Az óra típusa:Óra az új ismeretek és készségek átadásáról és elsajátításáról.

Célok: A savak általános kémiai tulajdonságaira vonatkozó ismeretek megismétlése és megszilárdítása; tanulmányozza a salétromsav molekula szerkezetét, a salétromsav fizikai és specifikus kémiai tulajdonságait - fémekkel való kölcsönhatását; megismertesse a tanulókkal a tiszta salétromsav előállításának ipari és laboratóriumi módszereit.

A lecke eredményeként tudnod kell:

1. A salétromsav molekula összetétele és szerkezete; a nitrogénatom által létrehozott kovalens kötések száma és a nitrogén oxidációjának mértéke egy salétromsav molekulában.
2. A salétromsav általános kémiai tulajdonságai: kölcsönhatás indikátorokkal (lakmusz és metilnarancs), bázikus és amfoter oxidokkal, bázisokkal, gyengébb és illékonyabb savak sóival.
3. A salétromsav sajátos kémiai tulajdonságai: kölcsönhatása fémekkel.
4. Laboratóriumi és ipari módszerek salétromsav előállítására.

Képesnek kell lennie:

1. Készítsen kémiai reakciók egyenleteit az elektrolitikus disszociáció elméletének szemszögéből!
2. Készítsen reakcióegyenleteket tömény és híg savak fémekkel való kölcsönhatására elektronegyensúly módszerrel!

Módszerek és módszertani technikák:

1. Beszélgetés.
2. Hallgatók önálló munkája salétromsav és fémek kémiai reakcióinak egyenleteinek felállításában.
3. Laboratóriumi munka a salétromsav általános kémiai tulajdonságainak tanulmányozására;
4. Támogató vázlat készítése.
5. Alkotó munka: tanulói beszámoló a salétromsav beszerzéséről.
6. Kísérletek bemutatása: híg és tömény salétromsav kölcsönhatása rézzel.
7. Diák megjelenítése multimédiás kivetítővel.
8. Az önálló munkavégzés eredményeinek kölcsönös ellenőrzése, kölcsönös értékelése.

Berendezések és reagensek:

A diákasztalokon: salétromsav oldatok HNO 3 (20 - 25%), indikátorok lakmusz és metilnarancs, nátrium-hidroxid oldat NaOH, réz(II)-szulfát oldat CuSO 4, vas(II)-szulfát oldat FeSO 4, réz(II)-oxid CuO, alumínium oxid Al2O 3, nátrium-karbonát oldat Na 2 CO 3, kémcsövek, kémcsőtartók.
A tanári asztalon: tömény salétromsav HNO 3 (60 - 65%), hígított salétromsav HNO 3 (30%), állvány kémcsövekkel, rézhuzal (darabok), gázkivezető cső, kristályosító vízzel, kémcsőtartó, multimédiás telepítés (számítógép, vetítővászon) .

Tanterv:
Az óravázlatot felírják a táblára és kinyomtatják referencia jegyzet összeállításához a tanulók asztalára (1. melléklet)

Az órák alatt:

I Ismétlés.

Tanár: Az előző leckéken néhány nitrogénvegyületet tanulmányoztunk. Emlékezzünk rájuk.
Diák: Ezek az ammónia, ammóniumsók, nitrogén-oxidok.
Tanár: Mely nitrogén-oxidok savasak?
Diák: Nitrogén-oxid (III) N 2 O 3 - nitrogén-anhidrid és nitrogén-oxid (V) N 2 O 5 - nitrogén-anhidrid, ez a HNO3 salétromsavnak felel meg.
Tanár: Mi a salétromsav minőségi és mennyiségi összetétele?

A tanár felírja a táblára a salétromsav képletét, és megkéri a tanulót, hogy rendezze az oxidációs állapotokat

Diák: A molekula három kémiai elemből áll: H, N, O - egy hidrogénatom, egy nitrogénatom és három oxigénatom.

II A HNO 3 összetétele és szerkezete

Tanár: Hogyan jön létre a salétromsav molekula?

A tanár előadást tart a salétromsavról (2. melléklet - előadás, 3. melléklet - magyarázat szövege az előadáshoz)

III Fizikai tulajdonságok:

Tanár: Most áttérünk a salétromsav fizikai tulajdonságainak tanulmányozására.

A tanulók rövid leírást írnak a salétromsav fizikai tulajdonságairól.

Tanár a bemutató asztalon, amely bemutatja, mi az a tömény salétromsavA HNO (60 – 65%) színtelen, „levegőben füstölgő”, szúrós szagú folyadék. 100% koncentráltA HNO 3 néha sárgás színű, mert Illékony és instabil, szobahőmérsékleten lebomlik, és nitrogén-monoxid szabadul fel (IV) vagy „barna” gáz, ezért sötét üvegpalackokban tárolják.

A tanár felírja a táblára a salétromsav bomlásának kémiai reakciójának egyenletét:

Tanár: A salétromsav higroszkópos és vízzel bármilyen arányban elegyedik. Vizes oldatokban erős elektrolit, – 41,6 0 C hőmérsékleten megkeményedik. A gyakorlatban 65% salétromsavat használnak, nem füstöl, ellentétben a 100% -kal - oh.

IV Kémiai tulajdonságok

Tanár: Térjünk át a lecke következő szakaszára. A salétromsav erős elektrolit. Következésképpen a savak összes általános tulajdonságával rendelkezik. Milyen anyagokkal lépnek reakcióba a savak?
Diák: Indikátorokkal, bázikus és amfoter oxidokkal, bázisokkal, gyengébb és illékony savak sóival, fémekkel.
Tanár:Íme a savak általános tulajdonságai.

A multimédiás telepítés be van kapcsolva. A tanár előadást tart a savak általános kémiai tulajdonságairól (4. melléklet).

Tanár: Végezzünk el egy kísérleti szakaszt az órán. Az Ön feladata, hogy olyan kémiai reakciókat hajtson végre, amelyek megerősítik a savak kémiai tulajdonságait, példaként a salétromsavat használva. 4 fős csoportokban fogsz dolgozni. Az asztalokon a laboratóriumi kísérletekhez szükséges utasítások (5. melléklet). A jegyzetfüzeteiben egyenleteket kell készítenie a kémiai reakciókhoz molekuláris és ionos formában.

Tanár: Térjünk át a salétromsav sajátos kémiai tulajdonságaira. Meg kell jegyezni, hogy a salétromsav mind hígítva, mind koncentráltan nem bocsát ki hidrogént fémekkel való kölcsönhatás során, de különféle nitrogénvegyületeket szabadíthat fel - az ammóniától a nitrogén-monoxidig (IV).

A multimédiás telepítés be van kapcsolva. A tanár előadást tart a salétromsav redukciójának lehetséges termékeiről (6. melléklet).

Tanár: Nézzük a diagramot. Mindenki asztalán ott vannak a salétromsav (hígított és koncentrált) fémekkel való redukálására szolgáló sémák (7. melléklet).

1. Híg salétromsav kölcsönhatása rézzel. Nitrogén-monoxid (II) összegyűjtése víz felett.
2. Tömény salétromsav kölcsönhatása rézzel. Nitrogén-oxid (IV) kinyerése.

Írd fel a reakcióegyenleteket a táblára:

Tanár: A kísérletek alapján következtetéseket vonhatunk le:

Tanár: A tömény és híg salétromsav fémekkel történő redukciós sémáit, valamint a 127. oldalon található tankönyvet felhasználva folytassuk a lehetőségek önálló munkáját (8. melléklet). Mindenki elkészíti a saját verzióját. Kártyákat kínálnak fel - feladatokat. A munkaidő 5-7 perc.

A multimédiás telepítés be van kapcsolva. A tanár megmutatja a helyes válaszlehetőségeket (9. melléklet). A tanulók ellenőrzik, hogy a feladatot megfelelően teljesítették-e.

V Salétromsav HNO 3 előállítása

Diák:(üzenet) A laboratóriumban a salétromsavat úgy állítják elő, hogy kálium- vagy nátrium-nitrátot tömény kénsavval reagáltatnak melegítéssel vagy anélkül:

Az iparban a salétromsavat a légköri nitrogénből szintetizált ammónia katalitikus oxidációjával állítják elő:

A tanuló diagramot mutat a salétromsav előállítására (10. melléklet), a reakcióegyenleteket a tanulók lejegyzik a füzetükbe.

VI Következtetés

Tanár: A mai órán a salétromsav összetételével és szerkezetével ismerkedtünk meg. Megismételtük és megszilárdítottuk a savak általános tulajdonságait a salétromsav példáján, megszilárdítottuk ismereteinket a TED elméletéről, az atomszerkezet és a kémiai kötés elméletéről. Tanulmányoztuk a salétromsav specifikus tulajdonságait, nevezetesen a fémekkel való kölcsönhatását. Megismertük a salétromsav előállításának módszereit.

D/z: 33. §, pl. 4 a tankönyv 128. oldalán;
feladatok: 4 – 35, 4 – 41 feladatfüzet;
jegyzeteket tanulni.

Bibliográfia

1. Kuznyecova N.E., Titova I.M., Gara N.N., Zhegin A.Yu. Kémia: tankönyv az általános oktatási intézmények 9. osztálya számára. – M.: Ventana – Graf, 2004.
2. Enciklopédia gyerekeknek. Kémia. – M.: Avanta, 2000.
3. Maksimenko O.O. Kémia. Útmutató egyetemekre jelentkezőknek. – M.: Eksmo, 2003.
4. Polosin V.S., Prokopenko V.G. Workshop a kémia tanítási módszereiről. oktatóanyag. – M.: Oktatás, 1989.
5. Martynenko B.V. Kémia: Savak és bázisok. – M.: Oktatás, 2000.

Rizs. 97. Terpentin meggyújtása salétromsavban

Tiszta - színtelen folyadék ud. tömege 1,53, forráspontja 86°, és -41°-on átlátszó kristályos masszává szilárdul. A levegőben „füstöl” a tömény sósavhoz hasonlóan, mivel gőzei kis ködcseppeket képeznek a levegő nedvességével együtt.

Vízzel tetszőleges arányban elegyedik, a 68%-os oldat 120,5°-on forr, és változtatás nélkül desztillálódik. Ez egy közönséges eladási oud kompozíciója. súly 1.4. A 96-98% HNO 3 tartalmú, vörösesbarnára színezett, benne oldott nitrogén-dioxiddal tömény savat füstölgő salétromsavnak nevezik.

A salétromsav kémiailag nem különösebben stabil. Már a fény hatására fokozatosan bomlikvíz és nitrogén-dioxid:

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

Minél magasabb a hőmérséklet és minél koncentráltabb a sav, annál gyorsabban megy végbe a bomlás. Ezért a nitrátból nyert salétromsavat mindig sárgás színű a nitrogén-dioxid. A bomlás elkerülése érdekében a desztillációt csökkentett nyomáson végezzük, amely alatt a salétromsav 20 °C-hoz közeli hőmérsékleten forr.

A salétromsav az egyik legerősebb sav; híg oldatokban teljesen H- és NO3'-ionokra bomlik.

A salétromsav legjellemzőbb tulajdonsága a kifejezett oxidáló képessége. A salétromsav az egyik legerősebb oxidálószer. Sok metalloid könnyen oxidálódik általa, és a megfelelő savakká alakul. Így például salétromsavval forralva fokozatosan kénsavvá, foszforsavvá stb. oxidálódik. A tömény salétromsavba mártott parázsló szén nemhogy ki nem alszik, hanemfényesen fellángol, a savat lebontva vörösesbarna nitrogén-dioxidot képez.

Néha az oxidáció annyi hőt termel, hogy az oxidáló anyag előmelegítés nélkül spontán meggyullad.

Például öntsünk egy kis füstölgő salétromsavat egy porcelánpohárba, helyezzük a csészét egy széles pohár aljára, és miután pipettába gyűjtöttük a terpentint, cseppenként csepegtessük bele a savval ellátott csészébe. A savba kerülő minden csepp meggyullad és megég, nagy lángot és koromfelhőt képezve (97. ábra). A felhevített fűrészpor egy csepp füstölgő salétromsavtól is meggyullad. A salétromsav az arany, a platina és néhány ritka fém kivételével szinte mindenre hat, és nitrátsókká alakítja őket. Mivel az utóbbiak vízben oldódnak, a gyakorlatban a salétromsavat folyamatosan használják fémek oldására, különösen olyanokra, amelyekre más savak nem, vagy nagyon lassan hatnak.

Figyelemre méltó, hogy amint azt M. V. is megállapította, néhány ( stb.) híg salétromsavban nem oldódik fel hideg tömény salétromsavban. Nyilvánvalóan ez annak köszönhető, hogy a felületükön vékony, nagyon sűrű oxidréteg képződik, amely megvédi a fémet a sav további hatásától. Ezek tömény salétromsavval történő kezelés után „passzívak” lesznek, azaz a híg savakban való oldódási képességüket is elvesztik.

A salétromsav oxidáló tulajdonságait molekuláinak instabilitása és a bennük lévő legmagasabb oxidációs állapotú nitrogén jelenléte határozza meg, ami 5-ös pozitív vegyértéknek felel meg. Az oxidáció során a salétromsavat egymás után a következő vegyületekké redukálják:

HNO 3 → NO 2 → HNO 2 → NO → N 2 O → N 2 → NH 3

A salétromsav redukciós foka mind a koncentrációjától, mind a redukálószer %-os aktivitásától függ. Minél hígabb a sav, annál jobban csökken. A tömény salétromsavat mindig NO 2 -dá redukálják. A híg salétromsavat általában NO-vá, vagy aktívabb fémek, például Fe, Zn, Mg hatására N2O-vá redukálják. Ha a sav nagyon híg, akkor a fő redukciós termék az NH3, amely az NH ammóniumsót képezi. savfelesleg 4 NO 3 .

Szemléltetésképpen bemutatunk több, salétromsavat alkalmazó oxidációs reakció diagramját;

1) Pb + HNO 3 → Pb(NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O

2) Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O

hígított,

3) Mg + HNO 3 → Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O

hígított,

4) Zn + HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O

nagyon híg

Megjegyzendő Általában nem szabadul fel, amikor a híg salétromsav fémekre hat.

Amikor a metalloidokat oxidálják, a salétromsav általában NO-vá redukálódik.

S+2HNO3 = H2SO4+2NO

A fenti diagramok szemléltetik a salétromsav oxidatív hatásának legjellemzőbb eseteit. Általában

Megjegyzendő, hogy a salétromsavat érintő összes oxidációs reakció nagyon összetett, mivel különböző redukciós termékek egyidejűleg képződnek, és még mindig nem tekinthetők teljesen tisztázottnak.

Az 1 térfogatrész salétromsavból és 3 térfogatrész sósavból álló keveréket aqua regiának nevezzük. Az Aqua regia felold néhány, salétromsavban oldhatatlan fémet, beleértve a „fémek királyát” is. Hatását az magyarázza, hogy a salétromsav oxidálja a sósavat, szabad klórt szabadítva fel és képződik nitrozil-klorid NOCl:

HNO 3 + 3HCl = Cl 2 + 2H 2 O + NOCl

A nitrozil-klorid a reakció közbenső terméke, és nitrogén-oxidra bomlik, és:

2NOCl = 2NO + Cl 2

A felszabaduló anyag fémekkel egyesül, így fémeket képezve, amikor a fémeket feloldják a vízben, nem salétromsav, hanem sósav sói keletkeznek:

Au + 3HCl + HNO 3 = AuCl 3 + NO + 2H 2 O

A salétromsav számos szerves anyagra hat oly módon, hogy egy szerves vegyület molekulájában egy vagy több hidrogénatomot nitrocsoportok - NO 2 - helyettesítenek. Ez a nitrálásnak nevezett folyamat rendkívül fontos szerepet játszik a szerves kémiában.

Amikor a foszforsavanhidrid a salétromsavra hat, az utóbbi elvonja a víz elemeit a salétromsavtól, és ennek eredményeként salétromsavanhidrid és metafoszforsav képződik.

2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3

A salétromsav a legfontosabb nitrogénvegyület a nemzetgazdasági felhasználásának sokfélesége miatt.

A salétromsavat nagy mennyiségben használják fel nitrogénműtrágyák és szerves színezékek gyártása során. Számos kémiai folyamatban alkalmazzák oxidálószerként, salétromos módszerrel kénsav előállításához, fémek oldására, nitrát előállítására, cellulózlakkok, fóliák gyártására, ill. számos más vegyipar. A salétromsavat az ország védelméhez szükséges füstmentes por és robbanóanyagok előállítására is használják, amelyeket széles körben alkalmaznak a bányászatban és a különböző földmunkákban (csatorna-, gátépítés stb.).

Salétromsav és salétromsav és sóik

A salétromsav vagy oldatban, vagy gázfázisban létezik. Instabil, és hevítéskor gőzökké bomlik:

2HNO 2 „NO+NO 2 +H 2 O

Ennek a savnak a vizes oldatai hevítés hatására bomlanak:

3HNO 2 „HNO 3 +H 2 O+2NO

Ez a reakció tehát reverzibilis, bár az NO 2 oldódása két sav képződésével jár együtt: 2NO 2 + H 2 O = HNO 2 + HNO 3

Gyakorlatilag az NO 2 vízzel való reagáltatásával HNO 3 képződik:

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

Savas tulajdonságait tekintve a salétromsav csak valamivel erősebb, mint az ecetsav. Sóit nitriteknek nevezik, és a savtól eltérően stabilak. Sóinak oldataiból kénsav hozzáadásával HNO 2 oldatot kaphatunk:

Ba(NO 2) 2 + H 2 SO 4 = 2HNO 2 + BaSO 4 ¯

A vegyületeire vonatkozó adatok alapján a salétromsav kétféle szerkezetét javasolják:

amelyek a nitriteknek és nitrovegyületeknek felelnek meg. Az aktív fémek nitritjei I. típusú szerkezetűek, az alacsony aktivitású fémek pedig II. Ennek a savnak szinte minden sója jól oldódik, de az ezüst-nitrit a legnehezebb. A salétromsav minden sója mérgező. A kémiai technológia szempontjából fontos a KNO 2 és a NaNO 2, amelyek a szerves színezékek előállításához szükségesek. Mindkét sót nitrogén-oxidokból nyerik:

NO+NO 2 +NaOH=2NaNO 2 +H 2 O vagy nitrátjaik melegítésekor:

KNO 3 +Pb=KNO 2 +PbO

Pb szükséges a felszabaduló oxigén megkötéséhez.

A HNO 2 kémiai tulajdonságai közül az oxidatív tulajdonságok hangsúlyosabbak, míg maga NO-vá redukálódik:

Azonban számos példa hozható az ilyen reakciókra, ahol a salétromsav redukáló tulajdonságokat mutat:

A salétromsav és sóinak jelenléte az oldatban kálium-jodid és keményítő oldatának hozzáadásával határozható meg. A nitrit ion oxidálja a jód aniont. Ehhez a reakcióhoz H + jelenléte szükséges, azaz. savas környezetben fordul elő.

Salétromsav

Laboratóriumi körülmények között a salétromsavat tömény kénsav nitrátokon történő hatására lehet előállítani:

NaNO 3 +H 2 SO 4(k) =NaHSO 4 +HNO 3 A reakció kis melegítés mellett megy végbe.

A salétromsav ipari méretekben történő előállítását az ammónia légköri oxigénnel történő katalitikus oxidációjával végzik:

1. Először ammónia és levegő keverékét vezetjük át egy platina katalizátoron 800 °C-on. Az ammónia nitrogén-monoxiddá (II) oxidálódik:

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

2. Lehűléskor az NO további oxidációja történik NO 2 -dá: 2NO+O 2 =2NO 2

3. A kapott nitrogén-oxid (IV) feleslegben lévő O 2 jelenlétében vízben oldódik, és HNO 3 keletkezik: 4NO 2 +2H 2 O+O 2 =4HNO 3

A kiindulási termékeket - ammóniát és levegőt - alaposan megtisztítják a katalizátort mérgező káros szennyeződésektől (hidrogén-szulfid, por, olajok stb.).

A kapott sav híg (40-60%-os sav). A tömény salétromsavat (96-98%-os) híg sav tömény kénsavval alkotott elegyében történő desztillálásával állítják elő. Ebben az esetben csak a salétromsav párolog el.

Fizikai tulajdonságok

A salétromsav színtelen, szúrós szagú folyadék. Nagyon higroszkópos, „füst” a levegőben, mert gőzei a levegő nedvességével ködcseppeket képeznek. Bármilyen arányban keverhető vízzel. -41,6°C-on kristályos állapotba kerül. 82,6°C-on forr.

A HNO 3-ban a nitrogén vegyértéke 4, az oxidációs állapota +5. A salétromsav szerkezeti képlete a következő:

Mindkét oxigénatom, amelyek csak nitrogénhez kapcsolódnak, egyenértékűek: azonos távolságra vannak a nitrogénatomtól, és mindegyik egy elektron töltésének felét hordozza, azaz. a nitrogén negyedik része egyenlő arányban oszlik meg két oxigénatom között.

A salétromsav elektronszerkezete a következőképpen következtethető:

1. A hidrogénatom egy oxigénatomhoz kovalens kötéssel kapcsolódik:

2. A párosítatlan elektron miatt az oxigénatom kovalens kötést képez a nitrogénatommal:

3. A nitrogénatom két párosítatlan elektronja kovalens kötést hoz létre a második oxigénatommal:

4. A harmadik oxigénatom gerjesztésekor szabad 2p- pálya elektronpárosítással. A nitrogén magányos pár kölcsönhatása a harmadik oxigénatom üres pályájával salétromsavmolekula képződéséhez vezet:

Kémiai tulajdonságok

1. A híg salétromsav a savak összes tulajdonságával rendelkezik. Az erős savakhoz tartozik. Vizes oldatokban disszociál:

HNO 3 “Н + +NO - 3 Hő és fény hatására részben lebomlik:

4HNO 3 =4NO 2 +2H 2 O+O 2 Ezért hűvös és sötét helyen tárolja.

2. A salétromsavat kizárólag oxidáló tulajdonságok jellemzik. A legfontosabb kémiai tulajdonság szinte minden fémmel való kölcsönhatása. Hidrogén soha nem szabadul fel. A salétromsav redukciója a koncentrációjától és a redukálószer jellegétől függ. A redukciós termékekben a nitrogén oxidációs foka +4 és -3 közötti tartományban van:

HN +5 O 3 ®N +4 O 2 ®HN +3 O 2 ®N +2 O®N +1 2 O® N 0 2 ®N -3 H 4 NO 3

A különböző koncentrációjú salétromsav és a különböző aktivitású fémek kölcsönhatásából származó redukciós termékeket az alábbi diagram mutatja be.

A tömény salétromsav normál hőmérsékleten nem lép kölcsönhatásba alumíniummal, krómmal és vassal. Passzív állapotba hozza őket. A felületen oxidfilm képződik, amely a tömény sav számára áthatolhatatlan.

3. A salétromsav nem lép reakcióba Pt-vel, Rh-val, Ir-vel, Ta-val, Au-val. A platinát és az aranyat „aqua regiában” oldják fel - 3 térfogat tömény sósav és 1 térfogat tömény salétromsav keverékében:

Au+HNO3+3HCl=AuCl3+NO+2H2O HCl+AuCl3=H

3Pt+4HNO3+12HCl=3PtCl4+4NO+8H2O2HCl+PtCl4=H2

A „regia vodka” hatása az, hogy a salétromsav a sósavat szabad klórrá oxidálja:

HNO 3 +HCl=Cl 2 +2H 2 O+NOCl 2NOCl=2NO+Cl 2 A felszabaduló klór fémekkel egyesül.

4. A nemfémeket salétromsavval a megfelelő savakká oxidálják, és koncentrációtól függően NO-ra vagy NO 2 -re redukálják:

S+bHNO 3 (konc) =H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 OP + 5HNO 3 (konc) = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O I 2 + 10 HNO 3 (konc) = 2HIO 3 + 10NO 2 +4H2O 3P+5HNO3(p asb) +2H2O=3H3PO4 +5NO

5. Szerves vegyületekkel is kölcsönhatásba lép.

A salétromsav sóit nitrátoknak nevezik, és vízben jól oldódó kristályos anyagok. Ezeket a HNO 3 fémekre, oxidjaira és hidroxidjaira gyakorolt ​​hatására állítják elő. A kálium-, nátrium-, ammónium- és kalcium-nitrátokat nitrátoknak nevezzük. A nitrátot főleg ásványi nitrogénműtrágyákként használják. Ezenkívül a KNO 3-at feketepor előállítására használják (75% KNO 3, 15% C és 10% S keveréke). A robbanóanyag NH 4 NO 3-ból, alumíniumporból és trinitrotoluolból készül.

A salétromsav sói hevítés hatására bomlanak, és a bomlástermékek a sóképző fém helyzetétől függenek a standard elektródpotenciálok sorozatában:

A melegítés hatására bomlás (termolízis) a salétromsavsók fontos tulajdonsága.

2KNO 3 = 2KNO 2 +O 2

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

A Mg-től balra lévő sorozatban található fémsók nitriteket és oxigént képeznek, a Mg-től a rézig - fém-oxid, NO 2 és oxigén, a rézmentes fém, NO 2 és oxigén után.

Alkalmazás

A salétromsav a vegyipar legfontosabb terméke. Nagy mennyiségeket fordítanak nitrogénműtrágyák, robbanóanyagok, színezékek, műanyagok, műszálak és egyéb anyagok előállítására. Dohányzó

A salétromsavat a rakétatechnológiában rakéta-üzemanyag oxidálószerként használják.

· Ipari gyártás, alkalmazás és hatás a testre · Kapcsolódó cikkek · Megjegyzések · Irodalom · Hivatalos webhely ·

Az erősen koncentrált HNO 3 általában barna színű a fényben végbemenő bomlási folyamat miatt:

Hevítéskor a salétromsav ugyanazon reakció szerint bomlik. A salétromsavat (bomlás nélkül) csak csökkentett nyomáson lehet desztillálni (a jelzett forráspont atmoszférikus nyomáson extrapolációval állapítható meg).

Az arany, egyes platinacsoportos fémek és a tantál a teljes koncentrációtartományban közömbös a salétromsavval szemben, más fémek reagálnak vele, a reakció lefolyását szintén a koncentrációja határozza meg.

A HNO 3 mint erős egybázisú sav kölcsönhatásba lép:

a) bázikus és amfoter oxidokkal:

c) kiszorítja a gyenge savakat sóikból:

Forrás vagy fény hatására a salétromsav részben lebomlik:

A salétromsav bármilyen koncentrációban az oxidáló sav tulajdonságait mutatja, emellett a nitrogén oxidációs állapota +4-ről 3-ra redukálódik. A redukció mélysége elsősorban a redukálószer jellegétől és a salétromsav koncentrációjától függ. Oxidáló savként a HNO 3 kölcsönhatásba lép:

a) a hidrogéntől jobbra lévő feszültségsorban álló fémekkel:

Tömény HNO3

HNO 3 hígítás

b) a hidrogéntől balra lévő feszültségsorban álló fémekkel:

Az összes fenti egyenlet csak a reakció domináns lefolyását tükrözi. Ez azt jelenti, hogy adott körülmények között ennek a reakciónak több terméke van, mint más reakciók termékei, például amikor a cink salétromsavval reagál (a salétromsav tömeghányada oldatban 0,3), a termékek tartalmazzák a legtöbb NO-t, de szintén tartalmaznak (csak kisebb mennyiségben) és NO 2, N 2 O, N 2 és NH 4 NO 3.

A salétromsav és a fémek kölcsönhatásának egyetlen általános mintája: minél hígabb a sav és minél aktívabb a fém, annál mélyebbre csökken a nitrogén:

A savkoncentráció növelése növeli a fémaktivitást

A salétromsav, még koncentrált is, nem lép kölcsönhatásba arannyal és platinával. A vasat, alumíniumot, krómot hideg tömény salétromsavval passziválják. A vas reakcióba lép a híg salétromsavval, és a sav koncentrációja alapján nemcsak különféle nitrogénredukciós termékek képződnek, hanem különféle vasoxidációs termékek is:

A salétromsav oxidálja a nemfémeket, és a nitrogén általában NO-ra vagy NO 2 -re redukálódik:

és összetett anyagok, például:

Egyes szerves vegyületek (például aminok, terpentin) tömény salétromsavval érintkezve spontán meggyulladnak.

Egyes fémek (vas, króm, alumínium, kobalt, nikkel, mangán, berillium), amelyek reakcióba lépnek a híg salétromsavval, a tömény salétromsav passziválódik, és ellenáll a hatásainak.

A salétromsav és a kénsav keverékét „melange”-nak nevezik.

A salétromsavat széles körben használják nitrovegyületek előállítására.

Három térfogatrész sósav és egy térfogatrész salétromsav keverékét „aqua regiának” nevezik. Az Aqua regia feloldja a legtöbb fémet, beleértve az aranyat és a platinát is. Erős oxidáló képessége a keletkező atomos klórnak és nitrozil-kloridnak köszönhető:

Nitrátok

A salétromsav erős sav. Sóit - nitrátokat - HNO 3 fémekre, oxidokra, hidroxidok vagy karbonátokra gyakorolt ​​hatására nyerik. Minden nitrát jól oldódik vízben. A nitrátion nem hidrolizál vízben.

A salétromsav sói hevítés hatására visszafordíthatatlanul lebomlanak, és a bomlástermékek összetételét a kation határozza meg:

a) a magnéziumtól balra lévő feszültségsorokban található fémek nitrátjai:

b) a magnézium és a réz közötti feszültségtartományban lévő fémek nitrátjai:

c) a higanytól jobbra eső feszültségsorokban található fémek nitrátjai:

d) ammónium-nitrát:

A vizes oldatokban lévő nitrátok gyakorlatilag nem mutatnak oxidáló tulajdonságokat, de magas hőmérsékleten szilárd állapotban erős oxidálószerek, például szilárd anyagok olvasztásakor:

A cink és az alumínium lúgos oldatban a nitrátokat NH 3 -dá redukálja:

A salétromsav sóit - nitrátokat - széles körben használják műtrágyaként. Ráadásul szinte minden nitrát jól oldódik vízben, ezért ásványi anyag formájában rendkívül kevés van belőlük a természetben; a kivétel a chilei (nátrium) nitrát és az indiai nitrát (kálium-nitrát). A legtöbb nitrátot mesterségesen állítják elő.

Az üveg és a fluoroplastic-4 nem lép reakcióba salétromsavval.

Kísérletileg bebizonyosodott, hogy egy salétromsav molekulában két oxigénatom és egy nitrogénatom között két kémiai kötés teljesen azonos – másfél kötés. A nitrogén oxidációs állapota +5, vegyértéke pedig IV.

Fizikai tulajdonságok

Salétromsav HNO 3 tiszta formában - színtelen folyadék, éles fullasztó szaggal, vízben végtelenül oldódik; t°pl = -41°C; t° forráspont = 82,6°C, r = 1,52 g/cm3. Kis mennyiségben villámkisülések során keletkezik, és az esővízben is jelen van.

Fény hatására a salétromsav részben lebomlik, felszabadul N O 2 és azért cEzt követően is világosbarna színt kap:

N 2 + O 2 zivatar el. számjegyek → 2NO

2NO + O 2 → 2NO 2

4H N O 3 fény → 4 N O 2 (barna gáz)+ 2H 2 O + O 2

A nagy koncentrációjú salétromsav gázokat bocsát ki a levegőben, amelyeket zárt palackban barna gőzökként (nitrogén-oxidokként) észlelnek. Ezek a gázok nagyon mérgezőek, ezért vigyázni kell, nehogy belélegezze őket. A salétromsav számos szerves anyagot oxidál. A papír és a szövetek megsemmisülnek az anyagokat alkotó anyagok oxidációja miatt. A tömény salétromsav hosszan tartó érintkezés esetén súlyos égési sérüléseket okoz, rövid érintkezés esetén pedig a bőr több napig tartó sárgulását okozza. A bőr sárgulása a fehérje pusztulását és a kén felszabadulását jelzi (minőségi reakció koncentrált salétromsavra - sárga elszíneződés az elemi kén felszabadulása miatt, amikor a sav a fehérjére hat - xantoprotein reakció). Vagyis bőrégésről van szó. Az égési sérülések elkerülése érdekében tömény salétromsavval dolgozzon gumikesztyűben.

Nyugta

1. Laboratóriumi módszer

KNO 3 + H 2 SO 4 (konc) → KHSO 4 + HNO 3 (fűtött állapotban)

2. Ipari módszer

Három szakaszban hajtják végre:

a) Ammónia oxidációja platina katalizátoron NO-vá

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (Körülmények: katalizátor – Pt, t = 500˚С)

b) NO oxidációja NO 2 -dá légköri oxigénnel

2NO + O 2 → 2NO 2

c) NO 2 víz általi abszorpciója oxigénfelesleg jelenlétében

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O ↔ 4HNO 3

vagy 3 NO 2 + H 2 O ↔ 2 HNO 3 + NO (többlet oxigén nélkül)

Szimulátor "Salétromsav előállítása"

Alkalmazás

• ásványi műtrágyák gyártásában;
• a hadiiparban;
• fényképezésben - egyes színező oldatok savanyítása;
• festőállvány grafikában - nyomdai formák maratásához (rézkarc táblák, cinkgrafikus nyomdaformák és magnézium klisék).
• robbanóanyagok és mérgező anyagok előállítása során

Kérdések az ellenőrzéshez:

1. sz. A nitrogénatom oxidációs állapota salétromsavmolekulában

a. +4

b. +3

c. +5

d. +2

2. sz. A salétromsav molekulában a nitrogénatom vegyértéke egyenlő:

a. II

b. V

c. IV

d. III

3. sz. Milyen fizikai tulajdonságok jellemzik a tiszta salétromsavat?

a. nincs szín

b. nincs szaga

c. erős irritáló szaga van

d. füstölgő folyadék

e. sárgára festve

4. sz. Párosítsa a kiindulási anyagokat és a reakciótermékeket:

a) NH 3 + O 2	1) NEM 2
b) KNO 3 + H 2 SO 4	2) NO 2 + O 2 + H 2 O
c) HNO3	3) NO + H 2 O
d) NO + O 2	4) KHS04 + HNO3

5. sz. Rendezd az együtthatókat az elektronegyensúly módszerével, mutasd be az elektronok átmenetét, jelezd az oxidációs folyamatokat (redukció; oxidálószer (redukálószer):

NO 2 + O 2 + H 2 O ↔ HNO 3