Нитрат мочевины

Нитрат мочевины
Общие
Традиционные названия	Азотнокислая мочевина
Хим. формула	CH₅N₃O₄
Рац. формула	(NH2)2COHNO3
Физические свойства
Состояние	твёрдое вещество белого цвета
Молярная масса	123,068 г/моль
Плотность	1,69 г/см³ (20°C)
Химические свойства
Растворимость в воде	19 г/100 мл (20°C) 35,65 (30°C) 53,7 (40°C)
Растворимость в азотной кислоте, бензоле, диэтиловом эфире, хлороформе	не растворим
Растворимость в ацетоне	10,4±0,02 г/100 мл
Растворимость в метаноле	5,4±0,09 г/100 мл
Растворимость в этаноле	1,42±0,01 г/100 мл
Классификация
Номер CAS	124-47-0
PubChem	31295
ChemSpider	29035
Номер EINECS	204-703-5
SMILES
C(=[OH+])(N)N.[N+](=O)([O-])[O-]
InChI
InChI=1S/CH4N2O.HNO3/c2*2-1(3)4/h(H4,2,3,4);(H,2,3,4)
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Нитра́т мочеви́ны (нитрат урония, азотнокислая мочевина) — азотнокислая соль мочевины, образующаяся при реакции мочевины и азотной кислоты. Обладает взрывчатыми свойствами.

Физические свойства

Нитрат мочевины представляет собой твёрдое вещество белого цвета. Плавится (с разложением) при температуре 157–159 °C. Хорошо растворим в воде[1], хуже в метаноле, этаноле и ацетоне[2]. Нерастворим в азотной кислоте, бензоле, диэтиловом эфире, хлороформе. Менее гигроскопичен, чем мочевина[1]. Вещество взрывоопасно.

Химические свойства

Является солью слабого основания (урония) и сильной кислоты. В воде подвергается гидролизу, в горячей воде гидролиз ускоряется[1]:

${\displaystyle {\ce {CO(NH2)2*HNO3 <=>[H2O] CO(NH2)2 + HNO3}}}$

Разрушается в щелочной среде:

${\displaystyle {\ce {CO(NH2)2*HNO3 + NaOH -> CO(NH2)2 + NaNO3 + H2O}}}$

Может выступать катализатором в реакциях нитрования, которые нельзя проводить прямым образом. Например, при прямом нитровании этилового и изопропилового спиртов азотной кислотой они будут ей окислены, однако при добавлении нитрата мочевины, будет происходить этерификация (даже в относительно разбавленных растворах азотной кислоты без водоотнимающих агентов):

${\displaystyle {\ce {C2H5OH + HNO3 ->[CO(NH2)2*HNO3] C2H5ONO2 + H2O}}}$

Получение

Нитрат мочевины получают приливанием раствора мочевины к азотной кислоте. Азотная кислота должна быть концентрированной, поскольку только в этом случае продукт будет отделяться в виде осадка. Как и другие реакции кислот с основаниями, данная реакция сильно экзотермична и может вызвать вскипание.

${\displaystyle {\ce {CO(NH2)2 + HNO3 -> CO(NH2)2*HNO3 v + Q}}}$

Может быть также получен обменными реакциями с участием нитрат ионов и мочевины в кислой среде:

${\displaystyle {\ce {CO(NH2)2 + NaNO3 + HCl -> CO(NH2)2*HNO3 + NaCl + H2O}}}$

Примечания

1. Л. И. Хмельницкий. Справочник по взрывчатым веществам, часть II (рус.). — Москва, 1962.
2. Jimmie C. Oxley, James L. Smitha, Sravanthi Vadlamannatia, Austin C. Browna, Guang Zhanga, Devon S. Swansona, Jonathan Caninoa. Synthesis and Characterization of Urea Nitrate and Nitrourea (англ.) // University of Rhode Island, Chemistry Department.