- Азотная кислота — строение и химические свойства
- Химические свойства азотной кислоты
- 1. Типичные свойства кислот:
- 2. Специфические свойства азотной кислоты как окислителя
- Азотная кислота. Общая характеристика, химические свойства.
- Урок №34. Свойства концентрированной азотной кислоты
- Hno3 конц какие металлы
Азотная кислота — строение и химические свойства
Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде.
ткип. = 83oC.. При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый цвет:
4HNO 3 = 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 .
Азотная кислота ядовита.
В растворе — сильная кислота; нейтрализуется щелочами, гидратом аммиака, реагирует с основными оксидами и гидроксидами, солями слабых кислот. Сильный окислитель; реагирует с металлами, неметаллами, типичными восстановителями. Концентрированная кислота пассивирует Al, Be, Bi, Со, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th, U; не реагирует с Au, Ir, Pt, Rh, Та, W, Zr. Не разрушает диоксид кремния. Смесь концентрированных HNO3 и HCl («царская водка») обладает сильным окислительным действием (превосходит чистую HNO 3 ), переводит в раствор золото и платину. Еще более активна смесь концентрированных HNO3 и HF.
M r = 63, 01; d = 1, 503 (25) ; t пл = -41, 6 o C; t кип +82,6 o C (разл.).
Химические свойства азотной кислоты
1. Типичные свойства кислот:
1) Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:
2) С основаниями, амфотерными гидроксидами:
3) Вытесняет слабые кислоты из их солей:
2. Специфические свойства азотной кислоты как окислителя
1) Взаимодействие азотной кислоты с металлами
В 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. Возможные продукты взаимодействия металлов с азотной кислотой приведены в таблице ниже. Чем активнее металл и выше степень разбавления кислоты, тем глубже происходит восстановление нитрат-ионов азотной кислоты .
4 HN +5 O 3( конц .) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3 ) 2 + 2 N +4 O 2 + 2 H 2 O
N +5 + 1e → N +4 2 окислитель, пр-с восстановления
Cu 0 – 2e → Cu +2 1 восстановитель, пр-с окисления
8 HN +5 O 3( разб .) + 3 Cu 0 = 3 Cu +2 (NO 3 ) 2 + 2 N +2 O + 4 H 2 O
N +5 + 3e → N +2 2 окислитель, пр-с восстановления
Cu 0 – 2e → Cu +2 3 восстановитель, пр-с окисления
2) Проявляет окислительные свойства при взаимодействии с неметаллами:
3) Азотная кислота окисляет сложные вещества:
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. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака (в щелочной среде) окраска переходит в оранжевую. Появление окрашивания свидетельствует о наличии ароматических аминокислот в составе белка.
5) Окислительные свойства «царской водки»:
Смесь концентрированных азотной и соляной кислот в объемном соотношении 1 : 3 обладает еще большей окислительной активностью, они могут растворять даже золото и платину:
HNO 3 + 4HCl + Au = H[AuCl 4 ] + NO + 2H 2 O;
4HNO 3 + 18HCl + Pt = 3H 2 [PtCl 6 ] + 4NO + 8H 2 O
Источник
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 качестве 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 — этот эффект называется ксантопротеиновая реакция.
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 HNO 3
Источник
Урок №34. Свойства концентрированной азотной кислоты
Бурый газ (лисий хвост)
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ
Азотная кислота — сильный окислитель
1. Разлагается на свету и при нагревании
4HNO 3 = t˚C = 2H 2 O + 4NO 2 + O 2
образуется бурый газ — NO 2
2. Окрашивает белки в оранжево-желтый цвет
3. Реагирует с металлами
В зависимости от концентрации кислоты и положения металла в электрохимическом ряду напряжений Н. Бекетова могут образовываться разные азотсодержащие продукты.
HNO 3 + Me = Соль-Нитрат + H 2 O + Х
Запомните! При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород.
В 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. Возможные продукты взаимодействия металлов с азотной кислотой приведены в таблице ниже. Чем активнее металл и выше степень разбавления кислоты, тем глубже происходит восстановление нитрат-ионов азотной кислоты .
Схема « Продукты взаимодействия азотной кислоты с металлами »
Источник
Hno3 конц какие металлы
I. Строение молекулы
HNO3 — Азотная кислота
Опытным путём доказано, что в молекуле азотной кислоты между двумя атомами кислорода и атомом азота две химические связи абсолютно одинаковые – полуторные связи. Степень окисления азота +5, а валентность равна IV.
II. Физические свойства
Азотная кислота HNO3 в чистом виде — бесцветная жидкость с резким удушливым запахом, неограниченно растворимая в воде; t°пл.= -41°C; t°кип.= 82,6°С, r = 1,52 г/см 3 . В небольших количествах она образуется при грозовых разрядах и присутствует в дождевой воде.
Под действием света азотная кислота частично разлагается с выделением NО2 и за cчет этого приобретает светло-бурый цвет:
N2 + O2 грозовые эл . разряды → 2NO
Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживаются в виде коричневых паров (оксиды азота). Эти газы очень ядовиты, так что нужно остерегаться их вдыхания. Азотная кислота окисляет многие органические вещества. Бумага и ткани разрушаются вследствие окисления образующих эти материалы веществ. Концентрированная азотная кислота вызывает сильные ожоги при длительном контакте и пожелтение кожи на несколько дней при кратком контакте. Пожелтение кожи свидетельствует о разрушении белка и выделении серы (качественная реакция на концентрированную азотную кислоту – жёлтое окрашивание из-за выделения элементной серы при действии кислоты на белок – ксантопротеиновая реакция). То есть – это ожог кожи. Чтобы предотвратить ожог, следует работать с концентрированной азотной кислотой в резиновых перчатках.
III. Получение
1. Лабораторный способ
2. Промышленный способ
a) Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (условия: катализатор – Pt, t = 500˚С)
б) Окисление кислородом воздуха NO до NO2
в) Поглощение NO2 водой в присутствии избытка кислорода
или 3NO2 + H2O ↔ 2HNO3+NO (без избытка кислорода)
IV. Химические свойства
Для азотной кислоты характерны свойства: общие с другими кислотами и специфические.
1. Химические свойства общие с другими кислотами
1. Очень сильная кислота.
Диссоциирует в водном растворе практически нацело:
2. Реагирует с основными оксидами
3. Реагирует с основаниями
H + + NO3 — + Na + + OH — → Na + + NO3 — + H2O
4. Реагирует с солями, вытесняет слабые кислоты из их солей
2. Специфические свойства азотной кислоты
Азотная кислота — сильный окислитель
N +5 → N +4 → N +2 → N +1 → N o → N -3
N +5 + 8e — →N -3 окислитель, восстанавливается.
1. Разлагается на свету и при нагревании
Образуется бурый газ
2. При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород
HNO3 + Me = соль + H2O + Х
Источник