9 TRIEDA

Pokračovanie. Pozri č. 34, 35, 36, 37, 38/2003

Praktická práca číslo 13.
Kyselina dusičná. Dusičnany
(ukončenie)

HNO 3 je silné oxidačné činidlo. Koncentrovaná kyselina dusičná oxiduje nekovy do vyšších oxidačných stavov:

Pasivácia nastáva v dôsledku tvorby nerozpustných filmov oxidov kovov:

2Al + 6HN03 \u003d Al203 + 6N02 + 3H20.

HNO 3 (konc.) je možné skladovať a prepravovať bez prístupu vzduchu v nádobách vyrobených z Fe, Al, Ni.
Kvalitatívnou reakciou je interakcia HNO 3 s Cu za vzniku hnedého plynného NO 2 štipľavého zápachu (okrem toho vzniká soľ a voda).

Keď sa koncentrácia (riedenie) znižuje, HNO 3 so Zn môže vytvárať rôzne produkty obsahujúce dusík:

a vo všetkých prípadoch soľ a voda.

Poznámka . Na rozpoznanie dusičnanového aniónu sa používa difenylamínový indikátor (roztok (C 6 H 5) 2 NH v konc. H 2 SO 4).
Demo skúsenosť . Rozpoznanie sa vykonáva „na stopách“ alebo kvapkovým kontaktom: objaví sa tmavomodrá farba.

Dusičnany- soli kyseliny dusičnej, kryštalické pevné látky, dobre rozpustné vo vode. Dusičnany alkalických kovov, vápnik a amónny - ľadok.
Väčšina dusičnanov sú veľmi dobré minerálne hnojivá.
Dusičnany sú silné oxidačné činidlá! Uhlie, síra a iné horľavé látky horia v roztavenom ledku, pretože všetky dusičnany (ako HNO 3) pri zahrievaní uvoľňujú kyslík a v závislosti od chemickej aktivity kovovej soli poskytujú rôzne produkty:

Operačný postup	Úlohy	Postrehy a závery
Zostavte prístroj (podľa schémy), do šálky dajte trochu kryštalického dusičnanu sodného (Čile), roztopte. Zahrejte kúsok dreveného uhlia v plameni alkoholovej lampy a spustite ho do roztaveného ľadku	Prečo sa uhlie zapáli? Napíšte rovnice prebiehajúcich reakcií na základe elektronickej váhy, vyvodte príslušné závery
Zo všetkých troch roztokov odoberte vzorky do skúmaviek č. 1–3 (pozri č. 38/2003) a do každej vzorky pridajte najskôr približne rovnaké množstvo (objem) koncentrovanej kyseliny sírovej, potom pridajte trochu medených hoblín, zahrejte málo. Pozorujte charakteristické zmeny na jednej zo vzoriek	Tri očíslované skúmavky obsahujú roztoky chloridu, síranu a dusičnanu sodného. Rozpoznať soľný roztok. Prečo sa koncentrovaná kyselina sírová najskôr pridáva do roztoku dusičnanov? Napíšte rovnice molekulárnej a iónovej reakcie. Skontrolujte výstup reakciou "na stopy" s difenylamínovým indikátorom

V kyseline dusičnej môžu horieť aj komplexné látky (terpentín, drevo, piliny). Zmes koncentrovanej kyseliny dusičnej a sírovej (nitračná zmes) s mnohými organickými látkami vytvára nitrozlúčeniny (nitračná reakcia).
Zmes 1 objemu HNO 3 (konc.) a 3 objemov HCl (konc.) sa nazýva "aqua regia". Dokonca aj zlato Au a platina Pt sa rozpúšťajú v takejto zmesi:

Operačný postup	Úlohy	Postrehy a závery
Do skúmavky s koncentrovanou kyselinou dusičnou (1 ml) pridajte trochu medených hoblín (Cu). S oneskoreným účinkom sa trochu zahrejte Pracujte pod prievanom! Nalejte produkty z hygienickej fľaše do kanalizácie a opláchnite prúdom vody	Čo vysvetľuje vývoj hnedého plynu so štipľavým zápachom? Vzhľadom na to, že v tomto prípade stále vznikajú voda a dusičnan meďný (II), napíšte reakčnú rovnicu. Nakreslite diagram elektronickej rovnováhy a napíšte rovnicu reakcie v iónovej forme
Prášok z jemnozrnnej síry (S) zmiešame s 1 ml koncentrovanej HNO 3, zmes zohrejeme (pod ťahom). Odoberte vzorku reakčných produktov a otestujte ju 2-3 kvapkami roztoku chloridu bárnatého. Produkty zo sanitárnej fľaše ihneď vylejte do kanalizácie	Čo vysvetľuje pozorované zmeny – rozpúšťanie síry, uvoľňovanie hnedého, ostro zapáchajúceho plynu (a vody)? Napíšte rovnicu pre túto reakciu. Zostavte diagram elektronickej rovnováhy a iónovú rovnicu reakcie. Čo dokazujú zmeny pozorované pri interakcii vzorky reakčných produktov s roztokom chloridu bárnatého? Svoju odpoveď zdôvodnite

Praktická práca 14.
Stanovenie ortofosfátov

Ciele. Naučte sa rozpoznávať ortofosfáty, hydrogénortofosfáty a dihydroortofosfáty podľa ich rozpustnosti vo vode, hydrolýzy a kvalitatívnej reakcie na ortofosfátový anión.
Vybavenie a činidlá. Stojan so skúmavkami, sklenené skúmavky s gumenými krúžkami, hygienická banka, špachtle (3 ks); kryštalický Ca 3 (PO 4) 2, CaHPO 4, Ca (H 2 PO 4) 2, destilovaná voda, univerzálny indikátor, roztoky H 3 PO 4, NaCH 3 COO ( \u003d 10 %), AgNO 3.

Operačný postup	Úlohy	Postrehy a závery
Nalejte 1 cm 3 ortofosforečnanu vápenatého, hydrogénortofosforečnanu a dihydrogenortofosforečnanu vápenatého do troch skúmaviek, pridajte trochu (rovnaké množstvo) vody, premiešajte	Urobte záver o rozpustnosti primárnych, sekundárnych a terciárnych ortofosfátov. Dá sa rozdielna rozpustnosť týchto fosforečnanov považovať za metódu ich rozpoznania?	…
Pomocou vodných roztokov a suspenzií v troch skúmavkách podľa doterajších skúseností ich otestujte univerzálnym indikátorom	Určte na stupnici pH všetkých roztokov a vysvetlite, prečo má pH v tomto prípade rôzne hodnoty	…
K vodný roztok kyseliny fosforečnej v jednej skúmavke (1 ml) a roztok superfosfátu v inom (1 ml) pridajte 10% roztok octanu sodného a niekoľko kvapiek dusičnanu strieborného	Čo je reaktívny ión? Napíšte rovnice zodpovedajúcich reakcií v molekulárnych a iónových formách, uveďte znaky reakcií	…

Praktická práca 15.
Stanovenie minerálnych hnojív.
Riešenie experimentálnych úloh na danú tému
"Dusíková podskupina"

Ciele. Zopakujte si zloženie a vlastnosti zlúčenín dusíka a fosforu, ich vzájomné premeny a spôsoby rozpoznávania.
Vybavenie a činidlá. Duch lampa, zápalky, modré sklo, filtračný papier, držiak na skúmavky, stojan na skúmavky (2 ks), špachtle (3 ks), mažiar, palička, hygienická fľaša;
v skúmavkách č. 1–3:
I možnosť - dvojitý superfosfát, NH 4 NO 3, (NH 4) 2 SO 4,
možnosť II - NH4Cl, NaN03, KCl,
III možnosť - KNO 3, (NH 4) 2 SO 4, dvojitý superfosfát;
kryštalické soli (NH 4) 2 SO 4, NH4Cl, ammofos, vodné roztoky CH 3 COONa (= 10 %), AgNO 3, BaCl 2,
CH 3 COOH (= 10 %), NaOH, lakmusový papierik, CuO, Cu (hobliny), HNO 3 (razb.), HNO 3 (konc.), H 2 SO 4 (konc.), difenylový indikátor, (C 6 H 5) 2 NH v koncentrovanej H2S04,
Ca(OH) 2 (suchá), destilovaná voda, AgNO 3 v HNO 3, v skúmavkách č. 4–6 suché kryštalické látky: Na 2 SO 4, NH 4 Cl, NaNO 3, v skúmavkách č. 7 a 8 : H3PO4 a H2SO4 (triedené roztoky), v skúmavkách č. 9 a 10: Na3P04 a Ca3 (P04)2.

Experimentálny problém . Štyri očíslované banky obsahujú vodné roztoky ortofosforečnanu sodného, ​​síranu amónneho, dusičnanu sodného a chloridu draselného. Pomocou najracionálnejších metód rozpoznávania (pozri tabuľku) určite, kde sa každá látka nachádza.

Charakteristické vlastnosti niektorých solí
(metódy rozpoznávania)

Tabuľka

Názov látky	Vzhľad	Rozpustnosť (vo vode)	Interakcia roztoku tejto soli s				Farbenie plameňom
			H2S04 (konc.) a Cu	roztoky BaCl2 a CH3COOH	roztok NaOH pri zahrievaní	roztok AgNO 3
Dusičnan amónny NH4NO3		Dobre	NO 2, hnedá, s prenikavým zápachom	–	NH 3 , bezfarebný, so štipľavým zápachom	–	žltá (od nečistôt)
Chlorid amónny NH4Cl	Biely kryštalický prášok	Dobre	–	–	NH3	AgCl, biela zrazenina	žltá (od nečistôt)
Dusičnan draselný KNO 3	Jemné svetlosivé kryštály	Dobre	NIE 2	–	–	–	Fialová
Síran amónny (NH 4) 2 SO 4	Bezfarebné veľké kryštály	Dobre	–	BaSO4, biely, nerozpustný v CH3COOH	NH3	Ag 2 SO 4, biely, dobre rozpustný v kyselinách	–
Superfosfát Ca (H2P04)22H20	Svetlošedý prášok alebo granule	Pomaly sa rozpúšťa	–	Ba 3 (PO 4) 2, biela, čiastočne rozpustná v CH 3 COOH	–	Ag 3 PO 4, žltý (v prítomnosti CH 3 COOHa)	tehla- červená
Silvinit KCl NaCl	ružové kryštály	Dobre	–	–		AgCl	Žltá s nádychom fialovej
Chlorid draselný KCl	Bezfarebné kryštály	Dobre	–	–	–	AgCl	Fialová

rozhodnutie

Všetky ióny vo vodnom prostredí bezfarebný, nie je možné ich rozoznať podľa farby.
2) Keďže žiadna z látok (fľaštičky č. 1–4) sa nelíši horšou rozpustnosťou, roztoky sa podľa tohto znaku nedajú rozlíšiť, všetky sú priehľadné roztoky.
3) V dvoch roztokoch sú rovnaké katióny, ale vo všetkých sú rôzne anióny, preto by sa kvalitatívne rozpoznanie malo vykonávať pomocou aniónov. Reaktívne - AgNO 3 v prítomnosti 10% roztoku CH 3 COOHa (alebo BaCl 2 a CH 3 COOH); činidlo - roztok BaCl2; činidlo pre Cl – roztok AgNO 3 v HNO 3 ; činidlo - koncentrovaná H 2 SO 4 a Cu (hobliny). Potom môžete okamžite identifikovať pomocou jedného činidla (AgNO 3) všetky tri zostávajúce roztoky (alebo naopak). Ostatné možnosti sú dlhšie a vyžadujú výrazne vyššiu spotrebu činidiel.
4) Všetky štyri vzorky roztokov otestujte roztokom AgNO 3 (1-2 kvapky): roztok z fľaštičky č. 4 zostal nezmenený - malo by ísť o roztok NaNO 3; v banke č. 2 je biela kryštalická zrazenina, nerozpustná v kyselinách, roztok KCl; ďalšie dve vzorky dávajú zakalené roztoky, keď sa pridá 10% roztok CH 3 COOHa, vzorka č. 3 dáva žltú zrazeninu - ide o roztok Na 3 PO 4 a vzorka č. 1 je roztok (NH 4 ) 2 SO 4 (zákal zmizne pri pridávaní kyseliny HNO 3).

Overenie primárnych testov.

Do vzorky roztoku z fľaštičky č. 1 pridajte 1–2 kvapky roztokov BaCl 2 a CH 3 COOH, roztok získa mliečnu farbu, pretože sa vyzráža biela kryštalická zrazenina:

Rovnakú vzorku môžete skontrolovať pridaním alkalického roztoku so zahrievaním. Uvoľňuje sa plyn NH 3, čo je dané charakteristickým zápachom a modrou farbou vlhkého červeného lakmusového papierika. Reakčná rovnica:

Ku vzorke roztoku z fľaše č. 4 pridajte koncentrovanú H 2 SO 4 a Cu (hobliny), trochu zohrejte. Uvoľňuje sa hnedý plyn so štipľavým zápachom a roztok sa stáva zelenkasto-azúrovým:

5) Záver .

Vo fľašiach:
č. 1 - roztok (NH 4) 2 SO 4,
č. 2 - roztok KCl,
č. 3 - roztok Na3PO4,
č. 4 - roztok NaN03.

Schéma uznávania

Stanovené riešenia
№ 1	№ 2	№ 3	№ 4
(NH4)2S04	KCl	Na3P04	NaNO 3
Všetky roztoky sú číre a bezfarebné.
+AgNO3
Zákal roztoku (Ag 2 SO 4, rozp v kyselinách)	Biela syrová zrazenina (AgCl	Podľa variantu zapíšte roztoky ktorých solí sú uvedené v skúmavkách č. 1–3. Zistite, kde sa každá z týchto látok nachádza. V záveroch zapíšte rovnice reakcií uskutočnených v molekulárnej a iónovej forme. Označte znaky každej kvalitatívnej reakcie	…
1) Do skúmavky s malým množstvom CuO (na špičke špachtle) pridajte roztok HNO 3, pretrepte. 2) Do skúmavky s koncentrovanou HNO 3 vložíme niekoľko medených hoblín (ak sa účinok nedostaví ihneď, zmes trochu zohrejte)	Pomocou daných činidiel pripravte roztok dusičnanu meďnatého dvoma spôsobmi. Označte znaky reakcií a napíšte molekulárne a iónové reakčné rovnice. Ktorá reakcia je redoxná?	…
V mažiari premiešame a rozdrvíme zmes Ca (OH) 2 (mierne navlhčenú) s amónnou soľou, jemne ovoniame. Opakujte experiment s inými amónnymi soľami	Empiricky dokázať, že síran, dusičnan amónny a chlorid sa nesmú miešať s vápnom. Poskytnite vhodné vysvetlenia	…
Vypracujte plán (objednávku) na rozpoznávanie, najracionálnejšie z hľadiska času a spotreby činidiel	V skúmavkách č. 4–6 stanovte kryštalický síran sodný, chlorid amónny a dusičnan sodný. Napíšte reakčné rovnice. Všimnite si pozorované príznaky reakcií	...
Najlepšie je testovať vzorky roztokov v skúmavkách č. 7 a 8 s činidlami BaCl 2 a CH 3 COOH, veľmi pozorne sledujte výsledok pri trepaní reakčnej zmesi	Kvalitatívnym uznaním určiť v ktorej zo skúmaviek č.7 a 8 sú roztoky kyseliny sírovej a fosforečnej. Napíšte reakčné rovnice	...
Urobte si plán na rozpoznávanie látok Na 3 PO 4 a Ca 3 (PO 4) 2 v skúmavkách č.9 a 10	Stanovte prakticky v skúmavkách č.9 a 10 kryštalické ortofosforečnany sodné a vápenaté	...

Definícia soli v rámci teórie disociácie. Soli sa zvyčajne delia do troch skupín: stredná, kyslá a zásaditá. V stredných soliach sú všetky atómy vodíka zodpovedajúcej kyseliny nahradené atómami kovu, v kyslých soliach sú nahradené len čiastočne, v zásaditých soliach OH skupiny zodpovedajúcej zásady sú čiastočne nahradené zvyškami kyselín.

Existujú aj niektoré ďalšie druhy solí, ako napr dvojité soli, ktoré obsahujú dva rôzne katióny a jeden anión: CaCO 3 MgCO 3 (dolomit), KCl NaCl (sylvinit), KAl (SO 4) 2 (kamenec draselný); zmiešané soli, ktoré obsahujú jeden katión a dva rôzne anióny: CaOCl 2 (alebo Ca(OCl)Cl); komplexné soli, ktoré zahŕňajú komplexný ión, pozostávajúce z centrálneho atómu spojeného s niekoľkými ligandy: K 4 (žltá krvná soľ), K 3 (červená krvná soľ), Na, Cl; hydratované soli(kryštálové hydráty), ktoré obsahujú molekuly kryštalická voda: CuSO 4 5H 2 O (síran meďnatý), Na 2 SO 4 10H 2 O (Glauberova soľ).

Názov solí je tvorený názvom aniónu, za ktorým nasleduje názov katiónu.

Pre soli bezkyslíkatých kyselín sa k názvu nekovu pridáva prípona id, chlorid sodný NaCl, sulfid železitý FeS atď.

Pri pomenovaní solí kyselín obsahujúcich kyslík sa v prípade vyšších oxidačných stavov koncovka pridáva k latinskému koreňu názvu prvku — ráno, v prípade nižších oxidačných stavov koncovka -to. V názvoch niektorých kyselín sa predpona používa na označenie najnižších oxidačných stavov nekovov hypo-, pre soli kyseliny chloristej a manganistanu použite predponu za-, napr.: uhličitan vápenatý CaCO 3, síran železitý Fe 2 (SO 4) 3, siričitan železnatý FeSO 3, chlórnan draselný KOSl, chlornan draselný KOSl 2, chlorečnan draselný KOSl 3, chloristan draselný KOSl 4, manganistan draselný KMnO 4, dvojchróman draselný K 2 Cr 207.

Kyslé a zásadité soli možno považovať za produkt neúplnej premeny kyselín a zásad. Podľa medzinárodnej nomenklatúry sa atóm vodíka, ktorý je súčasťou kyslej soli, označuje predponou hydro-, OH skupina - predpona hydroxy, NaHS - hydrosulfid sodný, NaHSO 3 - hydrosulfit sodný, Mg (OH) Cl - hydroxychlorid horečnatý, Al (OH) 2 Cl - dihydroxychlorid hlinitý.

V názvoch komplexných iónov sú najskôr uvedené ligandy, za nimi nasleduje názov kovu s uvedením zodpovedajúceho oxidačného stavu (rímske číslice v zátvorkách). V názvoch komplexných katiónov sa používajú ruské názvy kovov, napr.: Cl 2 - tetraammín meďnatý (P) chlorid, 2 SO 4 - diamín strieborný (1) síran. V názvoch komplexných aniónov sa používajú latinské názvy kovov s príponou -at, napr.: K[Al (OH) 4] - tetrahydroxyaluminát draselný, Na - tetrahydroxychromát sodný, K 4 - hexakyanoželezitan draselný (H) .

Názvy hydratovaných solí (kryštalické hydráty) sa tvoria dvoma spôsobmi. Môžete použiť komplexný systém pomenovania katiónov popísaný vyššie; napríklad síran meďnatý SO 4 H 2 0 (alebo CuSO 4 5H 2 O) možno nazvať síranom tetraaquameďnatým. U najznámejších hydratovaných solí sa však najčastejšie počet molekúl vody (stupeň hydratácie) uvádza číselnou predponou k slovu "hydratovať", napríklad: CuSO 4 5H 2 O - pentahydrát síranu meďnatého, Na 2 SO 4 10H 2 O - dekahydrát síranu sodného, ​​CaCl 2 2H 2 O - dihydrát chloridu vápenatého.

Rozpustnosť solí

Podľa rozpustnosti vo vode sa soli delia na rozpustné (P), nerozpustné (H) a slabo rozpustné (M). Na stanovenie rozpustnosti solí použite tabuľku rozpustnosti kyselín, zásad a solí vo vode. Ak nie je po ruke žiadny stôl, môžete použiť pravidlá. Sú ľahko zapamätateľné.

1. Všetky soli kyseliny dusičnej sú rozpustné – dusičnany.

2. Všetky soli kyseliny chlorovodíkovej sú rozpustné - chloridy, okrem AgCl (H), PbCl 2 (M).

3. Všetky soli kyseliny sírovej - sírany sú rozpustné, okrem BaSO 4 (H), PbSO 4 (H).

4. Soli sodné a draselné sú rozpustné.

5. Všetky fosforečnany, uhličitany, kremičitany a sulfidy sa nerozpúšťajú, s výnimkou sodných solí + a K + .

Soli sú zo všetkých chemických zlúčenín najpočetnejšou triedou látok. Sú to pevné látky, líšia sa od seba farbou a rozpustnosťou vo vode. Na začiatku XIX storočia. Švédsky chemik I. Berzelius sformuloval definíciu solí ako reakčných produktov kyselín so zásadami alebo zlúčenín získaných nahradením atómov vodíka v kyseline kovom. Na tomto základe sa soli rozlišujú ako stredné, kyslé a zásadité. Stredné alebo normálne soli sú produkty úplného nahradenia atómov vodíka v kyseline kovom.

Napríklad:

Na 2 CO 3 - uhličitan sodný;

CuSO 4 - síran meďnatý (II) atď.

Takéto soli disociujú na kovové katióny a anióny zvyšku kyseliny:

Na 2 CO 3 \u003d 2Na + + CO 2 -

Kyslé soli sú produkty neúplného nahradenia atómov vodíka v kyseline kovom. Medzi kyslé soli patrí napríklad sóda bikarbóna NaHC03, ktorá pozostáva z kovového katiónu Na+ a kyslého, jednoducho nabitého zvyšku HCO3-. Pre kyslú vápenatú soľ je vzorec napísaný takto: Ca (HCO 3) 2. Názvy týchto solí sú tvorené názvami stredných solí s pridaním predpony hydro- , Napríklad:

magnézium (HS04)2 - hydrosíran horečnatý.

Kyslé soli disociujte takto:

NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 -
Mg (HS04)2 \u003d Mg2+ + 2HS04 -

Bázické soli sú produkty neúplnej substitúcie hydroxoskupín v zásade za kyslý zvyšok. Medzi takéto soli patrí napríklad známy malachit (CuOH) 2 CO 3, o ktorom ste sa dočítali v dielach P. Bazhova. Pozostáva z dvoch zásaditých katiónov CuOH + a dvakrát nabitého aniónu kyslého zvyšku CO 3 2-. Katión CuOH+ má náboj +1, preto sú v molekule dva takéto katióny a jeden dvakrát nabitý anión CO 3 2- spojené do elektricky neutrálnej soli.

Názvy takýchto solí budú rovnaké ako pre normálne soli, ale s pridaním predpony hydroxo-, (CuOH)2C03 - hydroxokarbonát meďnatý alebo AlOHCl2 - hydroxochlorid hlinitý. Väčšina zásaditých solí je nerozpustná alebo málo rozpustná.

Posledne menované sa disociujú takto:

AlOHCl 2 \u003d AlOH 2 + + 2Cl -

Vlastnosti soli

Prvé dve výmenné reakcie boli podrobne diskutované predtým.

Tretia reakcia je tiež výmenná reakcia. Preteká medzi soľnými roztokmi a je sprevádzaná tvorbou zrazeniny, napr.

Štvrtá reakcia solí je spojená s polohou kovu v elektrochemickom rade napätí kovu (pozri "Elektrochemický rad napätí kovu"). Každý kov vytláča zo soľných roztokov všetky ostatné kovy umiestnené napravo od neho v sérii napätí. Toto podlieha nasledujúcim podmienkam:

1) obe soli (reagujúce aj vznikajúce v dôsledku reakcie) musia byť rozpustné;

2) kovy by nemali interagovať s vodou, preto kovy hlavných podskupín skupín I a II (v prípade druhej skupiny počínajúc Ca) nevytláčajú iné kovy z roztokov solí.

Spôsoby získavania solí

Spôsoby získavania a chemické vlastnosti solí. Soli možno získať z anorganických zlúčenín takmer akejkoľvek triedy. Spolu s týmito metódami možno získať soli anoxických kyselín priamou interakciou kovu a nekovu (Cl, S atď.).

Mnohé soli sú pri zahrievaní stabilné. Amónne soli, ako aj niektoré soli málo aktívnych kovov, slabé kyseliny a kyseliny, v ktorých prvky vykazujú vyššie alebo nižšie oxidačné stavy, sa však zahrievaním rozkladajú.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

2Ag 2 CO 3 \u003d 4 Ag + 2 CO 2 + O 2

NH4CI \u003d NH3 + HCl

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

2FeS04 \u003d Fe203 + SO2 + SO3

4FeSO4 \u003d 2Fe203 + 4SO2 + O2

2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

2AgN03 \u003d 2Ag + 2N02 + O2

NH4NO3 \u003d N20 + 2H20

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

2KS103 \u003d MnO2 \u003d 2KCl + 3O2

4KClO3 \u003d 3KS104 + KCl

oxidy. Dusík tvorí päť oxidov s oxidačným stavom +1, +2, +3, +4, +5.

Oxidy N 2 O a NO sú nesoliace (čo to znamená?), a ostatné oxidy sú kyslé: zodpovedá kyseline dusnej, kyseline dusičnej. Oxid dusnatý (IV), keď sa rozpustí vo vode, súčasne vytvára dve kyseliny - HNO 2 a HNO 3:

2N02 + H20 \u003d HNO2 + HNO3.

Ak sa rozpustí vo vode v prítomnosti prebytku kyslíka, získa sa iba kyselina dusičná:

4N02 + O2 + 2H20 \u003d 4HN03.

Oxid dusnatý (IV) NO 2 je hnedý, veľmi jedovatý plyn. Ľahko sa získava oxidáciou bezfarebného, ​​soľ netvoriaceho oxidu dusnatého (II) vzdušným kyslíkom:

2NO + O2 \u003d 2NO 2.

Kyselina dusičná HNO 3 . Je to bezfarebná kvapalina, ktorá sa na vzduchu „dymí“. Koncentrovaná kyselina dusičná pri skladovaní na svetle zožltne, pretože sa čiastočne rozkladá za vzniku hnedého plynu NO 2:

4HN03 \u003d 2H20 + 4N02 + O2.

Kyselina dusičná vykazuje všetky typické vlastnosti silných kyselín: interaguje s oxidmi a hydroxidmi kovov, so soľami (zostavte príslušné reakčné rovnice).

Laboratórny pokus č.32
Vlastnosti zriedenej kyseliny dusičnej

Vykonajte experimenty, ktoré dokazujú, že kyselina dusičná vykazuje typické vlastnosti kyselín. Do skúmavky vložte trochu čierneho prášku alebo jednu granulu oxidu meďnatého, nalejte do nej 1-2 ml roztoku kyseliny dusičnej. Skúmavku upevnite do držiaka a zohrejte ju na plameni alkoholovej lampy. Čo pozeráš? Napíšte molekulárne a iónové rovnice. Nalejte 1-2 ml alkalického roztoku do skúmavky, pridajte 2-3 kvapky roztoku fenolftaleínu. Čo pozeráš? K obsahu skúmavky pridajte roztok kyseliny dusičnej, kým farba nezmizne. Ako sa volá táto reakcia? Napíšte jeho molekulové a iónové rovnice. Nalejte 1 ml roztoku síranu meďnatého do skúmavky, pridajte 1-2 ml alkalického roztoku. Čo pozeráš? K obsahu skúmavky pridávajte roztok kyseliny dusičnej, kým zrazenina nezmizne. Napíšte molekulárne a iónové rovnice uskutočnených reakcií.

S kovmi sa kyselina dusičná správa zvláštnym spôsobom - žiadny z kovov nevytláča vodík z kyseliny dusičnej, bez ohľadu na jej koncentráciu (pre kyselinu sírovú je toto správanie typické len v koncentrovanom stave). Je to spôsobené tým, že HNO 3 je silné oxidačné činidlo, dusík v ňom má maximálny oxidačný stav +5. Je to on, kto bude obnovený pri interakcii s kovmi.

Produkt redukcie závisí od polohy kovu v sérii napätia, od koncentrácie kyseliny a od reakčných podmienok. Napríklad pri interakcii s meďou sa koncentrovaná kyselina dusičná redukuje na oxid dusnatý (IV):

Laboratórny pokus č.33
Interakcia koncentrovanej kyseliny dusičnej s meďou

Opatrne nalejte 1 ml koncentrovanej kyseliny dusičnej do skúmavky. Špičkou sklenenej skúmavky naberte trochu medeného prášku a nalejte do skúmavky s kyselinou. (Ak v skrinke nie je medený prášok, môžete použiť malý kúsok veľmi tenkého medeného drôtu, ktorý je potrebné najskôr zvinúť do gule.) Čo tým pozorujete? Prečo reakcia prebieha bez zahrievania? Prečo táto verzia experimentu nevyžaduje použitie digestora? Ak je oblasť kontaktu medi s kyselinou dusičnou menšia ako navrhovaná verzia experimentu, aké podmienky je potrebné dodržať? Po experimente ihneď vložte skúmavky s obsahom do digestora. Napíšte reakčnú rovnicu a zvážte redoxné procesy.

Železo a hliník sú pôsobením koncentrovanej HNO 2 pokryté silným oxidovým filmom, ktorý chráni kov pred ďalšou oxidáciou, t.j. kyselina pasivuje kovy. Preto sa kyselina dusičná, podobne ako kyselina sírová, môže prepravovať v oceľových a hliníkových nádržiach.

Kyselina dusičná oxiduje mnohé organické látky, odfarbuje farbivá. V tomto prípade sa zvyčajne uvoľní veľa tepla a látka sa zapáli. Ak sa teda do kyseliny dusičnej pridá kvapka terpentínu, dôjde k jasnému záblesku a rozsvieti sa tlejúca trieska v kyseline dusičnej (obr. 135).

Ryža. 135.
Spálenie triesky v kyseline dusičnej

Kyselina dusičná je široko používaná v chemickom priemysle na výrobu dusíkatých hnojív, plastov, umelých vlákien, organických farbív a lakov, liečiv a výbušnín (obr. 136).

Ryža. 136.
Kyselina dusičná sa používa na výrobu:
1 - hnojivá; 2 - plasty; 3 - lieky; 4 - laky; 5 - umelé vlákna; 6 - výbušniny

Soli kyseliny dusičnej – dusičnany sa získavajú pôsobením kyseliny na kovy, ich oxidy a hydroxidy. Dusičnan sodný, draselný, vápenatý a amónny sa nazývajú ledky: NaNO 3 - dusičnan sodný, KNO 3 - dusičnan draselný, Ca (NO 3) 2 - dusičnan vápenatý, NH 4 NO 3 - dusičnan amónny. Ledok sa používa ako dusíkaté hnojivo.

Dusičnan draselný sa používa aj pri výrobe čierneho prachu a dusičnan amónny, ako už viete, sa používa na prípravu amonnej trhaviny. Dusičnan strieborný alebo lapis, AgNO 3 sa používa v medicíne ako kauterizačné činidlo.

Takmer všetky dusičnany sú vysoko rozpustné vo vode. Pri zahrievaní sa rozkladajú s uvoľňovaním kyslíka, napríklad:

Nové slová a pojmy

1. Nesolnotvorné a kyslé oxidy dusíka.
2. Oxid dusnatý (IV).
3. Vlastnosti kyseliny dusičnej ako elektrolytu a ako oxidačného činidla.
4. Interakcia koncentrovanej a zriedenej kyseliny dusičnej s meďou.
5. Aplikácia kyseliny dusičnej.
6. Dusičnany, ľadky.

Úlohy na samostatnú prácu

1. Prečo kyselina dusičná netvorí kyslé soli?
2. Napíšte molekulárne a iónové rovnice pre reakcie kyseliny dusičnej s hydroxidom meďnatým, oxidom železitým a uhličitanom sodným.
3. Väčšina solí kyseliny dusičnej je rozpustná vo vode, avšak ponúka rovnicu pre reakciu HNO 3 so soľou, v dôsledku čoho sa vytvorí zrazenina. Napíšte iónovú rovnicu pre túto reakciu.
4. Zvážte reakčné rovnice pre zriedenú a koncentrovanú kyselinu dusičnú s meďou z hľadiska redoxných procesov.
5. Navrhnite dva reťazce premien vedúcich k produkcii kyseliny dusičnej, počnúc dusíkom a amoniakom. Opíšte redoxné reakcie pomocou metódy elektrónovej rovnováhy.
6. Koľko kilogramov 68 % kyseliny dusičnej možno získať z 276 kg oxidu dusnatého (IV)?
7. Pri kalcinácii 340 g dusičnanu sodného sa získalo 33,6 litrov kyslíka (n.a.). Vypočítajte hmotnostný podiel nečistôt v ledku.

Ak chcete graficky znázorniť vzorec soli, mali by ste:

1. Správne napíšte empirický vzorec tejto zlúčeniny.

2. Vzhľadom na to, že akákoľvek soľ môže byť vyjadrená ako produkt neutralizácie zodpovedajúcej kyseliny a zásady, vzorce kyseliny a zásady, ktoré tvoria túto soľ, by sa mali uviesť oddelene.

Napríklad:

Ca (HSO 4) 2 - hydrosíran vápenatý možno získať neúplnou neutralizáciou kyseliny sírovej H 2 SO 4 hydroxidom vápenatým Ca (OH) 2.

3. Určte, koľko molekúl kyseliny a zásady je potrebných na získanie molekuly tejto soli.

Napríklad:

Na získanie molekuly Ca(HS04)2 je potrebná jedna molekula zásady (jeden atóm vápnika) a dve molekuly kyseliny (dva zvyšky kyseliny HS04-1).

Ca (OH)2 + 2H2S04 \u003d Ca (HS04)2 + 2H20.

Ďalej by ste mali vytvoriť grafické obrázky vzorcov stanoveného počtu molekúl zásady a kyseliny a mentálnym odstránením zásaditých hydroxylových aniónov a kyslých vodíkových katiónov, ktoré sa zúčastňujú neutralizačnej reakcie a tvoria vodu, získate grafický obrázok vzorca soli:

O – H H – O O O O

Ca + → Ca + 2 H - O - H

O – H H – O O O O

H-O O H-O O

Fyzikálne vlastnosti solí

Soli sú kryštalické pevné látky. Podľa rozpustnosti vo vode sa delia na:

1) vysoko rozpustný,

2) mierne rozpustný,

3) prakticky nerozpustný.

Väčšina solí kyseliny dusičnej a octovej, ako aj draselné, sodné a amónne soli sú rozpustné vo vode.

Soli majú široký rozsah teplôt topenia a tepelného rozkladu.

Chemické vlastnosti solí

Chemické vlastnosti solí charakterizujú ich vzťah ku kovom, zásadám, kyselinám a soliam.

1. Soli v roztokoch interagujú s aktívnejšími kovmi.

Aktívnejší kov nahrádza menej aktívny kov v soli (pozri prílohu Tabuľka 9).

Napríklad:

Pb (NO 3) 2 + Zn \u003d Pb + Zn (NO 3) 2,

Hg (NO 3) 2 + Cu \u003d Hg + Cu (NO 3) 2.

2. Soľné roztoky interagujú s alkáliami, tým vzniká nová zásada a nová soľ.

Napríklad:

CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2  + 2K 2 SO 4,

FeCl3 + 3NaOH \u003d Fe (OH)3  + 3NaCl.

3. Soli reagujú s roztokmi silnejších alebo menej prchavých kyselín, tým vzniká nová soľ a nová kyselina.

Napríklad:

a) v dôsledku reakcie vzniká slabšia kyselina alebo prchavejšia kyselina:

Na2S + 2HC1 \u003d 2NaCl + H2S

b) sú možné aj reakcie solí silných kyselín so slabšími kyselinami, ak sa v dôsledku reakcie vytvorí ťažko rozpustná soľ:

CuSO4 + H2S \u003d CuS + H2SO4.

4. Soli v roztokoch vstupujú do výmenných reakcií s inými soľami výsledkom sú dve nové soli.

Napríklad:

NaС1 + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3,

CaCI2 + Na2CO3 \u003d CaCO3 + 2NaCl,

CuS04 + Na2S \u003d CuS + Na2S04.

Malo by sa pamätať na to, že výmenné reakcie prebiehajú takmer ku koncu, ak sa jeden z reakčných produktov uvoľní z reakčnej gule vo forme zrazeniny, plynu alebo ak sa počas reakcie vytvorí voda alebo iný slabý elektrolyt.