Acid azotic pagina 3

Proprietățile oxidante ale acidului azotic pagina 3

Nitrați pagina 6

Producția industrială de acid azotic pagina 7

Ciclul azotului în natură pagina 8

6. Bibliografie pagina 10

1. Acid azotic. Acidul azotic pur HNO este un lichid incolor cu o densitate de 1,51 g/cm la -42°C, solidificându-se într-o masă cristalină transparentă. În aer, ca și acidul clorhidric concentrat, „fumă”, deoarece vaporii săi formează mici picături de ceață cu „umiditate în aer,

Acidul azotic nu diferă în putere, deja sub influența luminii, se descompune treptat:

Cu cât temperatura este mai mare și acidul este mai concentrat, cu atât descompunerea este mai rapidă. Dioxidul de azot eliberat se dizolvă în acid și îi conferă o culoare maronie.

Acidul azotic este unul dintre cei mai puternici acizi; în soluții diluate, se descompune complet în ioni de H și NO.

2. Proprietăți oxidante ale acidului azotic. O proprietate caracteristică a acidului azotic este capacitatea sa de oxidare pronunțată. Acidul azotic este unul dintre cei mai energici oxidanți. Multe nemetale sunt ușor oxidate de acesta, transformându-se în acizii corespunzători. Deci, atunci când sulful este fiert cu acid azotic, se oxidează treptat în acid sulfuric, fosforul în acid fosforic. Un jar mocnit scufundat în HNO concentrat se aprinde puternic.

Acidul azotic acționează asupra aproape tuturor metalelor (cu excepția aurului, platinei, tantalului, rodiului, iridiului), transformându-le în nitrați, iar unele metale în oxizi.

HNO concentrat pasivează unele metale. Chiar și Lomonosov a descoperit că fierul, care se dizolvă ușor în acid azotic diluat, nu se dizolvă în HNO concentrat la rece. Ulterior s-a constatat că acidul azotic are un efect similar asupra cromului și aluminiului. Aceste metale trec sub acțiunea acidului azotic concentrat într-o stare pasivă.

Gradul de oxidare a azotului din acidul azotic este 4-5. Acționând ca un agent oxidant, HNO poate fi redus la diferite produse:

Care dintre aceste substanțe se formează, adică cât de profund este redus acidul azotic într-un caz sau altul, depinde de natura agentului reducător și de condițiile de reacție, în primul rând de concentrația acidului. Cu cât concentrația de HNO este mai mare, cu atât este mai puțin profund redusă. În reacțiile cu acid concentrat, cel mai adesea este eliberat. Când acidul azotic diluat interacționează cu metale slab active, de exemplu, cu cuprul, NU. În cazul metalelor mai active - fier, zinc - se formează. Acidul azotic foarte diluat reacționează cu metalele active - zinc, magneziu, aluminiu - cu formarea unui ion de amoniu, care dă azotat de amoniu cu acid. De obicei, se formează mai multe produse simultan.

Pentru a ilustra, prezentăm scheme ale reacțiilor de oxidare a anumitor metale cu acid azotic;

Sub acțiunea acidului azotic asupra metalelor, hidrogenul, de regulă, nu este eliberat.

În timpul oxidării nemetalelor, acidul azotic concentrat, ca și în cazul metalelor, este redus, de exemplu, la

Un acid mai diluat este de obicei redus la NO, de exemplu:

Schemele de mai sus ilustrează cele mai tipice cazuri de interacțiune a acidului azotic cu metale și nemetale. În general, reacțiile redox care au loc cu participarea sunt complexe.

Un amestec format din 1 volum de acid azotic și 3-4 volume de acid clorhidric concentrat se numește vodcă regală. Vodca regală dizolvă unele metale care nu interacționează cu acidul azotic, inclusiv „regele metalelor” - aurul. Acțiunea sa se explică prin faptul că acidul azotic oxidează acidul clorhidric cu eliberarea de clor liber și formarea clorura de azot a(III), sau clorură de nitrozil:

Clorura de nitrozil este un produs intermediar al reacției și se descompune:

Clorul în momentul eliberării este format din atomi, ceea ce determină capacitatea mare de oxidare a acva regiei. Reacțiile de oxidare ale aurului și platinei se desfășoară în principal conform următoarelor ecuații.

Cu un exces de acid clorhidric, clorura de aur (III) și clorura de platină (IV) formează compuși complecși

Acidul azotic acționează asupra multor substanțe organice în așa fel încât unul sau mai mulți atomi de hidrogen din molecula compusului organic sunt înlocuiți cu grupări nitro. Acest proces se numește nitrare și are o mare importanță în chimia organică.

Acidul azotic este unul dintre cei mai importanți compuși de azot: este consumat în cantități mari în producția de îngrășăminte cu azot, explozivi și coloranți organici, servește ca agent oxidant în multe procese chimice, este folosit în producerea acidului sulfuric de către azotul. metoda, și este folosit pentru a face lacuri de celuloză, film.

3. Nitrați. Sărurile acidului azotic se numesc nitrați. Toate se dizolvă bine în apă, iar când sunt încălzite, se descompun odată cu eliberarea de oxigen. În același timp, nitrații celor mai active metale trec în nitriți:

Nitrații majorității celorlalte metale, atunci când sunt încălziți, se descompun în oxid de metal, oxigen și dioxid de azot. De exemplu:

În cele din urmă, nitrații celor mai puțin active metale (de exemplu, argint, aur) se descompun atunci când sunt încălziți la un metal liber:

Separă cu ușurință oxigenul, nitrații la temperaturi ridicate sunt agenți de oxidare energetică. Soluțiile lor apoase, dimpotrivă, nu prezintă aproape deloc proprietăți oxidante.

Cei mai importanți sunt nitrații de sodiu, potasiu, amoniu și calciu, care în practică se numesc salpetri.

nitrat de sodiu sau nitrat de sodiu, numit uneori și Salpetru chilian, găsit înîn număr mare în natură numai în Chile.

azotat de potasiu, sau azotat de potasiu,în cantități mici se găsește și în natură, dar obținut în principal artificial prin interacțiunea azotatului de sodiu cu clorura de potasiu.

Ambele săruri sunt folosite ca îngrășăminte, iar azotatul de potasiu conține două elemente necesare plantelor: azot și potasiu. Nitrații de sodiu și potasiu sunt utilizați și în fabricarea sticlei și în industria alimentară pentru conservarea alimentelor.

nitrat de calciu sau nitrat de calciu, obtinut in cantitati mari prin neutralizarea acidului azotic cu var; aplicat ca îngrășământ.

4. Producția industrială de acid azotic. Metodele industriale moderne de producere a acidului azotic se bazează pe oxidarea catalitică a amoniacului cu oxigenul atmosferic. La descrierea proprietăților amoniacului, s-a indicat că arde în oxigen, iar produșii de reacție sunt apă și azot liber. Dar în prezența catalizatorilor, oxidarea amoniacului cu oxigen poate avea loc diferit. Dacă treceți un amestec de amoniac cu aer peste catalizator, atunci la 750 ° C și o anumită compoziție a amestecului are loc o conversie aproape completă.

Cel format trece cu ușurință în, care cu apă în prezența oxigenului atmosferic dă acid azotic.

Aliajele pe bază de platină sunt utilizate ca catalizatori în oxidarea amoniacului.

Acidul azotic obținut prin oxidarea amoniacului are o concentrație care nu depășește 60%. Dacă este necesar, concentrează-te

Industria produce acid azotic diluat cu o concentrație de 55, 47 și 45%, iar concentrat - 98 și 97%.Acidul concentrat este transportat în rezervoare de aluminiu, diluat - în rezervoare din oțel rezistent la acid.

5. Ciclul azotului în natură.În timpul degradarii materiei organice, o parte semnificativă a azotului conținut în acestea este transformată în amoniac, care, sub influența bacteriilor nitrificatoare care trăiesc în sol, este apoi oxidat în acid azotic. Acesta din urmă, reacționând cu carbonați din sol, de exemplu, cu carbonat de calciu, formează nitrați:

O parte din azot este întotdeauna eliberată în timpul dezintegrarii în formă liberă în atmosferă. Azotul liber este eliberat și în timpul arderii substanțelor organice, în timpul arderii lemnului de foc, cărbunelui și turbei. În plus, există bacterii care, cu acces insuficient la aer, pot lua oxigen din nitrați, distrugându-i cu eliberarea de azot liber. Activitatea acestor bacterii denitrificatoare duce la faptul ca o parte din azotul din forma disponibila plantelor verzi (nitrati) trece in forma inaccesibila (azot liber). Astfel, departe de tot azotul care făcea parte din plantele moarte se întoarce înapoi în sol; o parte din ea este eliberată treptat într-o formă liberă.

Pierderea continuă a compușilor minerali cu azot ar fi trebuit să ducă cu mult timp în urmă la încetarea completă a vieții pe Pământ, dacă nu ar exista procese în natură care să compenseze pierderea de azot. Aceste procese includ, în primul rând, descărcări electrice care apar în atmosferă, în care se formează întotdeauna o anumită cantitate de oxizi de azot; acestea din urmă cu apă dau acid azotic, care se transformă în nitrați în sol. „O altă sursă de completare a compușilor de azot din sol este activitatea vitală a așa-numitelor azotobacterii, care sunt capabile să asimileze azotul atmosferic. Unele dintre aceste bacterii se stabilesc pe rădăcinile plantelor din familia leguminoaselor, determinând formarea unor caracteristici. umflături - „noduli”, motiv pentru care se numesc bacterii nodulare radiculare. Prin asimilarea azotului atmosferic, bacteriile nodulare îl procesează în compuși de azot, iar plantele, la rândul lor, îi transformă pe cei din urmă în proteine ​​și alte substanțe complexe.

Astfel, în natură are loc un ciclu continuu de azot. Cu toate acestea, în fiecare an, odată cu recolta, cele mai bogate părți din plante, precum cerealele, sunt îndepărtate de pe câmp. Prin urmare, este necesar să se aplice îngrășăminte pe sol, compensând pierderea în acesta a celor mai importanți nutrienți pentru plante.

Studiul nutriției plantelor și creșterea randamentului acestora din urmă prin utilizarea îngrășămintelor face obiectul unei ramuri speciale a chimiei, numită agrochimie.

Acid azotic- un lichid incolor, „fumător”, cu miros înțepător. Formula chimică a HNO3.

proprietăți fizice. La o temperatură de 42 ° C, se solidifică sub formă de cristale albe. Acidul azotic anhidru fierbe la presiunea atmosferică și la 86 °C. Se amestecă cu apă în proporții arbitrare.

Sub influența luminii, HNO3 concentrat se descompune în oxizi de azot:

HNO3 este depozitat într-un loc răcoros și întunecat. Valența azotului din acesta este 4, starea de oxidare este +5, numărul de coordonare este 3.

HNO3 este un acid puternic. În soluții, se descompune complet în ioni. Interacționează cu oxizii și bazele bazice, cu sărurile acizilor mai slabi. HNO3 are putere de oxidare puternică. Capabil să se recupereze odată cu formarea simultană de nitrat la compuși, în funcție de concentrația, activitatea metalului care interacționează și condițiile:

1) concentrat HN03, care interacționează cu metale slab active, este redusă la oxid nitric (IV) NO2:

2) dacă acidul este diluat, atunci se reduce la oxid nitric (II) NO:

3) metalele mai active reduc acidul diluat la oxid nitric (I) N2O:

Un acid foarte diluat se reduce la săruri de amoniu:

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti nu reacţionează cu HNO3 concentrat, în timp ce Al, Fe, Co şi Cr sunt „pasivate”.

4) HNO3 reacționează cu nemetale, reducându-le la acizii corespunzători, în timp ce el însuși este redus la oxizi:

5) HNO3 oxidează unii cationi și anioni și compuși anorganici covalenti.

6) interacționează cu mulți compuși organici - reacția de nitrare.

Producția industrială de acid azotic: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O.

Amoniac– NO este transformat în NO2, care cu apă în prezența oxigenului atmosferic dă acid azotic.

Catalizatorul este aliaje de platină. HNO3 rezultat nu este mai mare de 60%. Dacă este necesar, este concentrat. Industria produce HNO3 diluat (47–45%) și HNO3 concentrat (98–97%). Acidul concentrat este transportat în rezervoare de aluminiu, acidul diluat în rezervoare din oțel rezistent la acizi.

34. Fosfor

Fosfor(R) se află în perioada a 3-a, în grupa V, subgrupa principală a sistemului periodic al D.I. Mendeleev. Numărul ordinal 15, sarcină nucleară +15, Ar = 30,9738 a.u. m ... are 3 nivele de energie, pe învelișul energetic sunt 15 electroni, dintre care 5 sunt de valență. Fosforul are un subnivel d. Configurație electronică R: 1 s2 2s2 2p63 s2 3p33d0. Hibridizarea Sp3 este caracteristică, mai rar sp3d1. Valența fosforului - III, V. Cea mai caracteristică stare de oxidare este +5 și -3, mai puțin caracteristică: +4, +1, -2, -3. Fosforul poate prezenta atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare: acceptând și donând electroni.

Structura moleculei: capacitatea de a forma o legătură a este mai puțin pronunțată decât cea a azotului - la temperatura obișnuită în faza gazoasă, fosforul se prezintă sub formă de molecule P4, care au forma unor piramide echilaterale cu unghiuri de 60 °. Legăturile dintre atomi sunt covalente, nepolare. Fiecare atom P din moleculă este legat de alți trei atomi legături p.

Proprietăți fizice: fosforul formează trei modificări alotrope: alb, roșu și negru. Fiecare modificare are propriul punct de topire și de îngheț.

Proprietăți chimice:

1) când este încălzit, P4 disociază reversibil:

2) peste 2000 °C P2 se descompune în atomi:

3) fosforul formează compuși cu nemetale:

Se combină direct cu toți halogenii: 2Р + 5Cl2 = 2РCl5.

Când interacționează cu metalele, fosforul formează fosfuri:

Combinându-se cu hidrogenul, formează fosfină gazoasă: Р4 + 6Н2 = 4РН3?.

Când interacționează cu oxigenul, formează anhidridă P2O5: P4 + 5O2 = 2P2O5.

Chitanță: fosforul se obţine prin calcinarea amestecului Ca3(P O4 )2 cu nisip și cocs într-un cuptor electric la o temperatură de 1500 °C fără acces de aer: 2Са3(РO4)2 + 1 °C + 6SiO2 = 6СаSiO3 + 1 °CO + P4?.

În natură, fosforul nu apare în forma sa pură, ci se formează ca urmare a activității chimice. Principalii compuși naturali ai fosforului sunt mineralele: Ca3(PO4)2 - fosforit; Ca3(PO4)2-CaF2 (sau CaCI) sau Ca3(PO4)2-Ca(OH)2 este apatită. Semnificația biologică a fosforului este mare. Fosforul face parte din unele proteine ​​vegetale și animale: proteine ​​din lapte, sânge, creier și țesut nervos. O cantitate mare se găsește în oasele vertebratelor sub formă de compuși: 3Ca3(PO4)2?Ca(OH)2 și 3Ca3(PO4)2?CaCO3?H2O. Fosforul este o componentă esențială a acizilor nucleici, jucând un rol în transmiterea informațiilor ereditare. Fosforul se găsește în smalțul dinților, în țesuturi sub formă de lecitină, un compus din grăsimi cu esteri de fosforoglicerol.

DEFINIȚIE

Pur Acid azotic- un lichid incolor, la -42 o C solidificându-se într-o masă cristalină transparentă (structura moleculei este prezentată în Fig. 1).

În aer, la fel ca acidul clorhidric concentrat, „fumă”, deoarece vaporii săi formează mici picături de ceață cu umiditatea aerului.

Acidul azotic nu este puternic. Deja sub influența luminii, se descompune treptat:

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

Cu cât temperatura este mai mare și acidul este mai concentrat, cu atât descompunerea este mai rapidă. Dioxidul de azot eliberat se dizolvă în acid și îi conferă o culoare maronie.

Orez. 1. Structura moleculei de acid azotic.

Tabelul 1. Proprietățile fizice ale acidului azotic.

Obținerea acidului azotic

Acidul azotic se formează ca urmare a acțiunii agenților oxidanți asupra acidului azot:

5HNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5HNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

Acidul azotic anhidru poate fi obţinut prin distilare sub presiune redusă a unei soluţii concentrate de acid azotic în prezenţa P 4 O 10 sau H 2 SO 4 în toate echipamentele din sticlă fără lubrifiere în întuneric.

Procesul industrial de producere a acidului azotic se bazează pe oxidarea catalitică a amoniacului peste platină încălzită:

NH 3 + 2O 2 \u003d HNO 3 + H 2 O.

Proprietățile chimice ale acidului azotic

Acidul azotic este unul dintre cei mai puternici acizi; în soluții diluate, se disociază complet în ioni. Sărurile sale se numesc nitrați.

HNO3↔H + + NO3-.

O proprietate caracteristică a acidului azotic este capacitatea sa de oxidare pronunțată. Acidul azotic este unul dintre cei mai energici oxidanți. Multe nemetale sunt ușor oxidate de acesta, transformându-se în acizii corespunzători. Deci, atunci când sulful este fiert cu acid azotic, se oxidează treptat în acid sulfuric, fosforul în acid fosforic. Un jar mocnit scufundat în HNO 3 concentrat se aprinde puternic.

Acidul azotic acționează asupra aproape tuturor metalelor (cu excepția aurului, platinei, tantalului, rodiului, iridiului), transformându-le în nitrați, iar unele metale în oxizi.

Acidul azotic concentrat pasivează unele metale.

Când acidul azotic diluat reacţionează cu metale inactive, cum ar fi cuprul, se eliberează dioxid de azot. În cazul metalelor mai active - fier, zinc - se formează oxid de dinazot. Acidul azotic foarte diluat reacționează cu metalele active - zinc, magneziu, aluminiu - pentru a forma un ion de amoniu, care dă azotat de amoniu cu acid. De obicei, se formează mai multe produse simultan.

Cu + HNO3 (conc) = Cu(NO3)2 + NO2 + H20;

Cu + HN03 (diluat) = Cu(N03)2 + NO + H20;

Mg + HN03 (diluat) = Mg (N03)2 + N20 + H20;

Zn + HNO3 (foarte diluat) = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O.

Sub acțiunea acidului azotic asupra metalelor, hidrogenul, de regulă, nu este eliberat.

S + 6HNO3 \u003d H2SO4 + 6NO2 + 2H2O;

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO.

Un amestec format din 1 volum de acid azotic și 3-4 volume de acid clorhidric concentrat se numește acva regia. Vodca regală dizolvă unele metale care nu interacționează cu acidul azotic, inclusiv „regele metalelor” - aurul. Acțiunea sa se explică prin faptul că acidul azotic oxidează acidul clorhidric cu eliberarea de clor liber și formarea de clorură de azot (III) sau clorură de nitrozil, NOCl:

HNO 3 + 3HCl \u003d Cl 2 + 2H 2 O + NOCl.

Utilizarea acidului azotic

Acidul azotic este unul dintre cei mai importanți compuși de azot: este consumat în cantități mari în producția de îngrășăminte cu azot, explozivi și coloranți organici, servește ca agent oxidant în multe procese chimice, este folosit în producerea acidului sulfuric de către azotul. metoda, și este folosit pentru a face lacuri de celuloză, film.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EuroChem ist ein vertical integriertes Unternehmen der Agrarchemie, das kostengünstige natürliche Ressourcen und Produktionssstätten mit eigenen Logistikfacilitäten und globalen Beratungs- und Vertriebsplattformen verbindet.

Zur Zeit producieren wir stickstoff- und phosphathaltige Düngemittel. În naher Zukunft werden wir unsere Produktpalette um Kaliprodukte erweitern. Wir setzen bei unseren Produkten auf hohe Qualität. Unser Portfolio umfasst sowohl Standardprodukte als auch eine wachsende Palette an Langzeit- und Spezialdüngemitteln, die zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Unsere internationalen Produktionsstandorte in Russland, Litauen, Kasachstan und Belgien wurden vor Kurzem durch ein Joint-Venture in China ergänzt. In Verbindung mit unserem Logistik- und Vertriebsnetz in derzeit mehr als 25

Unser Unternehmen wächst schnell und wir streben an, in drei Jahren, bezogen auf Nährstoffkapazität, weltweit zu den Top 5 zu gehören.

Mit rund 23.000 engagierten Mitarbeitern entwickeln wir uns schnell zu einem der weltweit größten Unternehmen im Bereich der Agrarchemie.

Wir betreiben Produktions-Anlagen in Russland, Belgien, Litauen und China und stellen mehr als 100 Standard- und Spezialprodukte her, unter anderem eine umfangreiche Palette an Stickstoff-, Phosphat- und Mehrnährstoffdüngern, Säunteren, organisschenmitceschen, Säurenteren, organischenmittelschen, producție de gaze Diese geografisch und technisch diversifizierten Anlagen und die entsprechende Produktpalette erlauben es uns, schnell auf sich verändernde Marktnachfragen zu reagieren. Dies bringt uns einen entscheidenden Vorteil gegenüber Wettbewerbern auf den globalen Märkten.

Im Rahmen von unseren Herstellungsprozessen können weitere Produkte wie z. B. Melamină și produse sintetice Merchant-Grade Essigsäure (MGA) produciert werden. Ebenso producezieren wir Futterphosphate, eine wichtige Ergänzung für die Rinder-, Geflügel- und Schweinehaltung. EuroChem ist der weltweit einzige Hersteller von Baddeleyit-Konzentrat, das in der Produktion von feuerfesten Materialien und in der Elektrokeramik eingesetzt wird. Zudem ist EuroChem in Russland der einzige Hersteller von Melamine, das in der russischen Bau- und Automobilindustrie starke Verwendung findet.

Obwohl EuroChem auch weiterhin ein private geführtes Unternehmen bleibt, legen wir größten Wert auf Transparenz. Wir sind stolz auf unsere einzigartige Geschichte und möchten unsere Stakeholder nicht nur über unsere Investitionen, sondern bereits im Vorfeld über alle größeren Kapitalmarkttransaktionen informieren.

Nachhaltige Entwicklung ist ein zentraler Aspekt unseres Unternehmensziels zu einem der fünf größten Düngemittelhersteller weltweit zu werden. Weltweit unterstützt unsere Unternehmensstrategie die Bemühungen verbesserte Erträge und landwirtschaftliches Wachstum zu genererieren und damit in mehr als 100 Ländern die Nahrungsgrundlage zu sichern.

Der Pressebereich dieser Webseite soll Ihnen einen Einblick in das Unternehmen EuroChem ermöglichen. Hier finden Sie aktuelle Neuigkeiten und Fotos.

Unsere Produkte unterstützen mehr als 6.000 Kunden în über 100 Ländern markt- und saisonübergreifend. Unser Logistiksystem gewährleistet in Verbindung mit unserem weltweiten Verkaufs-und Vertriebsnetz einen kontinuierlichen Produktfluss. Dies ermöglicht es uns das richtige Produkt zum richtigen Zeitpunkt an den richtigen Ort zu liefern.

Unsere Kunden profitieren von unserem globalen Verkaufsnetz. Wir verfügen über Vertriebs- und Lagerstandorte in Russland, den GUS-Staaten, Europa, Asia, Brazilian sowie Nordamerika und Mexiko.

Unsere Vertriebszentren beraten Landwirte hinsichtlich der Verbesserung ihrer Ernteerträge und überwachen und optimieren den Einsatz von Düngemitteln.

Proprietăți speciale ale acidului azotic și al acidului sulfuric concentrat.

Acid azotic- HNO3, un acid puternic monobazic care conține oxigen. Acidul azotic solid formează două modificări cristaline cu rețele monoclinice și rombice. Acidul azotic este miscibil cu apa în orice raport. În soluții apoase, se disociază aproape complet în ioni. Formează un amestec azeotrop cu apă cu o concentrație de 68,4% și un punct de fierbere de 120 °C la 1 atm. Sunt cunoscuți doi hidrați solizi: monohidrat (HNO3 H2O) și trihidrat (HNO3 3H2O).
HNO3 foarte concentrat are de obicei o culoare maro datorită procesului de descompunere care are loc în lumină:

HNO3 ---> 4NO2 + O2 + 2H2O

Când este încălzit, acidul azotic se descompune conform aceleiași reacții. Acidul azotic poate fi distilat (fără descompunere) numai sub presiune redusă.

Acidul azotic este agent oxidant puternic , acidul azotic concentrat oxidează sulful în acid sulfuric, iar fosforul în acid fosforic, unii compuși organici (de exemplu, aminele și hidrazina, terebentina) se aprind spontan la contactul cu acidul azotic concentrat.

Gradul de oxidare a azotului din acidul azotic este 4-5. Acționând ca un agent oxidant, HNO poate fi redus la diferite produse:

Care dintre aceste substanțe se formează, adică cât de profund este redus acidul azotic într-un caz sau altul, depinde de natura agentului reducător și de condițiile de reacție, în primul rând de concentrația acidului. Cu cât concentrația de HNO este mai mare, cu atât este mai puțin profund redusă. În reacțiile cu acid concentrat, cel mai adesea este eliberat.

În interacțiunea acidului azotic diluat cu metale slab active, de exemplu, cu cupru, se eliberează NO. În cazul metalelor mai active - fier, zinc - se formează.

Acidul azotic foarte diluat reacționează cu metale active-zinc, magneziu, aluminiu - cu formarea unui ion de amoniu, dând azotat de amoniu cu acid. De obicei, se formează mai multe produse simultan.

Aurul, unele metale din grupa platinei și tantalul sunt inerte la acidul azotic în întregul interval de concentrații, restul metalelor reacţionează cu acesta, cursul reacției este determinat de concentrația sa. Deci, acidul azotic concentrat reacționează cu cuprul pentru a forma dioxid de azot și acidul azotic diluat - oxid azotic (II):

Cu + 4HNO3----> Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O

3Cu + 8 HNO3 ----> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Majoritatea metalelor c reacționează cu acidul azotic cu eliberarea de oxizi de azot în diferite stări de oxidare sau amestecuri ale acestora, acidul azotic diluat, atunci când reacționează cu metale active, poate reacționa cu eliberarea de hidrogen și reducerea ionului de nitrat la amoniac.

Unele metale (fier, crom, aluminiu) care reacţionează cu acidul azotic diluat sunt pasivate de acidul azotic concentrat şi sunt rezistente la efectele acestuia.

Un amestec de acizi azotic și sulfuric se numește melange. Acidul azotic este utilizat pe scară largă pentru a obține compuși nitro.

Un amestec de trei volume de acid clorhidric și un volum de acid azotic se numește acva regia. Vodca regală dizolvă majoritatea metalelor, inclusiv aurul. Abilitățile sale puternice de oxidare se datorează clorului atomic și clorurii de nitrozil rezultate:

3HCI + HNO3 ----> NOCI + 2 = 2H2O

Acid sulfuric- un lichid gras uleios care nu are culoare. Miscibil cu apă în orice raport.

acid sulfuric concentratabsoarbe în mod activ apa din aer, o îndepărtează de alte substanțe. Când substanțele organice intră în acid sulfuric concentrat, acestea sunt carbonizate, de exemplu, hârtie:

(C6H10O5)n + H2SO4 => H2SO4 + 5nH2O + 6C

Când acidul sulfuric concentrat interacționează cu zahărul, se formează o masă poroasă de cărbune, similar cu un burete negru întărit:

C12H22O11 + H2SO4 => C + H2O + CO2 + Q

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric diluat și concentrat sunt diferite.

soluții diluate reacția acidului sulfuric cu metale situat în seria electrochimică a tensiunilor la stânga hidrogenului, cu formarea de sulfați și eliberarea hidrogenului.

solutii concentrate acidul sulfuric prezintă proprietăți oxidante puternice datorită prezenței unui atom de sulf în moleculele sale în cea mai mare stare de oxidare (+6), prin urmare acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. Așa se oxidează unele nemetale:

S + 2H2SO4 => 3SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 => CO2 + 2SO2 + 2H2O

P4 + 8H2SO4 => 4H3PO4 + 7SO2 + S + 2H2O

H2S + H2SO4 => S + SO2 + 2H2O

Ea interacționează cu metale situate în seria electrochimică a tensiunilor metalelor la dreapta hidrogenului (cupru, argint, mercur), cu formare de sulfați, apă și produse de reducere a sulfului. solutii concentrate acid sulfuric nu reactiona cu aur şi platină datorită activităţii lor reduse.

a) metalele cu activitate scăzută reduc acidul sulfuric la dioxid de sulf SO2:

Cu + 2H2SO4 => CuSO4 + SO2 + 2H2O

2Ag + 2H2SO4 => Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

b) cu metale cu activitate medie, sunt posibile reacții cu eliberarea oricăruia dintre cei trei produși de reducere a acidului sulfuric:

Zn + 2H2SO4 => ZnSO4 + SO2 + 2H2O

3Zn + 4H2SO4 => 3ZnSO4 + S + 4H2O

4Zn + 5H2SO4 => 4ZnSO4 + H2S + 2H2O

c) sulful sau hidrogenul sulfurat pot fi eliberate cu metale active:

8K + 5H2SO4 => 4K2SO4 + H2S + 4H2O

6Na + 4H2SO4 => 3Na2SO4 + S + 4H2O

d) acidul sulfuric concentrat nu interacționează cu aluminiul, fierul, cromul, cobaltul, nichelul la rece (adică fără încălzire) - aceste metale sunt pasivate. Prin urmare, acidul sulfuric poate fi transportat în recipiente de fier. Cu toate acestea, atunci când sunt încălzite, atât fierul, cât și aluminiul pot interacționa cu el:

2Fe + 6H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

APOI. adâncimea reducerii sulfului depinde de proprietăţile reducătoare ale metalelor. Metalele active (sodiu, potasiu, litiu) reduc acidul sulfuric la hidrogen sulfurat, metalele situate în intervalul de tensiuni de la aluminiu la fier la sulf liber și metalele cu activitate mai mică la dioxid de sulf.

Obținerea acizilor.

1. Acizii anoxici se obțin prin sinteza compușilor hidrogen ai nemetalelor din substanțe simple și dizolvarea ulterioară a produselor rezultate în apă

Nemetal + H 2 \u003d Compus de hidrogen al unui nemetal

H2 + Cl2 \u003d 2HCl

2. Oxoacizii se obțin prin interacțiunea oxizilor acizi cu apa.

Oxid acid + H 2 O \u003d Oxo acid

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

3. Majoritatea acizilor pot fi obținuți prin reacția sărurilor cu acizi.

Sare + Acid = Sare + Acid

2NaCl + H 2 SO 4 \u003d 2HCl + Na 2 SO 4

Bazele sunt substanțe complexe ale căror molecule constau dintr-un atom de metal și una sau mai multe grupări hidroxid.

Bazele sunt electroliți care se disociază pentru a forma cationi metalici și anioni hidroxid.

De exemplu:
KOH \u003d K +1 + OH -1

6.Clasificarea bazelor:

1. După numărul de grupări hidroxil din moleculă:

a) Un-acid, ale cărui molecule conțin o grupare hidroxid.

b) Diacid, ale cărui molecule conțin două grupări hidroxid.

c) Trei acizi, ale căror molecule conțin trei grupe hidroxid.
2. Prin solubilitate în apă: Solubil și Insolubil.

7. Proprietăţile fizice ale bazelor:

Toate bazele anorganice sunt solide (cu excepția hidroxidului de amoniu). Bazele au o culoare diferită: hidroxidul de potasiu este alb, hidroxidul de cupru este albastru, hidroxidul de fier este roșu-maro.

Solubil temeiuri formează soluții săpunoase la atingere, prin care sunt numite aceste substanțe alcalii.

Alcalii formează doar 10 elemente din sistemul periodic de elemente chimice al lui D. I. Mendeleev: 6 metale alcaline - litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu, franciu și 4 metale alcalino-pământoase - calciu, stronțiu, bariu, radiu.

8. Proprietățile chimice ale bazelor:

1. Soluțiile apoase de alcali modifică culoarea indicatorilor. fenolftaleină - zmeură, metil portocaliu - galben. Acest lucru este asigurat de prezența liberă a grupărilor hidroxo în soluție. De aceea bazele puțin solubile nu dau o astfel de reacție.

2. interacționa :

a) cu acizi: Baza + Acid = Sare + H2O

KOH + HCl \u003d KCl + H2O

b) c oxizi acizi: Alcali + Oxid de acid \u003d Sare + H2O

Ca(OH)2 + CO2 = CaC03 + H2O

c) cu solutii: Soluție de alcali + Soluție de sare = bază nouă + sare nouă

2NaOH + CuSO 4 \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

d) cu metale amfotere: Zn + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2

Hidroxizi amfoteri:

a) Reacționează cu acizii pentru a forma sare și apă:

Hidroxid de cupru (II) + 2HBr = CuBr2 + apă.

b). Reacționează cu alcalii: rezultat - sare și apă (condiție: fuziune):

Zn(OH)2 + 2CsOH = sare + 2H2O.

în). Reacționează cu hidroxizi puternici: rezultatul sunt săruri, dacă reacția are loc într-o soluție apoasă: Cr (OH) 3 + 3RbOH \u003d Rb3

Bazele insolubile în apă, când sunt încălzite, se descompun într-un oxid bazic și apă:

Baza insolubila = Oxid bazic + H2O

Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2O

sare - sunt produse ale înlocuirii incomplete a atomilor de hidrogen din moleculele acide cu atomi de metal sau sunt produse ale substituirii grupărilor hidroxid din moleculele de bază cu resturi acide .

sare- Aceștia sunt electroliți care se disociază pentru a forma cationi ai unui element metalic și anioni ai unui reziduu acid.

De exemplu:

K 2 CO 3 \u003d 2K +1 + CO 3 2-

Clasificare:

săruri normale. Acestea sunt produse ale înlocuirii complete a atomilor de hidrogen dintr-o moleculă de acid cu atomi nemetalici sau produse ale înlocuirii complete a grupărilor hidroxid dintr-o moleculă de bază cu reziduuri acide.

Săruri acide. Acestea sunt produse ale înlocuirii incomplete a atomilor de hidrogen din moleculele de acizi polibazici cu atomi de metal.

Săruri de bază. Acestea sunt produse ale înlocuirii incomplete a grupărilor hidroxid din moleculele bazelor poliacide cu reziduuri acide.

Tipuri de sare:

săruri duble- in compozitia lor sunt doi cationi diferiti, se obtin prin cristalizare dintr-o solutie mixta de saruri cu cationi diferiti, dar aceiasi anioni.

săruri amestecate- în compoziția lor există doi anioni diferiți.

Săruri hidratate(hidrati de cristal) - includ molecule de apa de cristalizare.

Săruri complexe- includ un cation complex sau un anion complex.

Sărurile acizilor organici sunt un grup special., ale căror proprietăți diferă semnificativ de cele ale sărurilor minerale. Unele dintre ele pot fi atribuite unei clase speciale de săruri organice, așa-numitele lichide ionice sau cu alte cuvinte „săruri lichide”, săruri organice cu un punct de topire sub 100 ° C.

Proprietăți fizice:

Majoritatea sărurilor sunt solide albe. Unele săruri sunt colorate. De exemplu, portocaliu dicromat de potasiu, sulfat de nichel verde.

Prin solubilitate în apă sărurile sunt împărțite în solubile în apă, puțin solubile în apă și insolubile.

Proprietăți chimice:

Sărurile solubile în soluții apoase se disociază în ioni:

1. Sărurile medii se disociază în cationi metalici și anioni ai reziduurilor acide:

Sărurile acide se disociază în cationi metalici și anioni complecși:

KHSO 3 = K + HSO 3

Metalele de bază se disociază în cationi și anioni complecși ai reziduurilor acide:

AlOH(CH 3 COO) 2 \u003d AlOH + 2CH 3 COO

2. Sărurile interacționează cu metalele pentru a forma o nouă sare și un nou metal: Me(1) + Sare(1) = Me(2) + Sare(2)

CuSO 4 + Fe \u003d FeSO 4 + Cu

3. Soluțiile interacționează cu alcalii Soluție de sare + Soluție de alcali = sare nouă + bază nouă:

FeCl 3 + 3KOH \u003d Fe (OH) 3 + 3KCl

4. Sărurile interacționează cu acizii Sare + Acid = Sare + Acid:

BaCl2 + H2SO4 \u003d BaSO4 + 2HCl

5. Sărurile pot interacționa între ele Sare(1) + Sare(2) = Sare(3) + Sare(4):

AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3

6. Sărurile de bază interacționează cu acizii Sare de bază + Acid \u003d Sare medie + H 2 O:

CuOHCI + HCl \u003d CuCl2 + H2O

7. Sărurile acide interacționează cu alcalii Sare acidă + Alcali \u003d Sare medie + H 2 O:

NaHS03 + NaOH = Na2SO3 + H2O

8. Multe săruri se descompun atunci când sunt încălzite: MgCO 3 \u003d MgO + CO 2

Reprezentanții sărurilor și semnificația lor:

Sărurile sunt utilizate pe scară largă atât în ​​producție, cât și în viața de zi cu zi:

Săruri ale acidului clorhidric. Dintre cloruri, cele mai frecvent utilizate sunt clorura de sodiu și clorura de potasiu.

Clorura de sodiu (sare de masă) este izolată din apa de lac și de mare și este extrasă și în minele de sare. Sarea de masă este folosită pentru alimente. În industrie, clorura de sodiu servește ca materie primă pentru producerea de clor, hidroxid de sodiu și sifon.

Clorura de potasiu este folosită în agricultură ca îngrășământ cu potasiu.

Săruri ale acidului sulfuric. În construcții și medicină, ghipsul semiapos obținut prin prăjirea rocii (sulfat de calciu dihidrat) este utilizat pe scară largă. Când este amestecat cu apă, se stabilește rapid pentru a forma sulfat de calciu dihidrat, adică gips.

Sulfatul de sodiu decahidrat este folosit ca materie primă pentru producerea de sifon.

Săruri ale acidului azotic. Nitrații sunt folosiți cel mai frecvent ca îngrășăminte în agricultură. Cele mai importante dintre acestea sunt azotatul de sodiu, azotatul de potasiu, azotatul de calciu și azotatul de amoniu. De obicei, aceste săruri sunt numite salpetri.

Dintre ortofosfați, ortofosfatul de calciu este cel mai important. Această sare este componenta principală a mineralelor - fosforite și apatite. Fosforiții și apatitele sunt folosite ca materii prime în producția de îngrășăminte fosfatice, cum ar fi superfosfatul și precipitatul.

Săruri ale acidului carbonic. Carbonatul de calciu este folosit ca materie primă pentru producția de var.

Carbonatul de sodiu (sodă) este utilizat în fabricarea sticlei și a săpunului.
- Carbonatul de calciu se găsește în mod natural sub formă de calcar, cretă și marmură.

Lumea materială în care trăim și din care suntem o mică parte este una și, în același timp, infinit diversă. Unitatea și diversitatea substanțelor chimice ale acestei lumi se manifestă cel mai clar în legătura genetică a substanțelor, care se reflectă în așa-numita serie genetică.

genetic numită relația dintre substanțe de diferite clase, pe baza interconversiilor lor.

Dacă baza seriei genetice din chimia anorganică este formată din substanțe formate dintr-un element chimic, atunci baza seriei genetice din chimia organică (chimia compușilor de carbon) este formată din substanțe cu același număr de atomi de carbon în molecula.

Controlul cunoștințelor:

1. Dați o definiție a sărurilor, bazelor, acizilor, caracteristicile acestora, principalele reacții caracteristice.

2. De ce se combină acizii și bazele într-un grup de hidroxizi? Ce au în comun și în ce se deosebesc? De ce ar trebui adăugate alcalii la o soluție de sare de aluminiu și nu invers?

3. Sarcină: Dați exemple de ecuații de reacție care ilustrează proprietățile generale indicate ale bazelor insolubile.

4. Sarcină: Să se determine gradul de oxidare al atomilor elementelor metalice din formulele de mai sus. Ce model poate fi urmărit între starea lor de oxidare în oxid și bază?

TEME PENTRU ACASĂ:

Lucrare prin: L2.str.162-172, repovestirea notelor de curs nr. 5.

Notați ecuațiile reacțiilor posibile după scheme, indicați tipurile de reacții: a) HCl + CaO ...;
b) HCI + Al (OH)3...;
c) Mg + HCI...;
d) Hg + HCI ... .

Împărțiți substanțele în clase de compuși. Formule ale substanței: H2SO4, NaOH, CuCl2, Na2SO4, CaO, SO3, H3PO4, Fe(OH)3, AgNO3, Mg(OH)2, HCl, ZnO, CO2, Cu 2 O, NO 2

Cursul numărul 6.

Tema: metale. Poziția elementelor metalice în sistemul periodic. Găsirea metalelor în natură. Metalele. Interacțiunea metalelor cu nemetale (clor, sulf și oxigen).

Echipamente Cuvinte cheie: sistem periodic de elemente chimice, colectare de metale, serie de activitate a metalelor.

Planul de studiu al subiectului

(lista de întrebări care urmează să fie studiate):

1. Poziția elementelor - metale în sistemul periodic, structura atomilor lor.

2. Metalele ca substanţe simple. Legături metalice, rețele de cristal metalice.

3. Proprietăţile fizice generale ale metalelor.

4. Prevalența elementelor metalice și a compușilor acestora în natură.

5. Proprietăţile chimice ale elementelor metalice.

6. Conceptul de coroziune.