Огороды Волгограда
Назад

Кислоты содержащие азот

Опубликовано: 24.05.2020
Время на чтение: 21 минута
0
0

Получение и применение нитратов

HNO3 является одной из самых сильных кислот - в водных растворах полностью диссоциирует на катионы водорода и нитрат-ионы:HNO3 ↔ H NO3-

Азотная кислота вступает в реакции:

  • с оксидами металлов:
    MgO 2H NO3 = Mg2 (NO3)2 H2O
  • с основаниями:
    Mg(OH)2 2H NO3 = Mg2 (NO3)2 2H2O
  • с солями более слабых кислот:
    Na2CO32- 2H NO3 = 2NaNO3 CO2H2O

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetytr

Следует обратить внимание, что азотная кислота в обменных реакциях может взаимодействовать далеко не со всеми солями, а лишь только с теми, при реагировании с которыми образуются нерастворимые, слабодиссоциирующие и газообразные вещества, которые, по мере их образования, более не участвуют в реакции обмена. В обменных реакциях солями, при взаимодействии с которыми образуются растворимые в воде соли азотной кислоты, азотная кислота не участвует.

В окислительно-восстановительных реакциях азотная кислота выступает в роли сильного окислителя. Высокие окислительные свойства HNO3 объясняются тем, что в молекуле азотной кислоты атом азота в составе кислотного остатка NO3- имеет максимально возможную степень окисления 5. По этой причине окислительные свойства NO3- значительно превосходят "возможности" катионов водорода H , из-за чего азотная кислота реагирует практически со всеми металлами за исключением золота,платины, родия, рутения, иридия и тантала, стоящими в конце ряда напряжений.

Окислительно-восстановительные реакции

Характерной особенностью взаимодействия азотной кислоты с металлами является отсутствие выделения водорода, поскольку окислителями являются не катионы водорода, а нитрат-ионы NO3-, которые, при взаимодействии азотной кислоты с металлами восстанавливается тем полнее, чем более активным является металл и чем более разбавленной является HNO3.

По этой причине образование тех или иных продуктов реакции азотной кислоты и металла зависит от концентрации кислоты и активности металла.

HN 5O3 1e- → N 4O2
HN 5O3 2e- → HN 3O2
HN 5O3 3e- → N 2O
HN 5O3 4e- → N2 1O
HN 5O3 5e- → N2
HN 5O3 8e- → N-3H3
HN 5O3 8e- → N-3H4NO3

Чем более концентрированной является азотная кислота, тем меньшей окислительной способностью по отношению к металлам она обладает.

Предлагаем ознакомиться  Как сделать обсадную коробку для окна

С другой стороны, чем более активным является металл, тем в большей степени он восстанавливает азотную кислоту.

Примеры реакций азотной кислоты:

  • концентрированная HN 5O3 с активными металлами (до алюминия в ряду напряжений) восстанавливается до N2O
    10HN 5O3 4Ca = 4Ca 2(NO3)2 N2 1O↑ 5H2O
  • концентрированная HN 5O3 с неактивными металлами (Ni, Cu, Ag, Hg) восстанавливается до NO2
    4HN 5O3 Ni = Ni 2(NO3)2 2N 4O2↑ 2H2O
  • концентрированная HN 5O3 с неметаллами (Ni, Cu, Ag, Hg) восстанавливается до NO2
    4HN 5O3 P = HP 5O3 5N 4O2↑ 2H2O
  • разбавленная HN 5O3 с активными металлами (до алюминия в ряду напряжений) образует аммиак или нитрат аммония
    10HN 5O3 4Mg = 4Mg 2(NO3)2 N-3H4N 5O3 3H2O
  • разбавленная HN 5O3 с неактивными металлами образует оксид азота (II)
    8HN 5O3 3Cu = 3Cu 2(NO3)2 2N 2O↑ 4H2O
  • разбавленная HN 5O3 с неметаллами образует оксид азота (II)
    2HN 5O3 S = H2S 6O4 2N 2O↑

Уравнения окислительно-восстановительных реакций азотной кислоты...

Концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий, железо и хром, образуя на их поверхности очень прочную нерастворимую оксидную пленку:2Al 6HNO3 = Al2O3 6NO2 3H2O

"Царская водка" (смесь концентрированной азотной кислоты с соляной в соотношении 1:3) окисляет золото и платину:Au 3HNO3 3HCl = AuCl3 3NO2 3H2O

Промышленный способ получения азотной кислоты:

  • окислением аммиака на платиновом катализаторе до оксида азота (II):
    4N-3H3 5O2 = 4N 2O-2 6H2O
  • окислением оксида азота (II) до оксида азота (IV):
    2N 2O-2 O2 = 2N 4O2-2
  • растворением оксида азота (IV) в воде в присутствии кислорода (автор способа И.И.Андреев, 1916 г.):
    4N 4O2 2H2O O2 = 4HN 5O3-2

Лабораторный способ получения азотной кислоты:

  • взаимодействием безводных нитратов с концентрированной серной кислотой:
    NaNO3 H2SO4 = NaHSO4 HNO3

Применение азотной кислоты:

  • производство азотных удобрений;
  • в фармакологии для производства лекарственных препаратов;
  • в производстве взрывчатых веществ.

О солях азотной кислоты, наверняка, слышали многие, ведь в последнее время так много говорят о вреде нитратов в овощах и фруктах.

Нитраты калия, натрия, аммония и кальция называются селитрами (калийная селитра, натриевая селитра, аммонийная селитра, известковая селитра). Селитры нашли широкое применение в сельском хозяйстве в качестве минеральных азотных удобрений, что вполне логично, ибо азот является одним из основных элементов растений.

Предлагаем ознакомиться  Поделки из втулок от туалетной бумаги: как сделать своими руками елку на Новый Год, мышку, сову, конфеты, органайзер или замок

Нитраты хорошо растворяются в воде, при этом такие растворы не обладают окислительными свойствами, а вот расплавы нитратов являются хорошими окислителями.

Те нитраты, которые были образованы слабыми основаниями, гидролизуются, их водные растворы являются кислыми:Cu2 (NO3)2 H2O ↔ CuOH NO3 H NO3

Соли азотной кислоты являются сильными окислителями.

Все нитраты, за исключением нитрата аммония разлагаются с выделением кислорода, при этом образующиеся продукты разложения зависят от электроотрицательности металла (см. таблицу выше):

  • соли металлов, расположенных в ряду напряжений левее магния, при разложении образуют кроме кислорода еще и нитриты:
    MeN 5O3 → MeN 3O2 O2
    2KNO3 = 2KNO2 O2
  • соли металлов, расположенных от магния до меди - образуют оксиды металла и азота (IV):
    MeN 5O3 → MeO N 4O2↑ O2
    2Pb(NO3)2 = 2PbO 4NO2 O2
  • соли металлов, расположенных правее меди - образуют свободный металл и оксид азота (IV):
    MeN 5O3 → Me N 4O2↑ O2
    2AgNO3 = 2Ag 2NO2 O2
  • нитрат аммония разлагается с образованием оксида азота (I) и воды:
    NH4NO3 = N2O 2H2O

Нитраты вступают в реакции, типичные для всех солей:

  • с металлами:
    Hg(NO3)2 Zn = Zn(NO3)2 Hg
  • с щелочами:
    Pb(NO3)2 2NaOH = Pb(OH)2↓ 2NaNO3
  • с кислотами:
    Ba(NO3)2 H2SO4 = BaSO4↓ 2HNO3
  • с другими солями:
    AgNO3 NaCl = AgCl↓ NaNO3

Нитраты получают реакцией азотной кислоты:

  • на металлы:
    10HNO3(разб) 4Zn = 4Zn(NO3)2 NH4NO3 3H2O
  • на оксиды металлов:
    2HNO3 CuO = Cu(NO3)2 H2O
  • на основания:
    3HNO3 Al(OH)3 = Al(NO3)3 3H2O

Применение нитратов:

  • Селитры используются в качестве минеральных удобрений:
    • KNO3 - калийная или индийская селитра;
    • NaNO3 - натриевая или чилийская селитра;
    • NH4NO3 - аммонийная селитра;
    • Ca(NO3)2 - известковая или норвежская селитра.
  • Калийная селитра используется для изготовления "черного пороха".
  • Аммонийная селитра используют для изготовления взрывчатого вещества - аммонала.

Азотистая кислота применяется для диазотирования первичных ароматических аминов и образования солей диазония. Нитриты применяются в органическом синтезе в производстве органических красителей.

2HNO3 CuO = Cu(NO3)2 H2O

Предлагаем ознакомиться  Маринование огурцов с лимонной кислотой

6HNO3 Al2O3 = 2Al(NO3)3 3H2O

HNO3 NaOH = NaNO3 H2O

2HNO3 Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 2H2O

2HNO3 Na2CO3 = 2NaNO3 H2O CO2

Азотистая кислота Свойства азотистой кислоты

2HNO3 Na2SiO3 = H2SiO3 ↓ 2NaNO3

1) Взаимодействие азотной кислоты с металламиВ качестве окислителя выступает азот в степени окисления 5, а не водород. В результате реакций образуется продукт восстановления нитрат-иона, соль и вода. Глубина восстановления нитрат-иона зависит от концентрации кислоты и от положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов.

4 HN 5O3(конц.) Cu0 =     Cu 2(NO3)2     2 N 4O2     2 H2O

N 5 1e → N 4          2 окислитель, пр-с восстановления

Cu0 – 2e → Cu 2     1 восстановитель, пр-с окисления

8 HN 5O3(разб.)    3 Cu0  =   3 Cu 2(NO3)2     2 N 2O    4 H2O

N 5 3e → N 2          2 окислитель, пр-с восстановления

Cu0 – 2e → Cu 2     3 восстановитель, пр-с окисления

S 6HNO3(конц) = H2SO4 6NO2 2H2O;

B 3HNO3 = H3BO3 3NO2;

3P 5HNO3 2H2O = 5NO 3H3PO4.

6HI 2HNO3 = 3I2 2NO 4H2O;

Кислоты содержащие азот

FeS 12HNO3 = Fe(NO3)3 H2SO4 9NO2 5H2O.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertisetr

4) Ксантопротеиновая реакция:Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет (при попадании на кожу рук – «ксантопротеиновая реакция»).Реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка  прибавляют концентрированную азотную кислоту.

HNO3 4HCl Au = H[AuCl4] NO 2H2O;

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

4HNO3 18HCl Pt = 3H2[PtCl6] 4NO 8H2O

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector