HimMax

Алюминий нитрат

ГОСТ 3757-75

Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO₃)₃, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO₃)₂ и Al(OH)₂NO₃, а также ряд гидратированных солей Al(NO₃)₃•xH₂O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO₃)₃•9H₂O.

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.

Нонагидрат Al(NO₃)₃•9H₂O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P2₁/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды^[2].

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:

Химические свойства

• При растворении в воде подвергается гидролизу:

A l ( N O 3 ) 3 + 4 H 2 O ⇆ [ A l ( H 2 O ) 4 ] 3 + + 3 N O 3 − {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+4H_{2}O\leftrightarrows [Al(H_{2}O)_{4}]^{3+}+3NO_{3}^{-}}}}

[ A l ( H 2 O ) 4 ] 3 + + H 2 O ⇆ [ A l ( H 2 O ) 3 ( O H ) ] 2 + + H 3 O + {\displaystyle {\mathsf {[Al(H_{2}O)_{4}]^{3+}+H_{2}O\leftrightarrows [Al(H_{2}O)_{3}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+}}}}

Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7.

При нагревании гидролиз можно провести полностью:

A l ( N O 3 ) 3 + 3 H 2 O = A l ( O H ) 3 ↓ + 3 H N O 3 ↑ {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+3H_{2}O=Al(OH)_{3}\!\downarrow \!+3HNO_{3}\!\uparrow }}}

• Вступает в реакцию со щелочами:

A l ( N O 3 ) 3 + 3 N a O H = A l ( O H ) 3 ↓ + 3 N a N O 3 {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+3NaOH=Al(OH)_{3}\!\downarrow \!+3NaNO_{3}}}}

A l ( N O 3 ) 3 + 4 N a O H = N a [ A l ( O H ) 4 ] + 3 N a N O 3 {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+4NaOH=Na[Al(OH)_{4}]+3NaNO_{3}}}}

Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям.

На холоде:

A l ( N O 3 ) 3 + 3 N H 3 + 3 H 2 O = A l ( O H ) 3 ↓ + 3 N H 4 N O 3 {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+3NH_{3}+3H_{2}O=Al(OH)_{3}\!\downarrow \!+3NH_{4}NO_{3}}}}

При нагревании:

A l ( N O 3 ) 3 + 3 N H 3 + 3 H 2 O = A l O ( O H ) ↓ + 3 N H 4 N O 3 + H 2 O {\displaystyle {\mathsf {Al(NO_{3})_{3}+3NH_{3}+3H_{2}O=AlO(OH)\!\downarrow \!+3NH_{4}NO_{3}+H_{2}O}}}

• При нагревании разлагается :

4 A l ( N O 3 ) 3 = 2 A l 2 O 3 + 12 N O 2 ↑ + 3 O 2 ↑ {\displaystyle {\mathsf {4Al(NO_{3})_{3}=2Al_{2}O_{3}+12NO_{2}\!\uparrow +3O_{2}\!\uparrow }}}

Нонагидрат при сильном нагревании (135 °C) сперва образует основную соль Al(OH)₂NO₃•1,5H₂O, а при более высокой температуре (200 °C) разлагается до аморфного оксида алюминия.

• Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).