在一年前我曾有发布过关于“紫酸”及其相关反应,当时我以为可以就此结束,但是,后面又进行了实验才发现还有大量新的问题,所以我现在进行了一个暂时总结,分为NO+铜盐性质及与水和乙醇反应、N₂O₂相关及其他杂反应这两大块,来让各位了解下
一.
1.硫酸亚硝酰合铜(Ⅱ) CuNOSO₄
分子量:189.6
颜色:紫色、深紫色、紫黑
制取方法:由硫酸亚硝酰的硫酸溶液与金属铜反应得到溶液
2NOHSO₄+2Cu→2CuNOSO₄+H₂
硫酸盐是最初被我发现的铜盐,所以研究也比较多,目前发现可存在于浓硫酸溶液≥70%以上和浓磷酸中,仍无法制取出固体,放于空气中不稳定,会逐渐失色分解,在密封的环境下可存在1个月往上,如果将硫酸铜固体倒入硫酸亚硝酰的硫酸溶液也可产生。(目前还有两种猜想可能制固体法:将硫酸亚硝酰与无水硫酸铜固体研磨或铜粉研磨)最近发现,如果向其溶液中倒入过硫酸铵固体或其他过硫酸盐固体,溶液迅速失色而无气体产生,目前推测这可能是产生了硝酰NO₂+离子,将来若制出固体,可能会对硝化反应有帮助。
与水和乙醇反应
迅速将水倒入会剧烈反应产生大量氮氧化物,而如果小心的将水少量多次沿杯壁注入,溶液会分层,上层水溶液可得到酸性亚硝酸溶液和铜盐。与无水乙醇则会多步反应
如无水乙醇先和其中NO+反应得亚硝酸乙酯,同时不稳定分解产生的NO会与硫酸亚硝酰反应得到硫酸二氮硝酰N₂O₂SO₄,同时因乙酯催化而无法得到稳定N₂O₂+溶液,导致溶液不断快速分解。
2.氯化亚硝酰合铜(Ⅱ) CuNOCl₂
分子量:164.4
颜色:肉灰色、褐黄色、土棕色
制取方法:将氯化钾固体倒入硫酸亚硝酰合铜的硫酸溶液得到沉淀
CuNOSO₄+2KCl→CuNOCl₂+K₂SO₄
要注意在溶液中并非完全反应完,还有一定量与硫酸亚硝酰反应产生NOCl,或与硫酸反应产HCl
最初因一次好奇将氯化钠倒入快用完的硫酸亚硝酰铜发现,固体可存在一段时间,但还未获得干燥固体,目前的探索方向为如何过滤浓硫和干燥出固体与获得单晶
与水和乙醇反应
将水倒入,迅速分解为NOCl和氯化铜,如果水量多可得类王水溶液。将无水乙醇倒入则先得到N₂O₂+铜配,为棕红色,然后迅速的分解为N₂O₂+并继续分解,但氮氧化物较少产生
(如上图)
3.溴化亚硝酰合铜(Ⅱ) CuNOBr₂
分子量:253.3
颜色:深绿色、黑色、黑紫绿
制取方式:将溴化钾固体倒入硫酸亚硝酰硫酸溶液得到
CuNOSO₂+2KBr→CuNOBr₂+K₂SO₄
要注意制取时副产生物和氯化物类似
为黑色沉淀,疑可在浓硫中少量溶解得到绿色溶液,存在时间也较长。
与水和乙醇反应
倒入少量水时水解迅速而无过多溴蒸汽产生,有部分怀疑可能变为溴酸、氢溴酸了
如果大量水可以得到溴化亚硝酰水溶液,如下图,为深尿黄色溶液
将其与无水乙醇反应如氯化物一样先产生N₂O₂+铜配,为灰紫色,后分解为N₂O₂+并再继续分解,如下图
4.碘化亚硝酰亚铜(Ⅰ) CuNOI
分子量:220.4
颜色:褐色、褐肉粉色
制取方式:将碘化钾固体倒入硫酸亚硝酰合铜的硫酸溶液中得到
2CuNOSO₄+4KI→2CuNOI+I₂+2K₂SO₄
碘化物和上面两种卤外物不一样,首先因氧化性问题碘无二价铜盐,且上面的银粉色物质并不是产物,而是同时反应产生的活性碘粉(详细见下文),真正产物实际被附盖在底下。副反应为会产生碘化氢,可能还有碘酸,主产物较少,多又变为碘粉而导致混合。固体不是太稳定,目前不太了解
与水和乙醇反应
反应比较激烈,产生碘化氢和一部分碘并析出,滤出溶液为黄色或红色
将其与无水乙醇反应,碘化物分解同时碘溶解在乙醇中,几乎不产生N₂O₂+铜配或不明显↓
以上是三种卤素化合物和硫酸盐的反应,未弄氟化物,同时也未细了解硝酰化合物
二.一些杂项与少见反应
1.上图为无醇还原出的N₂O₂+阳离子,其在密封环境可保存几天,制取方法是将焦亚硫酸钠或者是亚硫酸氢钠固体倒入,其产生的二氧化硫几乎很少,紫色要比亚硝酰铜盐要浅一点
2.目前已测试过将其倒入硫酸亚硝酰硫酸溶液的金属为镁、铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、铜、锌、银、钨、铌、铅、铋,
其中只有镁、铝、锰、钴、铁、铜、锌有反应
铝、锌只有粉末状才可以反应,且是将其还原为N₂O₂阳离子,但也有报道金属汞也可以将其还原。
镁条倒入产生不断汽泡同时表面变白产生白色粉末后阻碍反应的继续发生
将表面有黑色氧化层的锰块倒入,表面二氧化锰很快被溶解,得到光泽锰而无继续反应
将钴板加入,产生汽泡同时开始覆盖一层粉色物质,会阻碍反应,可以被刮除
如图所示,覆盖于反应面
将铁屑倒入会很快的反应,溶液变为红色,但不像铜那样深
上图为反应一晚后析出结晶的反应液
接下来是最熟悉的铜,将其倒入,最开始先变白,又迅速变灰,1秒后紫黑色出现
密封一个月颜色只变浅了一些,但如果敞口于空气中,则不超过七天就完全失色并析出一些尖片状无色晶体
(此图为好友 lightningMike 所制,这是高浓度的溶液)
3.接下来是关于那个活性碘粉的,首先为什么叫活性碘粉,因为发现加水后银白色瞬间变为常见碘粉颜色,我才推测其很敏感
同时,用光源从小往上照才发现,碘粉很细小和薄,乃至于光可从下照射到上方。还发现了一个特性,碘粉产生时是从下往上呈四角爬行状出现
video_20260414_134541_edit.mp4 点击下载
(因为未知原因导致视频异常的模糊,请开1080p可以勉强看一下)
4.“酸性钼蓝”与水解
一次好奇,将仲钼酸铵倒入少量硫酸亚硝酰合铜溶液,并发现无反应无溶解后,将少量氯化钾固体倒入所在位置,然后发现过一会产生蓝色钼蓝
过了一晚上反应到第二天钼蓝增多
这个时间加一瓶盖量的水,发现被水解
video_20260226_114108.mp4 点击下载
溶液迅速的变为红棕色浑浊,同时表面有漂浮青绿色沉淀和少量黄色沉淀,水解两分钟左右完成,现在怀疑这些都是未曾有见过的全新钼氧簇
5.最后一个,是曾经尝试将亚硝酸钠与浓磷酸反应,再加入铜丝无任何反应,而如果途中吸入较多二氧化氮,溶液会变为绿色
目前仍未知道这是什么
三.总结
以上就是现在所发现的一些现象和性质,我认为铜盐沉淀若继续研究下去,未来可能适合作为一种NO+和NO₂+释放剂存在,而关于其他我也认为往后肯定还会能发现更多特殊现象,但苦于现在知道的人很少,导致实验进展很慢几乎绝大多数由我个人所发现,希望将来会人多一点吧,结束