Азотная кислота. Общая характеристика, химические свойства.

Азотная кислота. Общая характеристика, химические свойства.

На этом уроке мы пройдем одно из важнейших веществ, широко используемое в химической промышленности, а также присутствующее практически во всех вариантах ЕГЭ по химии, - азотную кислоту.

Мало кто знает о том, что в зависимости от концентрации азотная кислота имеет различные внешние характеристики:

  • 63% процентная HNO3, которая поступает в продажу, не дымит, представляет собой бесцветную жидкость, разбавленную водой;
  • 86%- ная азотная кислота представляет собой красную дымящую жидкость (дымит красным цветом из-за тетраоксида азота - N2O4), имеет международное название RFNA (Red fuming nitric acid), используется в ракетного топлива;
  • 99,9% процентная HNO3 - WFNA (White fuming nitric acid) - белая дымящая азотная кислота, данный ранг вещества используется в индустрии взрывчаток, а также используется в ракетном топливе, кислота такой высокой концентрации, однако, безопаснее RFNA по причине отсутствия N2O4.
Важно! Концентрированная азотная кислота при попадании на кожу окрашивает ее в желтый цвет, смыть ее практически невозможно, она сама исчезнет через некоторое время.

В рамках подготовки к ЕГЭ мы пройдем основные химические свойства двух конфигураций азотной кислоты - концентрированной и разбавленной в виде таблиц.

Сначала необходимо знать способы получения азотной кислоты.


Получение HNO3

Метод Оствальда

Метод Глаубера

N2 + 3H2 = 2NH3

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + Q

2NO + O2 = 2NO2

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 (68% - ная)

Ba(NO3)2 + H2SO4 (k.) = BaSO4 +2HNO3

(150 C)


Теперь рассмотрим как реагирует HNO3 с металлами


HNO3 + Meталл

Концентрированная

Разбавленная

Тяжелые металлы

(Fe, Cu, Sn, Pb, Ni, Zn)

Металлы до Al

(Ca, Na, Mg, Ba, K)

Тяжелые металлы

(Fe, Cu, Sn, Pb, Ni, Zn)

Металлы до Al

(Ca, Na, Mg, Ba, K)

NO2

N2O

NO2

NO

NH4NO3

N2O

N2O

NH4NO3

Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Zn + 4HNO3 (конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

8Na +10HNO3 (конц.) = 8NaNO3 + 2N2O + 5H2O

Mg +4HNO3 (конц.) = Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

u + 8HNO3 (разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O

4Zn + 10HNO3 (разб.) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Mg +10HNO3 (разб.) = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

8Na +10HNO3 (разб.) = 8NaNO3 + NH4NO3 + 2H2O


Азотная кислота реагирует также с неметаллами, как концентрированная, так и разбавленная и получением кислот и кислотных оксидов.

Важно! Si + HNO3


HNO3 + Неметалл

Концентрированная

Разбавленная

NO2

NO

S + 6HNO3 (к.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

C + 4HNO3.) = CO2 + 4NO2 + 2H2O

P + 5HNO3.) = H3PO4 + 5NO2 + H2O

I2 + 10HNO3.) =2HIO3 + 10NO2 + 4 H2O

S + 2HNO3 (р.) = H2SO4 + 2NO2

3C + 6HNO3 .) = 3CO2 + 4NO+ 2H2O

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


Азотная кислота также активно взаимодействует со сложными веществами (основаниями, оксидами, солями).


HNO3 + Сложное вещество

Концентрированная

Разбавленная

1) С основными оксидами:

МеО + HNO3 (k.) ≠

1) С основными оксидами:

CaO + 2HNO3 (р.) = Ca(NO3)2 + H2O

MgO +2HNO3.) = Mg(NO3)2 + H2O

2) С основаниями:

MeOH + HNO3 (k.) ≠

2) С основаниями:

NaOH + HNO3.) = NaNO3 + H2O

Al(OH)3 + 3HNO3.) = Al(NO3)3 + 3H2O

3) С кислотными оксидами:

P2O5 + 2HNO3 (k.) = 2HPO3 + N2O5

NO + 2HNO3 (k.) = 3NO2 + H2O

SO2 +2HNO3 (k.) = H2SO4 + 2NO2

3) С кислотными оксидами:

HемО + HNO3 (p.) ≠

4) С кислотами:

6HI + 2HNO3 (k.) = 3I2 +2NO + 4H2O

6HCl + 2HNO3 (k.) = 3Cl2 +2NO + 4H2O

H2S + 2HNO3 (k.) = S + 2NO2 + 2H2O (на холоду)

H2S (р)+8HNO3 (k.) = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O

4) С кислотами:

3H3PO2 + 2HNO3.) = 3H3PO3 + 2NO + H2O (на холоду)

5) С амфотерными оксидами:

As2O3 + 4HNO3 (k.) + H2O = 2H3AsO4 + 4NO2 (кипячение)

5) С амфотерными оксидами:

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

Fe2O3 + 6HNO3.) = 2Fe(NO3)3 + 3H2O

6) С солями:

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

CuS + 8HNO3 (k.) = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O

MeCl2 + 4HNO3 (k.) = Me(NO3)3 + NO2 +2HCl + H2O (Me = Fe,Cr)

6) С солями:

Na2CO3 + 2HNO3.) = 2NaNO3 + CO2 +3H2O

3PbS + 8HNO3 .) =3PbSO4 + 8NO + 4H2O

Na2S + 4HNO3 (p.) = S + 2NO2 + 2NaNO3 + 2H2O


В конце урока хотелось вспомнить про такое вещество как "царская водка" - это смесь 1 моль азотной кислоты и 3 молей соляной кислоты (HCl); в таком соотношении эти кислоты способны растворить драгоценные металлы (Au, Pt), причем, основным действующим агентом является атомарный хлор, который образуется при окислении HCl азотной кислотой.

При изучении этих таблиц, ты уже сможешь решать сложные задания второй части ЕГЭ, а также сформируешь правильное мышление относительно химических свойств многих веществ.



Станьте первым!



pangenes.ru © 2019
Яндекс.Метрика