Как из нитрата меди получить гидроксид меди?

Самый простой путь — осаждение из водного раствора нитрата меди(II) щёлочью.

Что нужно

• Раствор Cu(NO₃)₂ (медного купороса здесь не подойдёт — это сульфат, нужен именно нитрат).

• Раствор NaOH или KOH (подойдёт и Ca(OH)₂/«известковая вода», но осаждение идёт медленнее).

• Дистиллированная вода, фильтровальная бумага/фильтр, стеклянная палочка.

• Стеклянная посуда, желательно пластиковая воронка/колба.

• Перчатки и защита глаз.

Реакция

(аналогично с KOH или Ca(OH)₂).

Пошагово

1. Приготовьте исходные растворы. Растворите нитрат меди(II) в небольшом объёме холодной воды (хотя бы 0,1–0,5 М). Отдельно приготовьте холодный (комнатной температуры) раствор NaOH примерно той же или большей молярности.

2. Осаждение. При постоянном помешивании медленно добавляйте раствор NaOH к раствору Cu(NO₃)₂. Сразу появляется небесно-голубой, желеобразный осадок Cu(OH)₂. Доведите pH до ~8–9; избыток щёлочи не критичен, но он затрудняет промывку.

3. Отстаивание/фильтрование. Дайте смеси немного отстояться или центрифугируйте. Отфильтруйте осадок.

4. Промывка. Тщательно промойте осадок холодной дистиллированной водой несколько раз, чтобы удалить нитраты и избыток щёлочи. Работайте быстро и в прохладе: нагрев и длительное стояние приводит к разложению.

5. Сушка (опционально). Если нужен «мокрый» гидроксид — используйте сразу. Для получения пасты дайте стечь воде и подсушите на воздухе при комнатной температуре. Не нагревайте: при нагревании Cu(OH)₂ легко разлагается до чёрного CuO и воды.

Замечания и тонкости

• С аммиачной водой (NH₃·H₂O): при добавлении небольшого количества сначала тоже выпадет Cu(OH)₂, но в избытке аммиака он растворится с образованием тёмно-синего комплекса $[\mathrm{Cu(NH_3)_4(H_2O)_2}]^{2+}$. Поэтому аммиак используют только если контролируете его количество; для прямого получения осадка удобнее NaOH/KOH.

• При использовании известковой воды реакция идёт так же: $\mathrm{Cu(NO_3)_2 + 2\,Ca(OH)_2 \to Cu(OH)_2\downarrow + 2\,Ca(NO_3)_2}$.

• Свежеполученный Cu(OH)₂ — нестабилен: при хранении на воздухе постепенно переходит в основные соли (особенно в присутствии CO₂). Лучше готовить прямо перед применением.

• Держите температуру ≤25 °C: нагрев ускоряет превращение в оксид CuO.

Пример расчёта реагентов
Возьмём 1,00 г $\mathrm{Cu(NO_3)_2\cdot 3H_2O}$ (М≈241,6 г/моль) ⇒ $n\approx 0{,}00414$ моль.
Требуется $2n$ щёлочи: $0{,}00828$ моль NaOH ⇒ $m\approx 0{,}331$ г NaOH.
Теоретический выход $\mathrm{Cu(OH)_2}$ (М≈97,56 г/моль): $0{,}00414\times 97{,}56 \approx 0{,}404$ г.

Итого: растворяете нитрат меди в воде, при помешивании по каплям добавляете раствор щёлочи — получаете голубой осадок гидроксида меди(II), затем фильтрация и промывка.