Презентация "Азотная кислота" по химии – проект, доклад

Азотная кислота

1. Состав. Строение. Физические свойства

2. Классификация

3. Получение азотной кислоты

4. Химические свойства

5. Применение Тест

Соли азотной кислоты

HNO3

Состав. Строение. Свойства.

H O N —

степень окисления азота

валентность азота

+5 IV химическая связь

ковалентная полярная

Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде. tкип. = 83ºC.. При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый цвет: 4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O Азотная кислота ядовита.

При разложении азотной кислоты выделяется кислород, поэтому скипидар вспыхивает.

Азотная кислота (HNO3) Классификация

наличию кислорода: основности: растворимости в воде: летучести: степени электролитической диссоциации:

кислородсодержащая

одноосновная растворимая летучая сильная

Азотная кислота по:

Получение азотной кислоты в промышленности

NH3 NO NO2 HNO3 4NH3+ 5O2 = 4NO + 6H2O 2NO+O2 = 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II):

2. Окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV):

3. Адсорбция (поглощение) оксида азота (IV) водой при избытке кислорода

В лаборатории азотную кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на нитраты при слабом нагревании.

Составьте уравнение реакции получения азотной кислоты.

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3

Химические свойства азотной кислоты

1. Типичные свойства кислот

2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами

3. Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

Азотная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Перечислите свойства характерные для кислот.

Кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами, с основаниями, амфотерными гидроксидами, с солями.

Составьте уравнения реакций азотной кислоты:

1 3 2

с оксидом меди (II), оксидом алюминия;

c гидроксидом натрия, гидроксидом цинка;

c карбонатом аммония, силикатом натрия.

Рассмотрите реакции с т. зр. ТЭД. Дайте названия полученным веществам. Определите тип реакции.

2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O

2H+ + 2NO3– + CuO = Cu2+ + 2NO3– + H2O

2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O

6H+ + 6NO3– + Al2O3 = 2Al3+ + 6NO3– + 3H2O

6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O

H+ + NO3– + Na+ + OH– = Na+ + NO3– + H2O

H+ + OH– = H2O

2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O

2H+ + 2NO3– + Zn(OH)2 = Zn2+ +2NO3– + 2H2O

2H+ + Zn(OH)2 = Zn2+ + 2H2O

2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + ↑CO2 + H2O

2H+ + 2NO3– + 2NH4+ + CO22– = 2NH4+ +2NO3– + ↑CO2 + H2O

2H+ + CO22– = ↑CO2 + H2O

2HNO3 + Na2SiO3 = ↓H2SiO3 + 2NaNO3

2H+ + 2NO3– + 2Na+ + SiO32– = ↓H2SiO3 + 2Na+ + 2NO3–

2H+ + SiO32– = ↓H2SiO3

Активные кислоты вытесняют слабые летучие или нерастворимые кислоты из растворов солей.

Взаимодействие азотной кислоты с металлами

Как реагируют металлы с растворами кислот?

Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т.е. не взаимодействуют с кислотами, не растворяются в них.

Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами:

1. Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются разнообразные соединения азота: N+4O2, N+2O, N2+1O, N20, N–3H3 (NH4NO3)

2. С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду активности.

3. Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt

4. Концентрированная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются.

опыт N–3H4+ N20 N2+1O N+2O N+4O2

концентрация кислоты

активность металлов

Окислительные свойства азотной кислоты

Составьте уравнение реакции взаимодействия концентрированной азотной кислоты с ртутью. Рассмотрите реакцию с т. зр. ОВР.

4HN+5O3 + Hg0 = Hg+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O

N+5 + 1e → N+4 1 2 Hg0 – 2e → Hg+2 2 1

HNO3 (за счет N+5) – окислитель, процесс восстановления; Hg0– восстановитель, процесс окисления.

Допишите схемы реакций:

Рассмотрите превращения в свете ОВР

1) HNO3(конц.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O

2) HNO3(разб.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O

1) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+4O2 + H2O

N+5 + 1e → N+4 1 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 1

2) HN+5O3(конц.) + Cu0 = Cu+2(NO3)2 + N+2O + H2O

4 8

N+5 + 3e → N+2 3 2 Cu0 – 2e → Cu+2 2 3

восстановление окисление восстановитель окислитель

Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

Окисляет неметаллы до соответствующих кислот. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается до NO2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO.

HNO3 + С → СO2 + H2O + NO2

N+5 + 1e → N+4 1 4 С0 – 4e → С+4 4 1

HNO3 + P → H3PO4 + NO2 + H2O

N+5 + 1e → N+4 1 5 P0 – 5e → P+5 5 1

HNO3 + P + H2O → H3PO4 + NO

N+5 + 3e → N+2 3 5 P0 – 5e → P+5 5 3

Азотная кислота как сильный окислитель

Расставьте в схемах коэффициенты методом электронного баланса.

HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления

HNO3 (за счет N+5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления

Взаимодействие азотной кислоты с углем

Взаимодействие азотной кислоты с белым фосфором

Применение азотной кислоты

6

Производство азотных и комплексных удобрений.

Производство взрывчатых веществ

Производство красителей

Производство лекарств

Производство пленок, нитролаков, нитроэмалей

Производство искусственных волокон

7

Как компонент нитрующей смеси, для траления металлов в металлургии

Как называются соли азотной кислоты?

нитраты

Нитраты K, Na, NH4+ называют селитрами

Составьте формулы перечисленных солей.

KNO3 NaNO3 NH4NO3

Нитраты – белые кристаллические вещества. Сильные электролиты, в растворах полностью диссоциируют на ионы. Вступают в реакции обмена.

Каким способом можно определить нитрат-ион в растворе?

К соли (содержащей нитрат-ион) добавляют серную кислоту и медь. Смесь слегка подогревают. Выделение бурого газа (NO2) указывает на наличие нитрат-иона.

Нитрат калия (калиевая селитра)

Бесцветные кристаллы Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применя-ется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5ºС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода.

Применяется как удобрение; в стекольной, металлообрабатываю-щей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей.

Нитрат натрия

Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение.

Нитрат аммония

При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль.

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Co Sn Pb Cu Ag Hg Au

нитрит + О2

оксид металла + NO2 + O2

Ме + NO2 + O2

Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра.

2NaNO3 = 2NaNO2 + O2 2Pb(NO3)2= 2PbO + 4NO2 + O2 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

1. Степень окисления азота в азотной кислоте равна: А) +5; Б) +4; В) -3.

А

2. При взаимодействии с какими веществами азотная кислота проявляет особые свойства, отличающие её от других кислот: А) основными оксидами; Б) металлами; В) основаниями.

Б

3. В окислительно-восстановительной реакции азотная кислота может участвовать в качестве: А) окислителя; Б) восстановителя; В) окислителя и восстановителя.

4. Какое из данных соединений азота называют чилийской селитрой: А) нитрат калия; Б) нитрат кальция; В) нитрат натрия;

В

5. Запишите уравнение взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой . Коэффициент перед формулой кислоты равен: А) 2; Б) 4; В) 1.

6. Какое из перечисленных веществ не реагирует с разбавленной азотной кислотой: А) медь; Б) гидроксид натрия; В) бромид натрия.

7. Азотную кислоту получают в три стадии, окисляя атом азота по следующей схеме: А) N–3 →N+2 →N+4 → N+5 Б) N–3 →N0 →N+4 → N+5 В) N0 →N+2 →N+4 → N+5