Азотная кислота. Соли азотной кислоты. Получение и применение азотной кислоты. Урок 43 презентация

Азотная кислота
- бесцветная, дымящая на воздухе жидкость с резким запахом.
Формула: HNO3
Техническая концентрированная HNO3
Структурная формула:
Валентность азота: IV
Степень окисления: +5

Получение азотной кислоты
а) В промышленности:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
Pt-Rh
t0C
2NO + O2 = 2NO2
4NO2 + 2H2O + O2 ⇄ 4HNO3
б) В лаборатории:
NaNO3 + H2SO4 (конц.) = HNO3 + NaHSO4
t0C

Промышленная схема получения азотной кислоты

Химические свойства азотной кислоты
1. Сильная одноосновная кислота
HNO3 → H+ + NO3-
2. Сильный окислитель
CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
4HNO3 (разб.) + 3Ag = 3AgNO3 + NO + 2H2O
4HNO3 (конц.) + C = CO2 + 4NO2 +2H2O
6HNO3 (конц.) + S = H2SO4 + 6NO2 +2H2O
5HNO3 (конц.) + P = H3PO4 + 5NO2 +H2O
t0C
t0C
t0C

H2S + 8HNO3 = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
FeS + 12HNO3 = Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O
6HI + 2HNO3 = 3I2 + 2NO + 4H2O
«Царская водка»
Смесь конц. HNO3 и HCl (1:3) по объёму
Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO + 2H2O
3. Вытесняет слабые кислоты из солей
2HNO3 + Na2CO3 = CO2 + 2NaNO3 + H2O
2HNO3 + Na2SiO3 = H2SiO3 + 2NaNO3
4. Разложение при нагревании
4HNO3 ⇄ 4NO2 + 2H2O + O2
t0C

4. Взаимодействие металлов с HNO3
Практически никогда не выделяется Н2!!!
При нагревании взаимодействуют все металлы, кроме Pt, Au.
HNO3 (конц.) пассивирует Al, Fe, Be, Cr, Mn (tкомн.).
Восстанавливается N (продукт зависит от концентрации кислоты и активности металла).
Hg + 4HNO3 (конц.) = Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3 (разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
5Zn + 12HNO3 (разб.) = 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O
8Al + 30HNO3 (оч. разб.) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
8Na + 10HNO3 (конц.) = 8NaNO3 + N2O + 5H2O

Нитраты
- соли азотной кислоты.
1. Разлагаются при нагревании
M(NO3)y
MNO2 + O2
t0C
MxOy + NO2 + O2
M + NO2 + O2
Na, K,
частично Li и ЩЗМ
[Mg - Cu], Li, ЩЗМ
М после Сu
NH4NO3 = N2O + 2H2O
t0C

2. Сильные окислители (твёрдые, при t)
NaNO3 + Pb = NaNO2 + PbO
2KNO3 + 3C + S = K2S + CO2 + N2
Fe2O3 + 6KNO3 + 4KOH = 2K2FeO4 + 6KNO2 + 2H2O
t0C
t0C
t0C
3. Слабые окислители в растворах
8Al +3KNO3 + 5KOH +18H2O = 8K[Al(OH)4] + 3NH3
феррат калия

Повышение степени окисления металлов при разложении нитратов
4Fe(NO3)2 2Fe2O3 + 8NO2 + O2
4Fe 4Fe
2O O2
8N 8N
+2
+3
+5
+4
-2
0
+8e-
-4e-
-4e-
8
8
8
1
1
t0C
Sn(NO3)2 SnO2 + 2NO2
t0C

Задания
1. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса
HNO3 (конц.) + Sn → H2SnO3 + NO2 + H2O
HNO3 (конц.) + K → KNO3 + N2O + H2O
HNO3 (разб.) + PH3 → H3PO4 + NO + H2O
2. Решите задачу
Вычислите массовую долю азотной кислоты, если при взаимодействии 350 г её раствора с медью выделилось 9 л (н.у.) оксида азота (II).