Урок 22 Получить доступ за 50 баллов Оксиды азота. Азотная кислота

Оксиды азота

Азот образует оксиды, в которых проявляет степени окисления от +1 до +5:

N2O

NO

N2O3

NO2

N2O5

Два из них кислотные:

N2O3 соответствует азотистой кислоте и образует соли нитриты,

N2O5 соответствует азотной кислоте и образует соли нитраты.

Остальные оксиды несолеобразующие: им не соответствуют кислоты или соли.

Сравнительная характеристика оксидов азота приведена в таблице.

 

Оксид

N2O

NO

N2O3

NO2

N2O5

Степень окисления азота

+1

+2

+3

+4

+5

Внешний вид при н.у.

Бесцветный газ со сладковатым запахом

Бесцветный газ

Синяя жидкость

Бурый газ

Бесцветные кристаллы

Молярная масса

44

г/моль

30

г/моль

76

г/моль

92

г/моль

108

г/моль

Плотность

1,98 г/л

1,34 г/л

1,4 кг/л

1,4 кг/л

1,6 кг/л

Применение

Наркоз, добавка к топливу

Получение азотной кислоты

 –

Окислитель ракетного топлива

 –

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Из всех оксидов азота мы рассмотрим оксиды азота (II) и азота (IV). Они являются промежуточными продуктами при получении азотной кислоты в промышленности.

Несолеобразующий оксид азота (II) – бесцветный газ с неприятным запахом, сильно ядовит. Это единственный оксид азота, который получается при непосредственном взаимодействии азота и кислорода. В природе он образуется в воздухе при грозовых разрядах.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Другие оксиды получают косвенным путём, используя оксид азота (II) или аммиак:

Другие оксиды получают косвенным путём, используя оксид азота (II) или аммиак

Первая реакция каталитическая

Первая реакция – каталитическая, вторая протекает сама по себе при обычных условиях

 

Кислотный оксид азота (IV) NO2 – бурый газ с раздражающим запахом, реагирует с водой с образованием смеси азотной и азотистой кислот:

 

Упомянутые выше оксиды азота образуются при сжигании топлива. Попадая в воздух, они загрязняют окружающую среду и вызывают образование кислотных дождей.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Азотная кислота

Чистая азотная кислота HNO3 – бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом. Свойства азотной кислоты:

– кипит при температуре 83°С

– с водой смешивается в любых соотношениях

– летучая

– гигроскопичная: поглощает влагу из воздуха, из-за чего на воздухе «дымит», то есть совместно с влагой воздуха образует туман из азотной кислоты.

 

На свету азотная кислота медленно разлагается с образованием NO2, который придаёт ей жёлтый цвет.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Азотная кислота проявляет все обычные свойства кислот:

  • реагирует с основными оксидами
  • реагирует с основаниями

В результате этих реакций образуются соли – нитраты.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Но в то же время азот в степени окисления +5 является более сильным окислителем, чем ион водорода, поэтому при реакциях азотной кислоты с металлами выделяется не водород, а различные соединения азота: от оксида азота (IV) NO2 до аммиака NH3.

Чем активнее металл, а также чем меньше концентрация кислоты, тем сильнее восстанавливается азот.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Например, при реакции с медью выделяется NO2 или NO, а при реакции с цинком выделяется N2 или NH3.

Но в реальных условиях среди продуктов одновременно присутствует несколько соединений азота.

Железо, алюминий и хром не реагируют с концентрированной азотной кислотой, поэтому её с легкостью перевозят в стальных цистернах.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Азотная кислота также способна окислять неметаллы до соответствующих кислот:

серу до серной кислоты,

фосфор до фосфорной кислоты.

Многие органические вещества при контакте с азотной кислотой загораются. Например, скипидар:

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Азотная кислота очень широко применяется в промышленности и в лаборатории.

Интересна по своим свойствам смесь двух кислот: азотной и соляной.

Химики называют эту смесь «царской водкой» из-за её способности растворять «царский» металл (догадайтесь, о каком металле идет речь). Она - очень сильный окислитель, в котором растворяются те металлы, которые не растворяются в чистой азотной кислоте.

 

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

А всё дело в том, что при смешивании этих кислот образуется хлорид нитрозила – очень сильный окислитель

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

При работе с азотной кислотой нужно соблюдать крайнюю осторожность: не допускать её попадания на кожу и одежду!

Главный потребитель азотной кислоты – химическая промышленность: около 75% производимой кислоты используют для выработки удобрений. Также она расходуется на получение красителей, синтетических волокон, взрывчатых веществ, фотоплёнки, лекарств, в качестве окислителя ракетного топлива.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Соли азотной кислоты – нитраты

Соли азотной кислоты называются «нитраты».

Нитраты натрия, калия, кальция и аммония также называют селитрами.

Например, NaNO3 – натриевая селитра, NH4NO3 – аммиачная селитра.

От этого и произошло латинское название азота: nitrogenium – «рождающий селитру».

Человек сначала познакомился с селитрой, понял ее свойства, а уже потом определил, что в её состав входит азот.

Селитра образуется при очень длительном разложении органических останков. При гниении белков содержащийся в них азот высвобождается в виде аммиака и оксидов азота. Оксиды азота при этом связываются различными минеральными веществами, образуя селитру. Этот процесс происходит сотнями лет, сопровождаемый выветриванием газообразных продуктов и полным разложением органических веществ.

Нитрат натрия NaNO3 также называют чилийской селитрой из-за богатых её месторождений на территории Чили.

Очень много селитры скапливается в пещерах, где она образуется при длительном гниении и выветривании продуктов жизнедеятельности летучих мышей.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Все нитраты – твёрдые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Подобно азотной кислоте, при нагревании они разлагаются и поэтому являются сильными окислителями.

Поэтому селитру используют в качестве компонента горючих смесей, в частности, она входит в состав пороха и различных смесей для фейерверков.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Водные растворы нитратов почти не проявляют окислительных свойств.

Из солей азотной кислоты наиболее важное значение имеют нитраты натрия, калия, аммония и кальция, которые являются азотными удобрениями.

Нитрат калия используют для изготовления чёрного пороха.

Нитрат аммония входит в состав взрывчатых смесей, аммонитов, применяемых при взрывных работах. Нитраты находят широкое применение в пиротехнике. Также нитраты используют при производстве красителей, в том числе и для изготовления цветного стекла, в качестве пищевых добавок, компонентов пороха.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В бесплатной версии урока недоступны:

  • Видео
  • Изображения
  • Дополнительная информация
  • Таблицы
  • Тесты
Получить доступ