Soli kyseliny dusičné, chemicky dusičnany, mají jedno společné: obsahují částici, která se jmenuje dusičnanový anion (NO₃⁻). Ta je velmi dobře rozpustná ve vodě, a proto je většina dusičnanů ve vodě také dobře rozpustná [1]. To platí jak pro dusičnany lehkých kovů (např. sodíku, draslíku a dalších [1]), tak i pro mnoho dusičnanů kovů těžších. Díky tomu se dusičnany snadno rozpouštějí do roztoků, kde se jejich částice rozdělí na jednotlivé ionty.
Obecně platí, že čím snáze se sůl ve vodě rozděluje na své nabité části (ionty) a ty se snadněji obalí molekulami vody (tzv. hydratují), tím lépe se sůl rozpouští. Naopak pokud ionty ve vodě chemicky reagují (např. s vodou, se sebou navzájem nebo jinými látkami), může se sůl rozkládat nebo přetvářet jiným způsobem než prostým rozpuštěním [2].
Z hlediska podmínek je důležité, že:
- voda je pro dusičnany hlavní a nejlepší rozpouštědlo,
- zahřívání obvykle rozpustnost soli zvyšuje,
- ve velmi kyselém nebo velmi zásaditém prostředí se některé dusičnany mohou chemicky měnit,
- některé dusičnany jsou nestálé a ve vodě se místo rozpuštění rozkládají na jiné látky.
Měď
Podíváme-li se na dusičnany mědi, nejběžnější je stabilní dusičnan měďnatý.
Dusičnan měďnatý se ve vodě rozpouští velmi dobře i při pokojové teplotě. Vzniká modrý roztok, protože ionty rozpuštěné mědi Cu²⁺ dávají vodě typickou modrou barvu (tvoří tzv. aquakomplexy [Cu(H₂O)₆]²⁺). Tato sloučenina patří mezi technicky docela významné chemikálie a nachází uplatnění v řadě průmyslových oborů.
Ve vodě se dusičnan měďnatý chová stabilně, nerozkládá se a zůstává rozpuštěný. Pokud bychom vodu odpařili, můžeme z roztoku znovu získat pevnou sůl Cu(NO₃)₂ v různých formách s dalšími molekulami vody jako tzv. hydráty.
Cín
Dusičnany cínu jsou obecně méně stabilní než dusičnany jiných kovů [3]. Běžněji se vyskytuje dusičnan cíničitý (Sn(NO₃)₄), který ale s vodou reaguje a rozkládá se na jiné látky.
Rozpustnost v nevodných rozpouštědlech
Rozpouštědlem však nemusí být jenom voda, ale i kapaliny s nižší polaritou. Abychom pochopili, proč se v nich některé látky rozpouštějí lépe a jiné hůře, je potřeba vysvětlit pojem polarita. Ta je zodpovědná za velmi mnoho dějů, které okolo sebe v přírodě pozorujeme.
Polarita znamená, že náboj (elektrony) v molekule nejsou rozdělené rovnoměrně, takže jedna její část má částečně kladný a druhá částečně záporný charakter (viz dipól u vody u Dotazu 1622 v Dalším čtení). Taková molekula má elektrické póly (tzv. dipól), které ovlivňují, jak se přitahuje k jiným molekulám a v jakých rozpouštědlech se dobře rozpouští. Molekuly bez těchto pólů (ty jsou tzv. nepolární) s polárními látkami obvykle tvoří směsi (rozpouštějí se v sobě) velmi špatně nebo vůbec. Totéž lze pozorovat mezi jednotlivými částicemi, například záporně a kladně nabitými ionty.
Vrátíme-li se k dusičnanům, kromě vody se mohou rozpouštět například v alkoholu nebo acetonu. Jejich rozpustnost v těchto méně polárních kapalinách bývá nižší než ve vodě. V silně nepolárních rozpouštědlech, jako je benzín nebo hexan, se dusičnany prakticky vůbec nerozpouští, a to ani při zvýšené teplotě. Zajímavostí je relativně dobrá rozpustnost dusičnanu cíničitého ve slabě polárních chlorovaných rozpouštědlech, jako je chloroform nebo tetrachlormethan (methan, v němž jsou vodíky nahrazeny třemi, resp. čtyřmi atomy chloru) [4].
Pro Zeptej se vědce odpovídal Martin
Zdroje:
[1] https://doi.org/10.1039/D1CP03124D
[2] https://doi.org/10.1016/S0010-8545(99)00143-5
[3] https://doi.org/10.1016/S0020-1693(00)89031-3
[4] https://doi.org/10.1039/JR9650000598
Další čtení prověřené autorem:
https://en.wikipedia.org/wiki/Copper%28II%29_nitrate
https://en.wikipedia.org/wiki/Tin%28IV%29_nitrate
https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Inorganic_Chemistry/Supplemental_Modules_and_Websites_(Inorganic_Chemistry)/Descriptive_Chemistry/Elements_Organized_by_Block/3_d-Block_Elements/Group_11%3A_Transition_Metals/Chemistry_of_Copper https://zeptejsevedce.cz/dotazy-a-odpovedi/je-tzv-dynamizovana-ci-revitalizovana-voda-podvod/ (dipól u vody)