Нитрат цезия

Нитрат цезия
Общие
Систематическое наименование	Нитрат цезия
Традиционные названия	Азотнокислый цезий
Хим. формула	CsNO3
Физические свойства
Состояние	Белые кристаллы
Молярная масса	194,91 г/моль
Плотность	3,685 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	414; 417 °C
Мол. теплоёмк.	96,1 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	505,0 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	23,020; 13480 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7789-18-6
SMILES	[Cs+].[O-][N+]([O-])=O
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрат цезия — соль щелочного металла цезия и азотной кислоты с формулой CsNO₃. Бесцветный гигроскопический кристаллический порошок, без запаха. Образует кристаллогидраты.

Получение

Нитрат цезия получается действием азотной кислоты на металлический цезий, его оксид, гидроксид или карбоната:

[math]\displaystyle{ \mathsf{21\ Cs + 26\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 21\ CsNO_3 +\ NO\uparrow +\ N_2O\uparrow +\ N_2\uparrow +\ 13\ H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2O + 2\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsNO_3 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{CsOH + HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ CsNO_3 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2CO_3 + 2\ HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ 2\ CsNO_3 + CO_2\uparrow +\ H_2O } }[/math]

Физические свойства

Нитрат цезия образует бесцветные гигроскопичные кристаллы гексагональной сингонии, пространственная группа P 6m2 или P 62m, a = 1,074 нм, c = 0,768 нм. При 154°С переходит в кубическую фазу с параметром ячейки a = 0,4499 нм (170°С).

Из водных растворов выделены кристаллогидраты CsNO₃•H₂O (темп. пл. 100°С) и CsNO₃•2H₂O (темп. пл. 32-36°С).

В вакууме при 450-500°С нитрат цезия возгоняется без разложения, что можно использовать для его очистки. Расплавленный нитрат цезия сильный окислитель, он разрушительно действует на кварц, платину, многие металлы.

Химические свойства

• При нагревании выше температуры плавления разлагается

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ CsNO_3 \ \xrightarrow{490^oC}\ 2\ CsNO_2 + O_2\uparrow } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{4\ CsNO_3 \ \xrightarrow{700^oC}\ 2\ Cs_2O + 2\ N_2\uparrow + 5\ O_2\uparrow } }[/math]

• При смешении концентрированных растворов нитрата цезия и азотной кислоты образуются сольваты (n=1÷2):

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ CsNO_3 + \mathit{n}HNO_3 \ \xrightarrow{\ }\ CsNO_3\cdot\mathit{n}HNO_3\downarrow } }[/math]

• Нитрат цезия в растворе восстанавливается только атомарным водородом:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CsNO_3 + 2\ H \ \xrightarrow{Zn, HCl, 20^oC}\ CsNO_2 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{CsNO_3 + 8\ H \ \xrightarrow{Zn, NaOH, 100^oC}\ CsOH + NH_3\uparrow + H_2O } }[/math]

• В твёрдом виде восстанавливается свинцом до нитрита:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CsNO_3 + Pb \xrightarrow{400^oC}\ CsNO_2 + PbO } }[/math]

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Плющев В. Е., Степушин Б. Д. Химия и технология соединений лития, цезия и цезия. — М.: «Химия», 1970. — 408 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.