Азотная кислота. Получение, свойства. Нитраты, азотные удобрения.

9 класс (обязательный минимум по химии) Азотная кислота. Получение, свойства. Нитраты, азотные удобрения.

Цели урока:

• Знать строение и свойства азотной кислоты и ее солей.
• Уметь составлять уравнения реакций, отражающие свойства этих веществ.
• Развивать наблюдательность, внимание, умение работать самостоятельно и в группе, умение анализировать.

Строение молекулы азотной кислоты:

O

H O N Структурная формула

O

• O H O N Структурная формула O
• O H O N Структурная формула O

Физические свойства

Бесцветная, дымящаяся, неограниченно растворимая в воде жидкость, обладающая резким раздражающим запахом. t °пл.= -41° C ; t °кип.= 86°С. При долгом стоянии на свету желтеет из-за частичного разложения. Едкое вещество.

Получение.

• Лабораторный способ:

Действие конц. серной кислоты на кристаллические нитраты.

KNO 3 + H 2 SO 4(конц)   =   KHSO 4 + HNO 3

Получение.

• Промышленный способ осуществляется в 3 этапа:

1)             Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO

4NH 3 + 5O 2   = 4NO + 6H 2 O

2)      Окисление кислородом воздуха NO до NO 2

2 NO + O 2 = 2 NO 2

3)       Поглощение NO 2 водой в присутствии избытка кислорода

4NO 2 + О 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

- Общие с другими кислотами

- Специфические свойства

• - Общие с другими кислотами - Специфические свойства
• - Общие с другими кислотами - Специфические свойства
• - Общие с другими кислотами - Специфические свойства
• - Общие с другими кислотами - Специфические свойства

Общие химические свойства

HNO 3 :

• Очень сильная кислота.
• Диссоциирует в водном растворе практически нацело.

HNO 3 H + +NO 3 -

Разбавленная азотная кислота проявляет все свойства кислот :

• 1. взаимодействует с основными и амфотерными оксидами.
• 2. взаимодействует с основаниями.
• 3. реагирует с солями ( , )

HNO 3 :

• Реагирует с основными и амфотерными оксидами

CuO + 2 HNO 3 = Cu ( NO 3 ) 2 + H 2 O

CuO + 2H + + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + H 2 O

CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O

HNO 3 :

• Реагирует с основаниями

HNO 3 + NaOH NaNO 3 + H 2 O

H + + NO 3 - + Na + + OH - Na + + NO 3 - + H 2 O

H + + OH - H 2 O

HNO 3 :

• вытесняет слабые кислоты из их солей

• 2HNO 3 + Na 2 CO 3 2NaNO 3 + H 2 O + CO 2

2H + + 2NO 3 - + 2Na + + С O 3 2 - 2Na + + 2NO 3 - + H 2 O + CO 2

• 2H + + СO 3 2 - H 2 O + CO 2

Азотная кислота проявляет особые свойства:

• Взаимодействие с металлами
• Взаимодействие с неметаллами
• Взаимодействие с органическими соединениями

• Разложение при нагревании

Специфические свойства азотной кислоты

При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород !!

• При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород !!
• При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород !!
• При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород !!

металл + HNO 3 = соль азотной кислоты + вода + газ ( соединение азота, азот)

Азотная кислота: взаимодействие с металлами.

HNO 3

/

концентрированная



Fe, Al, Cr, Au, Pt

\



пассивирует

(без нагревания)



разбавленная

с тяжелыми металлами NO 2

со щелочными и щел.- зем. металлами

N 2 O





с тяжелыми металлами

NO

со щелочными и щел.зем. металлами,

а также Sn и Fe: NH 3 ,

(NH 4 NO 3 )

Реакция с металлами :

• Большинство металлов реагируют с азотной кислотой с выделением азота или его оксидов в различных степенях окисления, или с выделением аммиака. Продукты реакции зависят от условий ее проведения.

• Cu 0 + 4HN +5 O 3 → Cu +2 (NO3) 2 + 2N +4 O 2 + 2H 2 O
• 3Cu 0 + 8HN +5 O 3 → 3Cu +2 (NO 3 ) 2 + 2N +2 O + 4H 2 O

Fe, Al, Cr, Au, Pt с концентрированной кислотой не реагируют,

пассивируются (без нагревания) .

S + 6HNO 3 ( конц. ) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

B + 3HNO 3 = H 3 BO 3 + 3NO 2

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

HNO 3 реагирует с неметаллами:

• Азотная кислота превращается в NO (или в NO 2 ); неметаллы окисляются до соответствующих кислот:

Азотная кислота

• 1.   Разлагается на свету и при нагревании:

4HNO 3   =   2H 2 O + 4NO 2 + O 2

Реакции с органическими веществами:

       Окрашивает белки в желтый цвет

("ксантопротеиновая реакция")

Качественная реакция на ион NO 3 -

Вещество + медные стружки + H 2 SO 4 (к.)+ t 0

NaNO 3 + H 2 SO 4 ( к . ) = NaHSO 4 + HNO 3

4 HNO 3 + Cu = Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO 2 + 2H 2 O

бурый газ

Соли азотной кислоты

• называются нитратами (селитрами)

• NaNO 3 – нитрат натрия
• Cu(NO 3 ) 2 – нитрат меди( II)

РАЗЛОЖЕНИЕ НИТРАТОВ при нагревании:

1)     Нитраты щелочных металлов разлагаются до нитритов :

2 NaNO 3   =   2 NaNO 2 + O 2

2)     Нитраты менее активных металлов (от щелочноземельных до меди) разлагаются до оксидов:

2Mg(NO 3 ) 2   =   2MgO + 4NO 2 + O 2

2Cu(NO 3 ) 2   =   2CuO + 4NO 2 + O 2

3)     Нитраты малоактивных металлов разлагаются до металлов :

2 AgNO 3   =   2 Ag + 2 NO 2 + O 2

4)     Нитрат аммония разлагаются до N 2 O

NH 4 NO 3   =   N 2 O + 2H 2 O

Применение

Химические

волокна

Взрывчатые

вещества

Удобрение

Эмульгаторы

Моющие

средства

HNO3 ,

нитраты

Красители

Лекарства

Полимеры

Тонирующие

вещества

Фотоплёнка

Окислители

Пиротехника