硝酸盐

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硝酸盐
概述
硝酸盐是硝酸衍生的化合物的统称,一般为金属离子或铵根离子与硝酸根离子组成的盐类。

硝酸盐是离子化合物,含有硝酸根离子NO3-和对应的正离子,如硝酸铵中的NH4+离子。

常见的硝酸盐有:硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。

硝酸盐几乎全部易溶于水,只有硝酸脲微溶于水,碱式硝酸铋难溶于水,所以溶液中硝酸根不能被其他绝大多数阳离子沉淀。

结构
结构
硝酸根离子具有以下共振式:
硝酸根离子,其中氮氧键介于单双键之间。

化学性质
固体的硝酸盐加热时能分解放出氧,其中最活泼的金属的硝酸盐仅放出一部分氧而变成亚硝酸盐,其余大部分金属的硝酸盐,分解为金属的氧化物、氧和二氧化氮。

硝酸盐在高温或酸性水溶液中是强氧化剂,但在碱性或中性的水溶液几乎没有氧化作用。

硝酸根和金属离子可以按多种方式配位,包括单齿、双齿、叁齿或端梢、桥式等。

生产方法
硝酸盐大量存在于自然界中,主要来源是固氮菌固氮形成,或在闪电的高温下空气中的氮气与氧气直接化合成氮氧化物,溶于雨水形成硝酸,在与地面的矿物反应生成硝酸盐。

硝酸与金属、金属氧化物或碳酸盐反应是最简单的制备硝酸盐的方法。

某些含水的硝酸盐如Be(NO3)2,Mg(NO3)2和Cu(NO3)2加热水解,因此得不到相应的无水硝酸盐。

无水硝酸盐可通过下列途径制得:
在液态N2O4中反应:
Ni(CO)4 + N2O4→ Ni(NO3)2 + 2NO + 4CO
在纯HNO3-N2O5或液态N2O5中反应:
TiCl4 + 4N2O5→ Ti(NO3)4 + 2N2O4 + 2Cl2
与卤素的硝酸盐在低温反应。

如硝酸氯ClNO3:
TiCl4 + 4ClNO3 (-80℃)→ Ti(NO3)4 + 2Cl2
某些金属还可形成通式为MOx(NO3)y 的碱式硝酸盐,如BiO(NO3)2。

大多数硝酸盐为离子型晶体,易溶于水。

某些无水盐具有挥发性。

硝酸盐可以发生分解反应,产物可以是:
亚硝酸盐和氧气(碱金属和碱土金属的硝酸盐);
金属氧化物和氮氧化物和氧气(镁和铜之间的硝酸盐);金属单质和氮氧化物和氧气(铜后金属硝酸盐)。

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