Азотная кислота. Строение молекулы и получение.

Дата_____________ Класс_______________

Тема: Азотная кислота. Строение молекулы и получение.

Цели урока: знать строение, свойства и применение азотной кислоты, особые свойства азотной кислоты (взаимодействие с металлами); уметь доказывать химические свойства азотной кислоты, записывать уравнения реакций в свете представлений об электролитической диссоциации и окислительно-восстановительных процессах.

Ход урока

1. Организационный момент урока.

2. Изучение нового материала.

HNO₃  - Азотная кислота

химические формулы

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.

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/см³. 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

2NO + O₂ → 2NO₂

4НNО₃ ^свет→ 4NО₂↑(бурый газ) + 2Н₂О + О₂

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.

 Получение

1.      Лабораторный способ 

KNO₃ + H₂SO₄(конц)  → KHSO₄ + HNO₃­ (при нагревании) 

2.      Промышленный способ

Осуществляется в три этапа: 

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 

2NO + O₂ → 2NO₂ 

в)      Поглощение NO₂ водой в присутствии избытка кислорода 

4NO₂ + О₂ + 2H₂O ↔ 4HNO₃

или  3NO₂ + H₂O ↔ 2HNO₃+NO (без избытка кислорода)

Применение

• в производстве минеральных удобрений;

• в военной промышленности;

• в фотографии — подкисление некоторых тонирующих растворов;

• в станковой графике — для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише).

• в производстве взрывчатых и отравляющих веществ

3. Закрепление изученного материала

№1. Степень окисления атома азота в молекуле азотной кислоты

a. +4   

            b. +3   

            c. +5   

            d. +2

№2. Атом азота в молекуле азотной кислоты имеет валентность равную -

            a. II    

            b. V    

            c. IV   

            d. III

№3. Какими физическими свойствами характеризуют чистую азотную кислоту?

a. без цвета   

            b. не имеет запаха   

            c. имеет резкий раздражающий запах      

            d. дымящая жидкость         

            e. окрашена в жёлтый цвет

№4. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции:

№5. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса, покажите переход электронов, укажите процессы окисления (восстановления; окислитель (восстановитель):

NO₂ + О₂ + H₂O ↔ HNO₃

4. Домашнее задание

П.19, упр. 3-6, задачи 1-2 на стр.60