नाइट्रिक अम्ल एक प्रबल अम्ल है। यह एक रंगहीन तरल है जिसमें तीखी गंध होती है। कम मात्रा में, यह बिजली के निर्वहन के दौरान बनता है और वर्षा जल में मौजूद होता है।

प्रकाश की क्रिया के तहत, यह आंशिक रूप से विघटित हो जाता है:

4 एचएनओ 3 \u003d 4 नहीं 2 + 2 एच 2 ओ + ओ 2

औद्योगिक रूप से नाइट्रिक एसिड का उत्पादन तीन चरणों में होता है। पहले चरण में, अमोनिया का नाइट्रिक ऑक्साइड (N) में संपर्क ऑक्सीकरण होता है:

4एनएच 3 + 5ओ 2 \u003d 4एनओ + 6एच 2 ओ

दूसरे चरण में, नाइट्रिक ऑक्साइड (P) वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) में ऑक्सीकृत हो जाता है:

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

तीसरे चरण में, नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) O2 की उपस्थिति में पानी द्वारा अवशोषित किया जाता है:

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4HNO 3

परिणाम 60-62% नाइट्रिक एसिड है। प्रयोगशाला में, यह कम ताप वाले नाइट्रेट्स पर केंद्रित नाइट्रिक एसिड की क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है:

NaNO 3 + H2SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3

नाइट्रिक एसिड अणु में एक तलीय संरचना होती है। इसमें नाइट्रोजन परमाणु के चार बंधन होते हैं:

हालाँकि, दो ऑक्सीजन परमाणु समतुल्य हैं, क्योंकि उनके बीच नाइट्रोजन परमाणु का चौथा बंधन समान रूप से विभाजित होता है, और इससे स्थानांतरित इलेक्ट्रॉन समान रूप से उनका होता है। इस प्रकार, नाइट्रिक एसिड के सूत्र को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

नाइट्रिक एसिड एक मोनोबैसिक एसिड है, केवल मध्यम लवण - नाइट्रेट बनाता है। नाइट्रिक एसिड एसिड के सभी गुणों को प्रदर्शित करता है: यह धातु ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, लवण के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2HNO 3 + CuO \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O

2HNO 3 + Ba(OH) 2 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

2HNO 3 + CaCO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

सांद्रित नाइट्रिक अम्ल सभी धातुओं (सोने, प्लेटिनम, पैलेडियम को छोड़कर) के साथ क्रिया करके नाइट्रेट, नाइट्रिक ऑक्साइड (+4) बनाता है। पानी:

Zn + 4HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

औपचारिक रूप से, केंद्रित नाइट्रिक एसिड लोहे, एल्यूमीनियम, सीसा, टिन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन उनकी सतह पर यह एक ऑक्साइड फिल्म बनाता है जो धातु के कुल द्रव्यमान के विघटन को रोकता है:

2Al + 6HNO 3 \u003d अल 2 O 3 + 6NO 2 + 3H 2 O

कमजोर पड़ने की डिग्री के आधार पर, नाइट्रिक एसिड निम्नलिखित प्रतिक्रिया उत्पाद बनाता है:

3एमजी + 8एचएनओ 3 (30%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

4एमजी + 10एचएनओ 3 (20%) = 4Zn(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

सक्रिय धातुओं के साथ अत्यधिक पतला नाइट्रिक एसिड नाइट्रोजन यौगिक (-3) बनाता है, वास्तव में: अमोनिया, लेकिन नाइट्रिक एसिड की अधिकता के कारण, यह अमोनियम नाइट्रेट बनाता है:

4Ca + 10HNO 3 = 4Ca(NO 3) 2 + NH4NO 3 + 3H 2 O

सक्रिय धातुओं के साथ मजबूत ठंड में तनु अम्ल नाइट्रोजन बना सकता है:

5Zn + 12HNO 3 = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

धातु: सोना, प्लेटिनम, पैलेडियम सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड की उपस्थिति में केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है:

Au + 3HCl + HNO 3 \u003d AuCl3 + NO + 2H 2 O

नाइट्रिक एसिड, एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, सरल पदार्थों का ऑक्सीकरण करता है - गैर-धातु:

6HNO 3 + S \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

2HNO 3 + S = H 2 SO 4 + 2NO

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

सिलिकॉन नाइट्रिक एसिड के साथ एक ऑक्साइड में ऑक्सीकृत होता है:

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

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड की उपस्थिति में, नाइट्रिक एसिड सिलिकॉन को घोलता है:

4HNO 3 + 12HF + 3Si = 3SiF 4 + 4NO + 8H 2 O

नाइट्रिक एसिड मजबूत एसिड को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है:

एचएनओ 3 + 3 एचसीएल \u003d सीएल 2 + एनओसीएल + 2 एच 2 ओ

नाइट्रिक एसिड कमजोर एसिड और जटिल पदार्थों दोनों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है:

6HNO 3 + HJ = HJO 3 + NO 2 + 3H 2 O

FeS + 10HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 2 + SO 2 + 7NO 2 + 5H 2 O

नाइट्रिक एसिड के लवण - नाइट्रेट पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। क्षार धातु और अमोनियम लवण कहलाते हैं शोरा. नाइट्रेट्स में कम मजबूत ऑक्सीकरण गतिविधि होती है, हालांकि, एसिड की उपस्थिति में, यहां तक ​​​​कि निष्क्रिय धातुएं भी घुल सकती हैं:

3Cu + 2KNO 3 + 4H 2 SO 4 = 3CuSO 4 + K 2 SO 4 + 2NO + 4H 2 O

अम्लीय वातावरण में नाइट्रेट धातु के लवणों को कम संयोजकता वाले उनके लवणों में उच्च संयोजकता के साथ ऑक्सीकृत करते हैं:

3FeCl 2 + KNO 3 + 4HCl = 3FeCl 3 + KCl + NO + 2H 2 O

नाइट्रेट्स की एक विशेषता उनके अपघटन के दौरान ऑक्सीजन का निर्माण है। इस मामले में, प्रतिक्रिया उत्पाद भिन्न हो सकते हैं और गतिविधि श्रृंखला में धातु की स्थिति पर निर्भर करते हैं। पहले समूह के नाइट्रेट्स (लिथियम से एल्यूमीनियम तक) नाइट्राइट्स और ऑक्सीजन के निर्माण के साथ विघटित होते हैं:

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

दूसरे समूह के नाइट्रेट (एल्यूमीनियम से तांबे तक) धातु ऑक्साइड, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन ऑक्साइड (IV) के निर्माण के साथ विघटित होते हैं:

2Zn(NO 3) 2 = 2ZnO + 4NO2 + O 2

तीसरे समूह के नाइट्रेट (तांबे के बाद) धातु, ऑक्सीजन और नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) में विघटित होते हैं:

एचजी (नं 3) 2 \u003d एचजी + 2एनओ 2 + ओ 2

अमोनियम नाइट्रेट विघटित होने पर ऑक्सीजन नहीं बनाता है:

एनएच 4 नहीं 3 \u003d एन 2 ओ + 2 एच 2 ओ

दूसरे समूह के नाइट्रेट्स के तंत्र के अनुसार नाइट्रिक एसिड स्वयं विघटित हो जाता है:

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + 2H 2 O + O 2

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पाठ प्रकार:नए ज्ञान और कौशल को स्थानांतरित करने और प्राप्त करने का एक पाठ।

लक्ष्य:अम्लों के सामान्य रासायनिक गुणों के बारे में ज्ञान को दोहराना और समेकित करना; नाइट्रिक एसिड अणु की संरचना, नाइट्रिक एसिड के भौतिक और विशिष्ट रासायनिक गुणों का अध्ययन करने के लिए - धातुओं के साथ इसकी बातचीत; शुद्ध नाइट्रिक एसिड प्राप्त करने के लिए छात्रों को औद्योगिक और प्रयोगशाला विधियों से परिचित कराना।

पाठ के परिणामस्वरूप, आपको यह जानना होगा:

1. नाइट्रिक एसिड अणु की संरचना और संरचना; नाइट्रोजन परमाणु द्वारा निर्मित सहसंयोजक बंधों की संख्या और नाइट्रिक एसिड अणु में नाइट्रोजन ऑक्सीकरण की डिग्री।
2. नाइट्रिक एसिड के सामान्य रासायनिक गुण: संकेतक (लिटमस और मिथाइल ऑरेंज) के साथ बातचीत, बुनियादी और एम्फोटेरिक ऑक्साइड, बेस, कमजोर और अधिक वाष्पशील एसिड के लवण के साथ।
3. नाइट्रिक एसिड के विशिष्ट रासायनिक गुण: धातुओं के साथ इसकी बातचीत।
4. नाइट्रिक एसिड प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला और औद्योगिक तरीके।

आपको सक्षम होने की आवश्यकता है:

1. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के दृष्टिकोण से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें।
2. इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके धातुओं के साथ सांद्र और तनु अम्लों की परस्पर क्रिया की अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

तरीके और कार्यप्रणाली तकनीक:

1. बातचीत।
2. धातुओं के साथ नाइट्रिक एसिड की रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों के संकलन में छात्रों का स्वतंत्र कार्य।
3. नाइट्रिक एसिड के सामान्य रासायनिक गुणों के अध्ययन पर प्रयोगशाला कार्य;
4. एक सारांश तैयार करना।
5. रचनात्मक कार्य: नाइट्रिक एसिड प्राप्त करने के बारे में छात्र का संदेश।
6. प्रयोगों का प्रदर्शन: तांबे के साथ तनु और केंद्रित नाइट्रिक एसिड की बातचीत।
7. मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर का उपयोग करके स्लाइड शो।
8. स्वतंत्र कार्य के परिणामों का पारस्परिक सत्यापन और पारस्परिक मूल्यांकन।

उपकरण और अभिकर्मक:

छात्र टेबल पर:नाइट्रिक एसिड समाधान एचएनओ 3 (20 - 25%), लिटमस और मिथाइल ऑरेंज संकेतक, सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH समाधान, तांबा (II) सल्फेट समाधान CuSO 4, लोहा (II) सल्फेट समाधान FeSO 4, तांबा (II) ऑक्साइड CuO, एल्यूमीनियम ऑक्साइड Al2O 3, सोडियम कार्बोनेट घोल Na 2 CO 3, परखनली, परखनली धारक।
शिक्षक की मेज पर:केंद्रित नाइट्रिक एसिड HNO 3 (60 - 65%), पतला नाइट्रिक एसिड HNO 3 (30%), टेस्ट ट्यूब के साथ रैक, तांबे के तार (टुकड़े), गैस आउटलेट ट्यूब, पानी के साथ क्रिस्टलाइज़र, टेस्ट ट्यूब होल्डर, मल्टीमीडिया इंस्टॉलेशन (कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, स्क्रीन)।

शिक्षण योजना:
पाठ योजना को ब्लैकबोर्ड पर लिखा जाता है और छात्रों के डेस्क पर संदर्भ नोट्स के लिए मुद्रित किया जाता है (परिशिष्ट 1)

कक्षाओं के दौरान:

मैं दोहराव।

शिक्षक:पिछले पाठों में हमने कुछ नाइट्रोजन यौगिकों का अध्ययन किया था। आइए उन्हें याद करते हैं।
विद्यार्थी:ये अमोनिया, अमोनियम लवण, नाइट्रोजन ऑक्साइड हैं।
शिक्षक:कौन से नाइट्रोजन ऑक्साइड अम्लीय होते हैं?
विद्यार्थी:नाइट्रिक ऑक्साइड (III) एन 2 ओ 3 - नाइट्रस एनहाइड्राइड और नाइट्रिक ऑक्साइड (वी) एन 2 ओ 5 - नाइट्रिक एनहाइड्राइड, यह नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3 से मेल खाती है।
शिक्षक:नाइट्रिक एसिड की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना क्या है?

शिक्षक बोर्ड पर नाइट्रिक एसिड का सूत्र लिखता है और छात्र को ऑक्सीकरण अवस्थाओं को व्यवस्थित करने के लिए कहता है

विद्यार्थी:अणु में तीन रासायनिक तत्व होते हैं: एच, एन, ओ - एक हाइड्रोजन परमाणु से, एक नाइट्रोजन परमाणु और तीन ऑक्सीजन परमाणु।

II एचएनओ 3 . की संरचना और संरचना

शिक्षक:नाइट्रिक एसिड अणु कैसे बनता है?

शिक्षक नाइट्रिक एसिड के बारे में एक प्रस्तुति दिखाता है (परिशिष्ट 2 - प्रस्तुति, परिशिष्ट 3 - प्रस्तुति के लिए स्पष्टीकरण पाठ)

III भौतिक गुण:

शिक्षक:अब हम नाइट्रिक अम्ल के भौतिक गुणों के अध्ययन की ओर मुड़ते हैं।

छात्र नाइट्रिक एसिड के भौतिक गुणों का संक्षिप्त विवरण लिखते हैं।

प्रदर्शन तालिका पर शिक्षक दिखाता है कि केंद्रित नाइट्रिक एसिड क्या हैएचएनओ (60 - 65%) - एक रंगहीन तरल, "हवा में धूम्रपान", एक तीखी गंध के साथ। 100% केंद्रितHNO 3 कभी-कभी पीले रंग का होता है, क्योंकि यह अस्थिर और अस्थिर है, और कमरे के तापमान पर विघटित होकर नाइट्रिक ऑक्साइड छोड़ता है (IV) या "ब्राउन" गैस, जिसके कारण इसे गहरे रंग की कांच की बोतलों में संग्रहित किया जाता है।

ब्लैकबोर्ड पर शिक्षक नाइट्रिक एसिड के अपघटन की रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखता है:

शिक्षक:नाइट्रिक एसिड हीड्रोस्कोपिक है, सभी अनुपातों में पानी के साथ गलत है। जलीय घोल में - एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट, - 41.6 0 C के तापमान पर यह जम जाता है। अभ्यास में, 65% नाइट्रिक एसिड का उपयोग किया जाता है, यह 100% नाइट्रिक एसिड के विपरीत धूम्रपान नहीं करता है।

चतुर्थ रासायनिक गुण

शिक्षक:आइए पाठ के अगले चरण पर चलते हैं। नाइट्रिक एसिड एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है। इसलिए, इसमें एसिड के सभी सामान्य गुण होंगे। अम्ल किन पदार्थों से अभिक्रिया करते हैं?
विद्यार्थी:संकेतकों के साथ, मूल और उभयधर्मी ऑक्साइड के साथ, क्षार के साथ, कमजोर और वाष्पशील एसिड के लवण के साथ, धातुओं के साथ।
शिक्षक:यहाँ अम्लों के सामान्य गुण हैं।

मल्टीमीडिया इंस्टॉलेशन चालू है। शिक्षक अम्ल के सामान्य रासायनिक गुणों पर एक प्रस्तुति देता है (परिशिष्ट 4)।

शिक्षक:आइए पाठ का प्रायोगिक भाग करते हैं। आपका काम रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देना है जो नाइट्रिक एसिड के उदाहरण का उपयोग करके एसिड के रासायनिक गुणों की पुष्टि करते हैं। आप 4 लोगों के ग्रुप में काम करेंगे। डेस्क पर प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए निर्देश हैं (परिशिष्ट 5)। नोटबुक में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को आणविक और आयनिक रूप में लिखना आवश्यक है।

शिक्षक:हम नाइट्रिक एसिड के विशिष्ट रासायनिक गुणों की ओर मुड़ते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि नाइट्रिक एसिड, दोनों तनु और केंद्रित, धातुओं के साथ बातचीत करते समय हाइड्रोजन नहीं छोड़ते हैं, लेकिन विभिन्न नाइट्रोजन यौगिकों को छोड़ सकते हैं - अमोनिया से नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) तक।

मल्टीमीडिया इंस्टॉलेशन चालू है। शिक्षक नाइट्रिक एसिड में कमी (परिशिष्ट 6) के संभावित उत्पादों पर एक प्रस्तुति दिखाता है।

शिक्षक:आइए आरेख को देखें। प्रत्येक के पास टेबल पर धातुओं के साथ नाइट्रिक एसिड (पतला और केंद्रित) की कमी के लिए योजनाएं हैं (परिशिष्ट 7)।

1. तनु नाइट्रिक अम्ल की कॉपर के साथ अभिक्रिया। पानी के ऊपर नाइट्रिक ऑक्साइड (II) का संग्रह।
2. तांबे के साथ केंद्रित नाइट्रिक एसिड की बातचीत। नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) प्राप्त करना।

बोर्ड पर प्रतिक्रिया समीकरण लिखें:

शिक्षक: प्रयोगों के आधार पर, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

शिक्षक:धातुओं के साथ केंद्रित और पतला नाइट्रिक एसिड की वसूली के लिए योजनाओं का उपयोग करना, साथ ही पृष्ठ 127 पर पाठ्यपुस्तक, आइए विकल्पों पर स्वतंत्र काम पर आगे बढ़ें (परिशिष्ट 8)। हर कोई अपना काम करता है। आपको कार्ड - कार्यों की पेशकश की जाती है। काम करने का समय 5-7 मिनट।

मल्टीमीडिया इंस्टॉलेशन चालू है। शिक्षक सही उत्तर दिखाता है (परिशिष्ट 9)। छात्र असाइनमेंट की शुद्धता की जांच करते हैं।

V नाइट्रिक अम्ल प्राप्त करना HNO3

विद्यार्थी:(संदेश) प्रयोगशाला में, नाइट्रिक एसिड, पोटेशियम या सोडियम नाइट्रेट को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ या बिना गर्म किए प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है:

उद्योग में, नाइट्रिक एसिड वायुमंडलीय नाइट्रोजन से संश्लेषित अमोनिया के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है:

छात्र नाइट्रिक एसिड (परिशिष्ट 10) प्राप्त करने की योजना दिखाता है, और छात्र एक नोटबुक में प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं।

छठी। निष्कर्ष

शिक्षक:आज के पाठ में हम नाइट्रिक अम्ल के संघटन और संरचना से परिचित हुए। उन्होंने उदाहरण के रूप में नाइट्रिक एसिड का उपयोग करके एसिड के सामान्य गुणों को दोहराया और समेकित किया, टेड के सिद्धांत, परमाणु संरचना और रासायनिक बंधन के सिद्धांत के अपने ज्ञान को समेकित किया। हमने नाइट्रिक एसिड के विशिष्ट गुणों का अध्ययन किया, अर्थात् धातुओं के साथ इसकी बातचीत। नाइट्रिक एसिड प्राप्त करने के तरीकों से खुद को परिचित करें।

डी / जेड: 33, उदा। पाठ्यपुस्तक के पृष्ठ 128 पर 4;
कार्य: 4 - 35, 4 - 41 समस्या पुस्तकें;
सारांश जानें।

ग्रन्थसूची

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2. बच्चों के लिए विश्वकोश। रसायन विज्ञान। - एम .: अवंता, 2000।
3. मैक्सिमेंको ओ.ओ. रसायन विज्ञान। विश्वविद्यालयों में प्रवेश के लिए भत्ता। - एम .: एक्समो, 2003।
4. पोलोसिन वी.एस., प्रोकोपेंको वी.जी. रसायन विज्ञान पढ़ाने के तरीकों पर कार्यशाला। ट्यूटोरियल। - एम .: ज्ञानोदय, 1989।
5. मार्टीनेंको बी.वी. रसायन विज्ञान: अम्ल और क्षार। - एम .: ज्ञानोदय, 2000।

मनुष्य द्वारा उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक नाइट्रेट एसिड है। पदार्थ का सूत्र एचएनओ 3 है, इसमें विभिन्न प्रकार की भौतिक और रासायनिक विशेषताएं भी हैं जो इसे अन्य अकार्बनिक एसिड से अलग करती हैं। हमारे लेख में, हम नाइट्रिक एसिड के गुणों का अध्ययन करेंगे, इसके उत्पादन के तरीकों से परिचित होंगे, और विभिन्न उद्योगों, चिकित्सा और कृषि में पदार्थ के दायरे पर भी विचार करेंगे।

भौतिक गुणों की विशेषताएं

प्रयोगशाला-व्युत्पन्न नाइट्रिक एसिड, जिसका संरचनात्मक सूत्र नीचे दिया गया है, एक अप्रिय गंध वाला रंगहीन तरल है, जो पानी से भारी है। यह जल्दी से वाष्पित हो जाता है और इसका क्वथनांक +83 °C होता है। यौगिक आसानी से किसी भी अनुपात में पानी के साथ मिश्रित होता है, जिससे विभिन्न सांद्रता के समाधान बनते हैं। इसके अलावा, नाइट्रेट एसिड हवा से नमी को अवशोषित कर सकता है, अर्थात यह एक हीड्रोस्कोपिक पदार्थ है। नाइट्रिक एसिड का संरचनात्मक सूत्र अस्पष्ट है, और इसके दो रूप हो सकते हैं।

आणविक रूप में, नाइट्रेट एसिड मौजूद नहीं है। विभिन्न सांद्रता के जलीय घोल में, पदार्थ में निम्नलिखित कणों का रूप होता है: H 3 O + - हाइड्रोनियम आयन और एसिड अवशेष के आयन - NO 3 -।

एसिड-बेस इंटरैक्शन

नाइट्रिक एसिड, जो सबसे मजबूत एसिड में से एक है, एक्सचेंज, न्यूट्रलाइजेशन में प्रवेश करता है। तो, मूल ऑक्साइड के साथ, यौगिक चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेता है, जिसके परिणामस्वरूप नमक और पानी प्राप्त होता है। उदासीनीकरण अभिक्रिया सभी अम्लों का मूल रासायनिक गुण है। क्षारों और अम्लों की परस्पर क्रिया के उत्पाद हमेशा संबंधित लवण और पानी होंगे:

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

धातुओं के साथ अभिक्रिया

नाइट्रिक एसिड अणु में, जिसका सूत्र एचएनओ 3 है, नाइट्रोजन +5 के बराबर उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, इसलिए पदार्थ ने ऑक्सीकरण गुणों का उच्चारण किया है। एक मजबूत एसिड के रूप में, यह हाइड्रोजन तक धातुओं की गतिविधि श्रृंखला में धातुओं के साथ बातचीत करने में सक्षम है। हालांकि, अन्य एसिड के विपरीत, यह तांबे या चांदी जैसे निष्क्रिय धातु तत्वों के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है। अभिकर्मकों और अंतःक्रियात्मक उत्पादों को एसिड की एकाग्रता और धातु की गतिविधि दोनों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

पतला नाइट्रिक एसिड और उसके गुण

यदि एचएनओ 3 का द्रव्यमान अंश 0.4-0.6 है, तो यौगिक एक मजबूत एसिड के सभी गुणों को प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए, यह हाइड्रोजन केशन और एसिड अवशेष आयनों में अलग हो जाता है। अम्लीय वातावरण में संकेतक, उदाहरण के लिए, बैंगनी लिटमस, एच + आयनों की अधिकता की उपस्थिति में, इसका रंग लाल में बदल देता है। धातुओं के साथ नाइट्रेट एसिड की प्रतिक्रियाओं की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता हाइड्रोजन को मुक्त करने की असंभवता है, जो पानी में ऑक्सीकृत होती है। इसके बजाय, विभिन्न यौगिक बनते हैं - नाइट्रोजन ऑक्साइड। उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड के अणुओं के साथ चांदी की बातचीत की प्रक्रिया में, जिसका सूत्र एचएनओ 3, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड, पानी और नमक - सिल्वर नाइट्रेट पाया जाता है। जटिल आयनों में नाइट्रोजन के ऑक्सीकरण की डिग्री कम हो जाती है, क्योंकि तीन इलेक्ट्रॉनों को जोड़ा जाता है।

मैग्नीशियम, जिंक, कैल्शियम, नाइट्रेट एसिड जैसे सक्रिय धातु तत्वों के साथ नाइट्रिक ऑक्साइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, जिसकी वैलेंस सबसे छोटी होती है, यह 1 है। नमक और पानी भी बनते हैं:

4एमजी + 10एचएनओ 3 \u003d एनएच 4 नं 3 + 4एमजी (नं 3) 2 + 3एच 2 ओ

यदि नाइट्रिक एसिड, जिसका रासायनिक सूत्र एचएनओ 3 है, बहुत पतला है, इस मामले में, सक्रिय धातुओं के साथ इसकी बातचीत के उत्पाद अलग होंगे। यह अमोनिया, मुक्त नाइट्रोजन या नाइट्रिक ऑक्साइड (I) हो सकता है। सब कुछ बाहरी कारकों पर निर्भर करता है, जिसमें धातु के पीसने की डिग्री और प्रतिक्रिया मिश्रण का तापमान शामिल है। उदाहरण के लिए, जस्ता के साथ इसकी बातचीत का समीकरण इस तरह दिखेगा:

Zn + 4HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

धातुओं के साथ प्रतिक्रियाओं में केंद्रित एचएनओ 3 (96-98%) एसिड नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में कम हो जाता है, और यह आमतौर पर एन। बेकेटोव श्रृंखला में धातु की स्थिति पर निर्भर नहीं करता है। चांदी के साथ बातचीत करते समय यह बहुमत में होता है।

आइए नियम के अपवाद को याद रखें: सामान्य परिस्थितियों में, केंद्रित नाइट्रिक एसिड लोहे, एल्यूमीनियम और क्रोमियम के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन उन्हें निष्क्रिय कर देता है। इसका मतलब है कि धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म बनती है, जो एसिड अणुओं के साथ आगे संपर्क को रोकती है। 3: 1 के अनुपात में केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड वाले पदार्थ के मिश्रण को एक्वा रेजिया कहा जाता है। वह सोना घोलने की क्षमता रखती है।

नाइट्रेट अम्ल अधातुओं के साथ किस प्रकार अभिक्रिया करता है

किसी पदार्थ के मजबूत ऑक्सीकरण गुण इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि गैर-धातु तत्वों के साथ इसकी प्रतिक्रियाओं में, बाद वाले संबंधित एसिड के रूप में गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, सल्फर को सल्फेट, बोरान से बोरिक, और फॉस्फोरस को फॉस्फेट एसिड में ऑक्सीकृत किया जाता है। नीचे दिए गए प्रतिक्रिया समीकरण इसकी पुष्टि करते हैं:

एस 0 + 2 एचएन वी ओ 3 → एच 2 एस VI ओ 4 + 2एन II ओ

नाइट्रिक एसिड प्राप्त करना

किसी पदार्थ को प्राप्त करने के लिए सबसे सुविधाजनक प्रयोगशाला विधि नाइट्रेट्स की सांद्रण के साथ परस्पर क्रिया है इसे कम ताप के साथ किया जाता है, तापमान में वृद्धि से बचा जाता है, क्योंकि इस मामले में परिणामी उत्पाद विघटित हो जाता है।

उद्योग में, नाइट्रिक एसिड कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, वायु नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से प्राप्त। एसिड का उत्पादन कई चरणों में होता है। नाइट्रोजन ऑक्साइड मध्यवर्ती उत्पाद होंगे। सबसे पहले, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड NO बनता है, फिर इसे वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है। अंत में, पानी और अतिरिक्त ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया में, NO2 से तनु (40-60%) नाइट्रेट एसिड उत्पन्न होता है। यदि इसे सांद्र सल्फेट एसिड के साथ आसुत किया जाता है, तो घोल में HNO 3 का द्रव्यमान अंश 98 तक बढ़ाया जा सकता है।

नाइट्रेट एसिड के उत्पादन के लिए उपरोक्त विधि पहली बार रूस में नाइट्रोजन उद्योग के संस्थापक आई। एंड्रीव द्वारा 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में प्रस्तावित की गई थी।

आवेदन पत्र

जैसा कि हमें याद है, नाइट्रिक एसिड का रासायनिक सूत्र HNO3 है। रासायनिक गुणों की कौन सी विशेषता इसका उपयोग निर्धारित करती है यदि नाइट्रेट एसिड रासायनिक उत्पादन का एक बड़ा टन भार वाला उत्पाद है? यह पदार्थ की उच्च ऑक्सीकरण क्षमता है। इसका उपयोग दवा उद्योग में दवाओं के उत्पादन के लिए किया जाता है। पदार्थ विस्फोटक यौगिकों, प्लास्टिक, रंजक के संश्लेषण के लिए एक फीडस्टॉक के रूप में कार्य करता है। रॉकेट ईंधन के ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में सैन्य प्रौद्योगिकी में नाइट्रेट एसिड का उपयोग किया जाता है। इसकी बड़ी मात्रा का उपयोग सबसे महत्वपूर्ण प्रकार के नाइट्रोजन उर्वरकों - साल्टपीटर के उत्पादन में किया जाता है। वे सबसे महत्वपूर्ण फसलों की उपज बढ़ाने और फलों और हरे द्रव्यमान में प्रोटीन की मात्रा बढ़ाने में मदद करते हैं।

नाइट्रेट्स के अनुप्रयोग

नाइट्रिक एसिड के मुख्य गुणों, उत्पादन और उपयोग पर विचार करने के बाद, हम इसके सबसे महत्वपूर्ण यौगिकों - लवण के उपयोग पर ध्यान देंगे। वे न केवल खनिज उर्वरक हैं, उनमें से कुछ सैन्य उद्योग में बहुत महत्व रखते हैं। उदाहरण के लिए, 75% पोटेशियम नाइट्रेट, 15% महीन कोयले और 5% सल्फर के मिश्रण को काला पाउडर कहा जाता है। अमोनल, एक विस्फोटक, अमोनियम नाइट्रेट, साथ ही कोयले और एल्यूमीनियम पाउडर से प्राप्त किया जाता है। नाइट्रेट अम्ल के लवणों का एक दिलचस्प गुण गर्म होने पर उनके विघटित होने की क्षमता है।

इसके अलावा, प्रतिक्रिया उत्पाद इस बात पर निर्भर करेगा कि कौन सा धातु आयन नमक का हिस्सा है। यदि धातु तत्व मैग्नीशियम के बाईं ओर गतिविधि श्रृंखला में है, तो उत्पादों में नाइट्राइट और मुक्त ऑक्सीजन पाए जाते हैं। यदि धातु जो नाइट्रेट का हिस्सा है, मैग्नीशियम से लेकर कॉपर तक स्थित है, तो नमक को गर्म करने पर धातु तत्व के नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन और ऑक्साइड बनते हैं। उच्च तापमान पर चांदी, सोना या प्लेटिनम के लवण मुक्त धातु, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड बनाते हैं।

हमारे लेख में, हमने पाया कि रसायन विज्ञान में नाइट्रिक एसिड का रासायनिक सूत्र क्या है, और इसके ऑक्सीकरण गुणों की कौन सी विशेषताएं सबसे महत्वपूर्ण हैं।

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प्रकाश में होने वाली अपघटन प्रक्रिया के कारण अत्यधिक केंद्रित HNO 3 का रंग आमतौर पर भूरा होता है:

गर्म करने पर, नाइट्रिक एसिड उसी प्रतिक्रिया के अनुसार विघटित हो जाता है। नाइट्रिक एसिड केवल कम दबाव में आसुत (अपघटन के बिना) किया जा सकता है (वायुमंडलीय दबाव पर संकेतित क्वथनांक एक्सट्रपलेशन द्वारा पाया जाता है)।

सोना, प्लैटिनम समूह की कुछ धातुएँ और टैंटलम सांद्रता की पूरी श्रृंखला में नाइट्रिक एसिड के लिए निष्क्रिय हैं, बाकी धातुएँ इसके साथ प्रतिक्रिया करती हैं, प्रतिक्रिया का पाठ्यक्रम भी इसकी एकाग्रता से निर्धारित होता है।

HNO 3 एक मजबूत मोनोबैसिक एसिड के रूप में परस्पर क्रिया करता है:

ए) बुनियादी और उभयचर ऑक्साइड के साथ:

ग) कमजोर अम्लों को उनके लवणों से विस्थापित करता है:

उबालने या प्रकाश के संपर्क में आने पर, नाइट्रिक एसिड आंशिक रूप से विघटित हो जाता है:

किसी भी सांद्रता में नाइट्रिक एसिड एक ऑक्सीकरण एसिड के गुणों को प्रदर्शित करता है, इसके अलावा, नाइट्रोजन +4 से 3 के ऑक्सीकरण अवस्था में कम हो जाता है। कमी की गहराई मुख्य रूप से कम करने वाले एजेंट की प्रकृति और नाइट्रिक एसिड की एकाग्रता पर निर्भर करती है। ऑक्सीकरण अम्ल के रूप में, HNO3 परस्पर क्रिया करता है:

ए) हाइड्रोजन के दाईं ओर वोल्टेज की एक श्रृंखला में खड़ी धातुओं के साथ:

केंद्रित एचएनओ 3

पतला एचएनओ 3

बी) हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में खड़ी धातुओं के साथ:

उपरोक्त सभी समीकरण प्रतिक्रिया के केवल प्रमुख पाठ्यक्रम को दर्शाते हैं। इसका मतलब यह है कि इन शर्तों के तहत, इस प्रतिक्रिया के उत्पाद अन्य प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की तुलना में अधिक हैं, उदाहरण के लिए, जब जिंक नाइट्रिक एसिड (0.3 के समाधान में नाइट्रिक एसिड का द्रव्यमान अंश) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो उत्पादों में सबसे अधिक NO होगा। , लेकिन इसमें (केवल कम मात्रा में) और NO 2 , N 2 O, N 2 और NH 4 NO 3 भी होंगे।

धातुओं के साथ नाइट्रिक एसिड की बातचीत में एकमात्र सामान्य पैटर्न: एसिड जितना अधिक पतला होता है और धातु जितना अधिक सक्रिय होता है, उतना ही गहरा नाइट्रोजन कम होता है:

अम्ल सांद्रता में वृद्धि धातु गतिविधि में वृद्धि

नाइट्रिक एसिड, यहां तक ​​​​कि केंद्रित भी, सोने और प्लैटिनम के साथ बातचीत नहीं करता है। आयरन, एल्युमिनियम, क्रोमियम कोल्ड सांद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ निष्क्रिय किया जाता है। आयरन तनु नाइट्रिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, और, एसिड सांद्रता के आधार पर, न केवल विभिन्न नाइट्रोजन अपचयन उत्पाद बनते हैं, बल्कि विभिन्न लौह ऑक्सीकरण उत्पाद भी बनते हैं:

नाइट्रिक एसिड गैर-धातुओं का ऑक्सीकरण करता है, जबकि नाइट्रोजन आमतौर पर NO या NO 2 तक कम हो जाता है:

और जटिल पदार्थ, उदाहरण के लिए:

कुछ कार्बनिक यौगिक (जैसे अमीन, तारपीन) सांद्र नाइट्रिक अम्ल के संपर्क में आने पर स्वतः प्रज्वलित हो जाते हैं।

कुछ धातुएँ (लोहा, क्रोमियम, एल्युमिनियम, कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज, बेरिलियम), जो तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती हैं, सांद्र नाइट्रिक अम्ल द्वारा निष्क्रिय हो जाती हैं और इसके प्रभावों के प्रति प्रतिरोधी होती हैं।

नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण को मेलेंज कहा जाता है।

नाइट्रो यौगिकों को प्राप्त करने के लिए नाइट्रिक एसिड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के तीन वॉल्यूम और नाइट्रिक एसिड के एक वॉल्यूम के मिश्रण को एक्वा रेजिया कहा जाता है। रॉयल वोदका सोने और प्लेटिनम सहित अधिकांश धातुओं को घोलता है। इसकी मजबूत ऑक्सीकरण क्षमता परिणामी परमाणु क्लोरीन और नाइट्रोसिल क्लोराइड के कारण होती है:

नाइट्रेट

नाइट्रिक अम्ल एक प्रबल अम्ल है। इसके लवण - नाइट्रेट - धातुओं, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड या कार्बोनेट पर HNO3 की क्रिया से प्राप्त होते हैं। सभी नाइट्रेट पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। नाइट्रेट आयन जल में जल अपघटित नहीं होता है।

नाइट्रिक एसिड के लवण गर्म होने पर अपरिवर्तनीय रूप से विघटित हो जाते हैं, और अपघटन उत्पादों की संरचना कटियन द्वारा निर्धारित की जाती है:

ए) मैग्नीशियम के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में खड़े धातुओं के नाइट्रेट:

बी) मैग्नीशियम और तांबे के बीच वोल्टेज की एक श्रृंखला में स्थित धातुओं के नाइट्रेट्स:

ग) पारा के दाईं ओर वोल्टेज की एक श्रृंखला में स्थित धातुओं के नाइट्रेट:

डी) अमोनियम नाइट्रेट:

जलीय घोल में नाइट्रेट व्यावहारिक रूप से ऑक्सीकरण गुण नहीं दिखाते हैं, लेकिन ठोस अवस्था में उच्च तापमान पर वे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं, उदाहरण के लिए, जब ठोस पदार्थ जुड़े होते हैं:

एक क्षारीय घोल में जिंक और एल्युमिनियम नाइट्रेट को NH 3 तक कम कर देता है:

नाइट्रिक एसिड के लवण - नाइट्रेट - का व्यापक रूप से उर्वरकों के रूप में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, लगभग सभी नाइट्रेट पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, इसलिए प्रकृति में खनिजों के रूप में उनमें से बहुत कम होते हैं; अपवाद चिली (सोडियम) नाइट्रेट और भारतीय नाइट्रेट (पोटेशियम नाइट्रेट) हैं। अधिकांश नाइट्रेट कृत्रिम रूप से प्राप्त किए जाते हैं।

ग्लास, फ्लोरोप्लास्ट -4 नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

नाइट्रिक एसिड

एचएनओ3

यह प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हो चुका है कि दो ऑक्सीजन परमाणुओं और एक नाइट्रोजन परमाणु के बीच एक नाइट्रिक एसिड अणु में, दो रासायनिक बंधन बिल्कुल समान होते हैं - डेढ़ बंधन। नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है, और संयोजकता IV है।

भौतिक गुण

नाइट्रिक अम्ल HNO3 अपने शुद्ध रूप में - एक तेज घुटन वाली गंध वाला रंगहीन तरल, पानी में असीमित रूप से घुलनशील; t°pl.= -41°C; क्वथनांक = 82.6°С, r = 1.52 g/cm3 . कम मात्रा में, यह बिजली के निर्वहन के दौरान बनता है और वर्षा जल में मौजूद होता है।

एन2 + ओ2 बिजली का निर्वहन → 2NO2NO+O2 → 2NO2

प्रकाश के प्रभाव में, नाइट्रिक एसिड आंशिक रूप से NO . की रिहाई के साथ विघटित हो जाता है2 और इसके कारण यह हल्के भूरे रंग का हो जाता है:

4HNO3 प्रकाश → 4NO2 (भूरी गैस) + 2H2 ओह +हे2

उच्च सांद्रता का नाइट्रिक एसिड हवा में गैसों को छोड़ता है, जो एक बंद बोतल में भूरे रंग के धुएं (नाइट्रोजन ऑक्साइड) के रूप में पाई जाती है। ये गैसें अत्यधिक जहरीली होती हैं, इसलिए सावधान रहें कि इन्हें अंदर न लें। नाइट्रिक एसिड कई कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करता है। इन सामग्रियों को बनाने वाले पदार्थों के ऑक्सीकरण के कारण कागज और कपड़े नष्ट हो जाते हैं। केंद्रित नाइट्रिक एसिड लंबे समय तक संपर्क में आने पर गंभीर जलन और थोड़े समय के लिए कई दिनों तक त्वचा के पीले होने का कारण बनता है। त्वचा का पीलापन प्रोटीन के विनाश और सल्फर की रिहाई को इंगित करता है (केंद्रित नाइट्रिक एसिड की गुणात्मक प्रतिक्रिया मौलिक सल्फर की रिहाई के कारण एक पीला रंग है जब एसिड प्रोटीन पर कार्य करता है - एक ज़ैंटोप्रोटीन प्रतिक्रिया)। यानी यह स्किन बर्न है। जलने से बचाने के लिए केंद्रित नाइट्रिक एसिड को संभालते समय रबर के दस्ताने पहनें।

रसीद

1. प्रयोगशाला विधि KNO3 + एच2 इसलिए4 (संक्षिप्त) → केएचएसओ4 + एचएनओ3 (गर्म होने पर)2. औद्योगिक तरीका यह तीन चरणों में किया जाता है: ए) प्लैटिनम उत्प्रेरक पर अमोनिया का ऑक्सीकरण NO 4एनएच3 + 5O2 → 4NO + 6H2 ओ (शर्तें: उत्प्रेरक - पीटी, टी = 500˚С)b) वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा NO का NO . में ऑक्सीकरण2 2NO+O2 → 2NO2 ग) कोई उठाव नहीं2 अतिरिक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में पानी4NO2 + ओ2 + 2H2 हे 4HNO3

रासायनिक गुण

1. बहुत मजबूत एसिड। जलीय घोल में लगभग पूरी तरह से घुल जाता है:

एचएनओ 3 = एच+ + नहीं 3 -

प्रतिक्रिया करता है:

2. मूल आक्साइड के साथ

CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + एच 2 हे

CuO + 2H + + 2NO 3 - = Cu 2+ + 2NO 3 - + एच 2 हे

या CuO + 2H + = Cu 2+ + एच 2 हे

3. आधारों के साथ

एचएनओ 3 + NaOH = NaNO 3 + एच 2 हे

एच + + नहीं 3 - + ना + +ओह - = ना + + नहीं 3 - + एच 2 हे

या हो + +ओह - = एच 2 हे

4. दुर्बल अम्लों को उनके लवणों से विस्थापित करता है


2HNO 3 + ना 2 सीओ 3 = 2नानो 3 + एच 2 ओ+सीओ 2

2 एच + + 2NO 3 - + 2ना + + सीओ 3 2- = 2ना + + 2NO 3 - + एच 2 ओ+सीओ 2

2 एच + + सीओ 3 2- = एच 2 ओ+सीओ 2

नाइट्रिक एसिड के विशिष्ट गुण

मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट

1. प्रकाश में और गर्म होने पर विघटित हो जाता है

टी°
4HNO 3 = 2H 2 ओ+4एनओ 2 + ओ 2