tan dạng ngậm 3 nước 381 g/100 mL ở 40 °C và 666 g/100 mL ở 80 °C (Perry's Chemical Engineers' Handbook), dạng ngậm nước tan rất tốt trong ethanol, nóng chảy 114 °C (khan) và 80 °C (ngậm 3 nước) có đánh dấu "citation needed", muối khan thăng hoa 150–200 °C trong chân không, các dạng ngậm 3 và 2,5 nước thường gặp, trong dung dịch là [Cu(H₂O)₆]²⁺ với cấu hình d⁹ của Cu(II), muối ngậm nước đun ở 80 °C thành Cu₂(NO₃)(OH)₃ rồi thành CuO ở 180 °C, 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂ và 3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO (giống bước cuối quá trình Ostwald), Cu + 4HNO₃ cho Cu(NO₃)₂ và NO₂, đồng khử được ion bạc trong dung dịch AgNO₃, muối khan từ Cu + 2N₂O₄ → Cu(NO₃)₂ + 2NO, câu nguyên văn "Copper(II) nitrate finds a variety of applications, the main one being its conversion to copper(II) oxide, which is used as catalyst", dệt, đánh bóng kim loại, thí nghiệm pin ở trường học, men gốm và lớp gỉ màu, nitrate hoá Menke, Claycop, thu hồi đồng bằng điện phân quy mô nhỏ, GHS H272/H314/H410 "Danger" (Sigma-Aldrich), PEL/REL 1 mg/m³ tính theo Cu.
5. Wikipedia, "Solubility table" (bảng S, g/100 mL nước), en.wikipedia.org — Cu(NO₃)₂: 83,5 (0 °C), 100 (10 °C), 125 (20 °C), 156 (30 °C), 163 (40 °C), 182 (60 °C), 208 (80 °C), 222 (90 °C), 247 (100 °C); AgNO₃: 216 (20 °C) (thongSo, bảng so sánh, trùng số trang AgNO₃ của site).
6. Merck Index (bản trực tuyến tại drugfuture.com, mục "Cupric Nitrate"), drugfuture.com/chemdata/cupric-nitrate.html — muối khan "blue-green, deliquesc, orthorhombic crystals", thăng hoa 150–225 °C; dạng ngậm 3 nước "Blue, deliquesc, rhombic plates", nóng chảy 114,5 °C, d 2,05, "Freely sol in water, alcohol", pH dung dịch 0,2 M 4,0, LD50 đường miệng ở chuột 0,94 g/kg (Smyth); dạng ngậm 6 nước d 2,07; "Irritating to skin, mucous membranes"; công dụng: màu gốm, cầm màu và oxi hoá khi nhuộm, in vải, nhuộm đen "giả cổ" cho đồng, pháo hoa, xúc tác (thongSo, ứng dụng, an toàn).
7. Wikipedia, "Silver nitrate" (infobox; mục Reactions) và "Sodium nitrate", en.wikipedia.org — AgNO₃ tinh thể không màu, không hút ẩm, khối lượng riêng 4,35 g/cm³, nóng chảy 209,7 °C (infobox) và 198 °C (bài), phân huỷ khoảng 250 °C và hoàn toàn 440 °C thành Ag + NO₂ + O₂, AgCl kết tủa trắng, LDLo 800 mg/kg (thỏ) và 20 mg/kg (chó); NaNO₃ nhiệt phân cho NaNO₂ và O₂ (bảng so sánh, Lỗi thường gặp — trùng đúng trang AgNO₃ của site).
8. ECHA CHEM, C&L Inventory: copper dinitrate, EC 221-838-5, chem.echa.europa.eu — không có phân loại hài hoà; 32 mục phân loại do doanh nghiệp thông báo, từ cảnh báo nổi bật "Danger": mục nổi bật (nguồn REACH Joint) 35,47 % Ox. Sol. 2 (H272) + Skin Corr. 1B (H314) + Eye Dam. 1 (H318) + Aquatic Acute 1 (H400) + Aquatic Chronic 2 (H411), hình đồ GHS03/GHS05/GHS09; 8,24 % thêm Acute Tox. 4 Oral (H302); 4,12 % "Not classified". Copper(II) nitrate trihydrate, EC 600-060-3 — mục nổi bật 24,49 % H272 + H302 + H314 + H318 + H400 + H411, GHS03/GHS05/GHS07/GHS09. Silver nitrate, chỉ số 047-001-00-2 — phân loại hài hoà H272, H314, H400, H410, GHS03/05/09, "Danger" (bảng so sánh, trùng trang AgNO₃ của site).

Cùng nhóm muối

• NaCl – sodium chloride
• Na₂SO₄ – sodium sulfate
• CaCO₃ – calcium carbonate
• Na₂CO₃ – sodium carbonate
• CuSO₄ – copper(II) sulfate
• AgNO₃ – silver nitrate
• CaCl₂ – calcium chloride
• Fe₂(SO₄)₃ – iron(III) sulfate