Изучение свойств азотной кислоты. Кислородные соединения азота — Гипермаркет знаний

можно рассматривать как предельный случай, который может быть

Скорость прямой реакции

Особенно велика роль этого источника энергии в сердечной мышце и в скелетных мышцах при длительной физической работе.

Орлов указывает на зависимость дальнейших личностных качеств ученика от качеств учителя. Я.

Н кислых рудниковых вод.

Обычно для создания кислотной среды добавляют серную кислоту. Соляную и азотную применяют реже, т.к. первая способна окисляться, а вторая сама является.

Дайте характеристику химического элемента фосфора по его положению в Периодической системе.

Термодинамика электрохимической коррозии металлов.

Выделен слишком большой участок текста.

Укажите также число отдаваемых или принимаемых электронов.

Конспект урока и презентация направлены на закрепление новых знаний и способов действий.

Представление о кислотах и основаниях.

Процедите уравнения реакций разбавленной и языковой туннельной фотометрии с медью с весны электроодеяла роботов окисления - перевоплощения.

Это особая межфазная или вицинальная вода.

Длина первого участка в 4 раз меньше его ширины.Длина второго участка в 2 раз больше длины первого, а ширина на 20 м. меньше ширины первого.

НЕ убирают CO2 из атмосферы.

Перманганатометрическое определение железа.

Окислительно-восстановите.

Цель: углубить и расширить знания учащихся о составлении окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса.Задачи.

Респираторные маски и марлевые повязки.

Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: Укажите среди этих реакций окислительно-восстановительные, определите окислители и восстановители.

Как раз выращивать растения, а потом их вырубать, это - способ понизить концентрацию CO2. Надо только правильно складировать вырубленное, чтобы не окислилилось.

Они имеют ионную природу. В результате

Максимальное время выполнения задания: 45 мин.

Подчеркните в уравнении реакции элементы, изменяющие свою степень окисления.

Подержите уравнения реакций выработанной и концентрированной азотной дедукции с помощью с весны естествознания процессов окисления - внимания. Респиратор.

Вычислить массу технического карбида кальция, который.

МАГ и жирные кислоты. Всасывание происходит при участии желчных кислот, которые образуют с МАГ и жирными кислотами мицеллы, которые проникают в клетки слизистой кишечника.

процесс окисления металла, т.к. этот переход должен сопровождаться сопряженно идущим восстановительным процессом.

Составьте формулы оксида и гидроксида натрия, укажите их характер. Напишите уравнения всех реакций, характерных для этих веществ, в ионной и молекулярной формах.

Таким образом, смазочное действие или качество смазки при обработке давлением в значительной степени зависит от химической природы смазочного слоя.

А15 даны четыре варианта от вета, из которых только один правильный. Номер правильного ответа обведите кружком.

Синий драгоценный камень; одна из разновидностей минерала корунда.

Эти одновременно протекающие реакции называются окислительно-восстановительными.

Но так как организм не нуждается во всей энергии, то ей приходится аккумулироваться. Она скапливается в виде АТФ.

Химия ОСНОВЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ХИМИИ 10. Окислительно-восстановительные реакции Окислительно-восстановительные реакции в растворах.

Окисление всегда сопровождается

Сновидения и быстрый сон.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОДНОМ ПОТЕНЦИАЛЕ. МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНОГО

Многие проявления когерентного, упорядоченого поведения цитоплазмы, например, митогенетическое излучение Гурвича, были с предубеждением отвергнуты.

Напишите три уравнения реакций железа с разбавленной азотной кислотой, в которых продуктом восстановления кислоты будет соответственно.

Современные проблемы физической химии. М.: МГУ, 1969, с.

Диссоциация оснований и их свойства в свете теории электролитической диссоциации. Взаимодействие оснований с кислотами, кислотными оксидами и солями.

пассивности оказываются более коррозионностойкими в большинстве

Существуют разнообразные редокс-элементы и разные способы регулирования их реакционной способности.

Расставьте коэффициенты в приведенных схемах

Силу уму придают упражнения, а не покой А.

Опасность отравления увеличивается в связи с потерей обоняния. Постепенно нарастает сердечная слабость и нарушение дыхания, коматозное состояние.

он является, s-элементы и элементы в низшей и промежуточной степени

по учебнику с.26-28 (Ф.Г. Фельдман, Г.Е. Рудзитис,

растворителя.

будут происходить одновременно два процесса восстановление

Хлор как сильный окислитель используют для стерилизации чистой воды и обеззараживания сточных вод.

Богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды.

Электрофорная машина в действии.

Сера вулканического происхождения образуется в результате взаимодействия сернистого газа и сероводорода. Запишите уравнения реакции и рассмотрите с позиций окисления-восстановления.

Выработка молочной кислоты растет в состоянии усталости, в процессе старения, при гипотиреозе, избытке эстрогена и других неэффективных биологических состояниях.

Со степенями окисления +1, +2, +3, +4, +5.

Оксиды N20 и N0 несолеобразующие (что это означает?), а остальные оксиды - кислотные: N2O3 соответствует азотистая кислота НN02, а N205 - азотная кислота НNO3. Оксид азота(IV) N02, при растворении в воде образует одновременно две кислоты - HNO2 и НNO3.

Если же он растворяется в воде в присутствии избытка кислорода, получается только азотная кислота

4N02 + 02 + 2Н20 = 4НNO3

Оксид азота(IV) NO2 - бурый, очень ядовитый газ. Он легко получается при окислении кислородом воздуха бесцветного несолеобразующего оксида азота(П):

Оксиды . Азот образует пять оксидов со степенями окисления +1, +2, +3, +4, +5.

Оксиды N 2 O и NO несолеобразующие (что это означает?), а остальные оксиды - кислотные: соответствует азотистая кислота , a - азотная кислота . Оксид азота (IV) при растворении в воде одновременно образует две кислоты - HNO 2 и HNO 3:

2NO 2 + Н 2 O = HNO 2 + HNO 3 .

Если его растворить в воде в присутствии избытка кислорода, получается только азотная кислота:

4NO 2 + O 2 + 2Н 2 О = 4HNO 3 .

Оксид азота (IV) NO 2 - бурый, очень ядовитый газ. Он легко получается при окислении кислородом воздуха бесцветного несолеобразующего оксида азота (II):

2NO + O 2 = 2NO 2 .

Азотная кислота HNO 3 . Это бесцветная жидкость, которая «дымится» на воздухе. При хранении на свету концентрированная азотная кислота желтеет, так как частично разлагается с образованием бурого газа NO 2:

4HNO 3 = 2Н 2 O + 4NO 2 + O 2 .

Азотная кислота проявляет все типичные свойства сильных кислот: взаимодействует с оксидами и гидроксидами металлов, с солями (составьте соответствующие уравнения реакций).

Лабораторный опыт № 32
Свойства разбавленной азотной кислоты

С металлами азотная кислота ведёт себя по-особому - ни один из металлов не вытесняет из азотной кислоты водород, независимо от её концентрации (для серной кислоты такое поведение характерно только в её концентрированном состоянии). Это объясняется тем, что HNO 3 является сильным окислителем, в ней азот имеет максимальную степень окисления +5. Именно он и будет восстанавливаться при взаимодействии с металлами.

Продукт восстановления зависит от положения металла в ряду напряжений, от концентрации кислоты и условий проведения реакции. Например, при взаимодействии с медью концентрированная азотная кислота восстанавливается до оксида азота (IV):

Лабораторный опыт № 33
Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью

Железо и алюминий при действии концентрированной HNO 2 покрываются прочной оксидной плёнкой, предохраняющей металл от дальнейшего окисления, т. е. кислота пассивирует металлы. Поэтому азотную кислоту, как и серную, можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах.

Азотная кислота окисляет многие органические вещества, обесцвечивает красители. При этом обычно выделяется много теплоты и вещество воспламеняется. Так, если к азотной кислоте прилить каплю скипидара, то происходит яркая вспышка, а тлеющая лучинка в азотной кислоте загорается (рис. 135).

Рис. 135.
Горение лучинки в азотной кислоте

Азотную кислоту широко применяют в химической промышленности для производства азотных удобрений, пластмасс, искусственных волокон, органических красителей и лаков, лекарственных и взрывчатых веществ (рис. 136).

Рис. 136.
Азотную кислоту используют для производства:
1 - удобрений; 2 - пластмасс; 3 - лекарственных средств; 4 - лаков; 5 - искусственных волокон; 6 - взрывчатых веществ

Соли азотной кислоты - нитраты получают при действии кислоты на металлы, их оксиды и гидроксиды. Нитраты натрия, калия, кальция и аммония называют селитрами: NaNO 3 - натриевая селитра, KNO 3 - калийная селитра, Ca(NO 3) 2 - кальциевая селитра, NH 4 NO 3 - аммиачная селитра. Селитры применяют в качестве азотных удобрений.

Калийную селитру используют также при изготовлении чёрного пороха, а из аммиачной селитры, как вы уже знаете, готовят взрывчатое вещество аммонал. Нитрат серебра, или ляпис, AgNO 3 применяют в медицине как прижигающее средство.

Почти все нитраты хорошо растворимы в воде. При нагревании они разлагаются с выделением кислорода, например:

Новые слова и понятия

1. Несолеобразующие и кислотные оксиды азота.
2. Оксид азота (IV).
3. Свойства азотной кислоты как электролита и как окислителя.
4. Взаимодействие концентрированной и разбавленной азотной кислоты с медью.
5. Применение азотной кислоты.
6. Нитраты, селитры.

Задания для самостоятельной работы

1. Почему азотная кислота не образует кислых солей?
2. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций азотной кислоты с гидроксидом меди (II), оксидом железа (III) и карбонатом натрия.
3. Большинство солей азотной кислоты растворимы в воде, тем не менее предложите уравнение реакции HNO 3 с солью, в результате которой образуется осадок. Напишите ионное уравнение этой реакции.
4. Рассмотрите уравнения реакций разбавленной и концентрированной азотной кислоты с медью с точки зрения процессов окисления-восстановления.
5. Предложите две цепочки превращений, приводящих к получению азотной кислоты, исходя из азота и аммиака. Опишите окислительно-восстановительные реакции, используя метод электронного баланса.
6. Сколько килограммов 68%-й азотной кислоты можно получить из 276 кг (н. у.) оксида азота (IV)?
7. При прокаливании 340 г натриевой селитры получили 33,6 л (н. у.) кислорода. Рассчитайте массовую долю примесей в селитре.

Оборудование. На каждом столе перед учащимися план урока, схема взаимодействия азотной кислоты с металлами, набор реактивов, тесты для закрепления изученного материала.

Оксиды азота

Учитель. Вспомните и напишите формулы оксидов азота. Какие оксиды называются солеобразующими, какие – несолеобразующими? Почему?

Ученики самостоятельно записывают формулы пяти оксидов азота, называют их, вспоминают азотсодержащие кислородные кислоты и устанавливают соответствие между оксидами и кислотами. Один из учеников записывает на доске (таблица).

Таблица

Сопоставление оксидов азота, кислот и солей

Демонстрационный опыт:
взаимодействие оксида азота(IV) с водой

Учитель. В сосуд с NO 2 приливаем немного воды и взбалтываем содержимое, затем испытываем полученный раствор лакмусом.

Что наблюдаем? Раствор краснеет из-за образовавшихся двух кислот.

2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3 .

Степень окисления азота в NO 2 равна +4, т.е. она является промежуточной между +3 и +5, которые в растворе более устойчивы, поэтому оксиду азота(IV) соответствуют сразу две кислоты – азотистая и азотная.

Состав и строение молекулы

Учитель. На доске запишите молекулярную формулу азотной кислоты, вычислите ее молекулярную массу и отметьте степени окисления элементов. Составьте структурную и электронную формулы.

Ученики составляют следующие формулы (рис. 1).

Учитель. Согласно этим формулам вокруг азота вращается десять электронов, но этого не может быть, т.к. азот находится во втором периоде и максимально на внешнем слое у него может быть только восемь электронов. Это противоречие устраняется, если предположить, что между атомом азота и одним из атомов кислорода образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму (рис. 2).

Рис. 2. Электронная формула азотной кислоты.
Электроны атома азота обозначены черными точками

Тогда структурную формулу азотной кислоты можно было бы изобразить так (рис. 3):

Рис. 3. Структурная формула азотной кислоты
(донорно-акцепторная связь показана стрелкой)

Однако опытным путем доказано, что двойная связь равномерно распределена между двумя атомами кислорода. Степень окисления азота в азотной кислоте равна +5, а валентность (обратите внимание) равна четырем, ибо имеются только четыре общие электронные пары.

Физические свойства азотной кислоты

Учитель. Перед вами флаконы с разбавленной и концентрированной азотной кислотой. Опишите физические свойства, которые вы наблюдаете .

Ученики описывают азотную кислоту как жидкость тяжелее воды, желтоватого цвета, с резким запахом. Раствор азотной кислоты без цвета и без запаха.

Учитель. Я добавлю, что температура кипения азотной кислоты +83 °С, температура замерзания –41 °С, т.е. при обычных условиях это жидкость. Резкий запах и то, что при хранении она желтеет, объясняется тем, что концентрированная кислота малоустойчива и под действием света или при нагревании частично разлагается.

Химические свойства кислоты

Учитель. Вспомните, с какими веществами взаимодействуют кислоты? (Учащиеся называют.)

Перед вами реактивы, проделайте перечисленные реакции и запишите свои наблюдения (реакции записывать надо в свете ТЭД).

А теперь обратимся к специфическим свойствам азотной кислоты.

Мы отметили, что кислота при хранении желтеет, теперь докажем это химической реакцией:

4HNO 3 = 2H 2 O + 4NO 2 + O 2 .

(Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции.)

Выделяющийся «бурый газ» (NO 2) окрашивает кислоту.

Особо ведет себя эта кислота по отношению к металлам. Вы знаете, что металлы вытесняют водород из растворов кислот, но при взаимодействии с азотной кислотой этого не происходит.

Посмотрите на схему у вас на парте (рис. 4), где показано, какие газы выделяются при реакции кислоты различной концентрации с металлами. (Работа со схемой.)

Демонстрационный опыт:
взаимодействие концентрированной азотной кислоты с медью

Очень эффективна демонстрация реакции азотной кислоты (конц.) с порошком меди или мелко нарезанными кусочками медной проволоки:

Учащиеся самостоятельно записывают электронный баланс реакции:

Получение кислоты

Учитель. Урок будет неполным, если мы не рассмотрим вопрос получения азотной кислоты.

Лабораторный способ: действие концентрированной серной кислоты на нитраты (рис. 5).

NaNO 3 + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3 .

В промышленности кислоту в основном получают аммиачным способом.

Рис. 5. Для получения азотной кислоты в лаборатории до сих пор
удобно использовать старинную химическую посуду – реторту

Способ получения кислоты из азота и кислорода при температуре свыше 2000 °С (электродуговой) особого распространения не получил.

В России история получения азотной кислоты связана с именем химика-технолога Ивана Ивановича Андреева (1880–1919).

Он в 1915 г. создал первую установку по производству кислоты из аммиака и реализовал разработанный способ в заводском масштабе в 1917 г. Первый завод был построен в Донецке.

Этот метод включает несколько этапов.

1) Подготовка аммиачно-воздушной смеси.

2) Окисление аммиака кислородом воздуха на платиновой сетке:

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O.

3) Дальнейшее окисление оксида азота(II) до оксида азота(IV):

2NO + O 2 = 2NO 2 .

4) Растворение оксида азота(IV) в воде и получение кислоты:

3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO.

Если растворение проводить в присутствии кислорода, то весь оксид азота(IV) переходит в азотную кислоту.

5) Заключительный этап получения азотной кислоты – очистка газов, выходящих в атмосферу, от оксидов азота. Состав этих газов: до 98% азота, 2–5% кислорода и 0,02–0,15% оксидов азота. (Азот изначально был в воздухе, взятом для окисления аммиака.) Если оксидов азота в этих отходящих газах больше 0,02%, то специально проводят каталитическое восстановление их до азота, потому что даже такие малые количества этих оксидов приводят к большим экологическим проблемам.

После всего сказанного возникает вопрос: а зачем нам нужна кислота?

Применение кислоты

Учитель. Азотную кислоту используют для производства: азотных удобрений, и в первую очередь аммиачной селитры (как ее получают?); взрывчатых веществ (почему?); красителей; нитратов, о которых речь пойдет на следующем уроке.

Закрепление материала

Фронтальный опрос класса

– Почему степень окисления азота в азотной кислоте +5, а валентность четыре?

– С какими металлами азотная кислота не вступает в реакцию?

– Вам нужно распознать соляную и азотную кислоты, на столе три металла – медь, алюминий и железо. Как вы поступите и почему?

Тест

В а р и а н т 1

1. Какой ряд чисел соответствует распределению электронов по энергетическим уровням в атоме азота?

1) 2, 8, 1; 2) 2, 8, 2; 3) 2, 4; 4) 2, 5.

2. Закончите уравнения практически осуществимых реакций:

1) HNO 3 (разб.) + Cu … ;

2) Zn + HNO 3 (конц.) … ;

3) HNO 3 + MgCO 3 … ;

4) CuO + KNO 3 … .

3. Укажите, какое уравнение иллюстрирует одну из стадий процесса промышленного производства азотной кислоты.

1) 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O;

2) 5HNO 3 + 3P + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO;

3) N 2 + O 2 = 2NO.

4. Отрицательная степень окисления проявляется азотом в соединении:

1) N 2 O; 2) NO; 3) NO 2 ; 4) Na 3 N.

5. Взаимодействие медной стружки с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию:

1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 ; 4) NH 3 .

В а р и а н т 2

1. Значение высшей валентности азота равно:

1) 1; 2) 2; 3) 5; 4) 4.

2. Запишите возможное взаимодействие концентрированной азотной кислоты со следующими металлами: натрий, алюминий, цинк, железо, хром.

3. Выберите вещества, являющиеся сырьем для производства азотной кислоты:

1) азот и водород;

2) аммиак, воздух и вода;

3) нитраты.

4. Концентрированная азотная кислота не реагирует с:

1) углекислым газом;

2) соляной кислотой;

3) углеродом;

4) гидроксидом бария.

5. При взаимодействии очень разбавленной кислоты с магнием образуется:

1) NO 2 ; 2) NO; 3) N 2 O; 4) NH 4 NO 3 .