Kyselina dusičná je silná kyselina. Je to bezfarebná kvapalina so štipľavým zápachom. V malom množstve vzniká pri výbojoch blesku a nachádza sa v dažďovej vode.

Pôsobením svetla sa čiastočne rozkladá:

4 HNO 3 \u003d 4 N02 + 2 H20 + O2

Kyselina dusičná sa priemyselne vyrába v troch stupňoch. V prvej fáze dochádza ku kontaktnej oxidácii amoniaku na oxid dusnatý (N):

4NH3 + 502 \u003d 4NO + 6H20

V druhom štádiu sa oxid dusnatý (P) oxiduje na oxid dusnatý (IV) vzdušným kyslíkom:

2NO + O2 \u003d 2NO 2

V tretej fáze je oxid dusnatý (IV) absorbovaný vodou v prítomnosti O2:

4NO2 + 2H20 + O2 \u003d 4HNO3

Výsledkom je 60-62% kyselina dusičná. V laboratóriu sa získava pôsobením koncentrovanej kyseliny dusičnej na dusičnany pri nízkej teplote:

NaN03 + H2S04 = NaHS04 + HN03

Molekula kyseliny dusičnej má rovinnú štruktúru. Má štyri väzby na atóm dusíka:

Dva atómy kyslíka sú však ekvivalentné, pretože medzi nimi je štvrtá väzba atómu dusíka rozdelená rovnako a elektrón z nej prenesený k nim patrí rovnako. Vzorec kyseliny dusičnej teda môže byť reprezentovaný ako:

Kyselina dusičná je jednosýtna kyselina, tvorí len stredné soli - dusičnany. Kyselina dusičná má všetky vlastnosti kyselín: reaguje s oxidmi kovov, hydroxidmi, soľami:

2HNO3 + CuO \u003d Cu (NO 3) 2 + H2O

2HN03 + Ba(OH)2 = Ba(N03)2 + 2H20

2HNO 3 + CaCO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + CO 2 + H20

Koncentrovaná kyselina dusičná reaguje so všetkými kovmi (okrem zlata, platiny, paládia) za vzniku dusičnanov, oxidu dusnatého (+4). voda:

Zn + 4HN03 \u003d Zn (N03)2 + 2N02 + 2H20

Formálne koncentrovaná kyselina dusičná nereaguje so železom, hliníkom, olovom, cínom, ale na ich povrchu vytvára oxidový film, ktorý zabraňuje rozpusteniu celkovej hmoty kovu:

2Al + 6HNO3 \u003d Al203 + 6NO2 + 3H20

V závislosti od stupňa zriedenia tvorí kyselina dusičná tieto reakčné produkty:

3Mg + 8HN03 (30%) = 3Zn(N03)2 + 2NO + 4H20

4Mg + 10HN03 (20%) = 4Zn(N03)2 + N20 + 5H20

Vysoko zriedená kyselina dusičná s aktívnymi kovmi tvorí zlúčeniny dusíka (-3), v skutočnosti: amoniak, ale v dôsledku nadbytku kyseliny dusičnej tvorí dusičnan amónny:

4Ca + 10HN03 = 4Ca(N03)2 + NH4NO3 + 3H20

Aktívne kovy so silnými zriedená kyselina v chlade môže tvoriť dusík:

5Zn + 12HN03 = 5Zn(N03)2 + N2 + 6H20

Kovy: zlato, platina, paládium reagujú s koncentrovanou kyselinou dusičnou v prítomnosti koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej:

Au + 3HCl + HNO3 \u003d AuCl3 + NO + 2H20

Kyselina dusičná ako silné oxidačné činidlo oxiduje jednoduché látky - nekovy:

6HN03 + S \u003d H2S04 + 6N02 + 2H20

2HN03 + S = H2S04 + 2NO

5HN03 + P = H3P04 + 5N02 + H20

Kremík sa oxiduje kyselinou dusičnou na oxid:

4HN03 + 3Si = 3Si02 + 4NO + 2H20

V prítomnosti kyseliny fluorovodíkovej kyselina dusičná rozpúšťa kremík:

4HN03 + 12HF + 3Si = 3SiF4 + 4NO + 8H20

Kyselina dusičná je schopná oxidovať silné kyseliny:

HNO3 + 3HCl \u003d Cl2 + NOCl + 2H20

Kyselina dusičná je schopná oxidovať slabé kyseliny aj komplexné látky:

6HN03 + HJ = HJ03 + N02 + 3H20

FeS + 10HN03 \u003d Fe (N03)2 + SO2 + 7N02 + 5H20

Soli kyseliny dusičnej – dusičnany sú vysoko rozpustné vo vode. Soli alkalických kovov a amónne soli sa nazývajú ľadok. Dusičnany majú menej silnú oxidačnú aktivitu, avšak v prítomnosti kyselín sa môžu rozpúšťať aj neaktívne kovy:

3Cu + 2KNO3 + 4H2S04 = 3CuSO4 + K2S04 + 2NO + 4H20

Dusičnany v kyslom prostredí oxidujú soli kovov s nižšou mocnosťou na ich soli s vyššou mocnosťou:

3FeCl2 + KNO3 + 4HCl = 3FeCl3 + KCl + NO + 2H20

Charakteristickým znakom dusičnanov je tvorba kyslíka pri ich rozklade. V tomto prípade môžu byť reakčné produkty rôzne a závisia od polohy kovu v sérii aktivít. Dusičnany prvej skupiny (od lítia po hliník) sa rozkladajú za vzniku dusitanov a kyslíka:

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

Dusičnany druhej skupiny (z hliníka na meď) sa rozkladajú za vzniku oxidu kovu, kyslíka a oxidu dusíka (IV):

2Zn(N03)2 = 2ZnO + 4N02 + O2

Dusičnany tretej skupiny (po medi) sa rozkladajú na kov, kyslík a oxid dusnatý (IV):

Hg (NO 3) 2 \u003d Hg + 2 NO 2 + O 2

Dusičnan amónny pri rozklade nevytvára kyslík:

NH4NO3 \u003d N20 + 2H20

Samotná kyselina dusičná sa rozkladá podľa mechanizmu dusičnanov druhej skupiny:

4HN03 \u003d 4N02 + 2H20 + O2

Ak máte nejaké otázky, pozývam vás na moje hodiny chémie. Prihláste sa na odber rozvrhu na webovej stránke.

stránky, s úplným alebo čiastočným kopírovaním materiálu, je potrebný odkaz na zdroj.

Typ lekcie: Lekcia odovzdávania a získavania nových vedomostí a zručností.

Ciele: Opakovať a upevňovať poznatky o všeobecných chemických vlastnostiach kyselín; študovať štruktúru molekuly kyseliny dusičnej, fyzikálne a špecifické chemické vlastnosti kyseliny dusičnej - jej interakciu s kovmi; oboznámiť študentov s priemyselnými a laboratórnymi metódami získavania čistej kyseliny dusičnej.

V dôsledku lekcie musíte vedieť:

1. Zloženie a štruktúra molekuly kyseliny dusičnej; počet kovalentných väzieb vytvorených atómom dusíka a stupeň oxidácie dusíka v molekule kyseliny dusičnej.
2. Všeobecné chemické vlastnosti kyseliny dusičnej: interakcia s indikátormi (lakmus a metyl pomaranč), so zásaditými a amfotérnymi oxidmi, zásadami, so soľami slabších a prchavejších kyselín.
3. Špecifické chemické vlastnosti kyseliny dusičnej: jej interakcia s kovmi.
4. Laboratórne a priemyselné metódy získavania kyseliny dusičnej.

Musíte byť schopní:

1. Zostavte rovnice chemických reakcií z hľadiska teórie elektrolytickej disociácie.
2. Zostavte rovnice pre reakcie interakcie koncentrovaných a zriedených kyselín s kovmi metódou elektrónovej rovnováhy.

Metódy a metodologické techniky:

1. Konverzácia.
2. Samostatná práca žiakov pri zostavovaní rovníc chemických reakcií kyseliny dusičnej s kovmi.
3. Laboratórne práce na štúdiu všeobecných chemických vlastností kyseliny dusičnej;
4. Vypracovanie súhrnu.
5. Tvorivá práca: študentský odkaz o získaní kyseliny dusičnej.
6. Ukážka pokusov: interakcia zriedenej a koncentrovanej kyseliny dusičnej s meďou.
7. Prezentácia pomocou multimediálneho projektora.
8. Vzájomné overovanie a vzájomné hodnotenie výsledkov samostatnej práce.

Vybavenie a činidlá:

Na študentských stoloch: roztoky kyseliny dusičnej HNO 3 (20 - 25%), lakmusové a metyloranžové indikátory, roztok hydroxidu sodného NaOH, roztok síranu meďnatého CuSO 4, roztok síranu železnatého FeSO 4, oxid meďnatý CuO, oxid hlinitý Al2O 3, roztok uhličitanu sodného Na 2 CO 3, skúmavky, držiaky na skúmavky.
Na učiteľskom stole: koncentrovaná kyselina dusičná HNO 3 (60 - 65 %), zriedená kyselina dusičná HNO 3 (30 %), stojan so skúmavkami, medený drôt (kusy), hadička na výstup plynu, kryštalizátor s vodou, držiak na skúmavky, multimediálna inštalácia (počítač, projektor, plátno).

Plán lekcie:
Plán hodiny je napísaný na tabuľu a vytlačený pre referenčné poznámky na laviciach študentov (Príloha 1)

Počas tried:

I Opakovanie.

učiteľ: V predchádzajúcich lekciách sme študovali niektoré zlúčeniny dusíka. Pripomeňme si ich.
študent: Ide o amoniak, amónne soli, oxidy dusíka.
učiteľ: Ktoré oxidy dusíka sú kyslé?
študent: Oxid dusnatý (III) N 2 O 3 - anhydrid dusný a oxid dusnatý (V) N 2 O 5 - anhydrid dusnatý, zodpovedá kyseline dusičnej HNO3.
učiteľ: Aké je kvalitatívne a kvantitatívne zloženie kyseliny dusičnej?

Učiteľ napíše na tabuľu vzorec kyseliny dusičnej a vyzve žiaka, aby usporiadal oxidačné stavy

študent: Molekula pozostáva z troch chemických prvkov: H, N, O - z jedného atómu vodíka, jedného atómu dusíka a troch atómov kyslíka.

II Zloženie a štruktúra HNO 3

učiteľ: Ako vzniká molekula kyseliny dusičnej?

Učiteľ ukazuje prezentáciu o kyseline dusičnej (Príloha 2 - prezentácia, Príloha 3 - vysvetľujúci text k prezentácii)

III Fyzikálne vlastnosti:

učiteľ: Teraz sa obraciame na štúdium fyzikálnych vlastností kyseliny dusičnej.

Študenti napíšu krátky popis fyzikálnych vlastností kyseliny dusičnej.

Učiteľ na demonštračnom stole ukazuje, čo je koncentrovaná kyselina dusičnáHNO (60 - 65%) - bezfarebná kvapalina, "fajčiaca vo vzduchu", s prenikavým zápachom. 100% koncentrovanýHNO 3 je niekedy sfarbená do žlta, pretože je prchavý a nestabilný a pri izbovej teplote sa rozkladá a uvoľňuje oxid dusnatý (IV) alebo „hnedý“ plyn, preto sa skladuje vo fľašiach z tmavého skla.

Učiteľ napíše na tabuľu rovnicu chemickej reakcie rozkladu kyseliny dusičnej:

učiteľ: Kyselina dusičná je hygroskopická, miešateľná s vodou vo všetkých pomeroch. Vo vodných roztokoch - silný elektrolyt, pri teplote - 41,6 0 C tuhne. V praxi sa používa 65% kyselina dusičná, nedymí na rozdiel od 100% kyseliny dusičnej.

IV Chemické vlastnosti

učiteľ: Prejdime k ďalšiemu kroku lekcie. Kyselina dusičná je silný elektrolyt. Preto bude mať všetky všeobecné vlastnosti kyselín. S akými látkami reagujú kyseliny?
študent: S indikátormi, so zásaditými a amfotérnymi oxidmi, so zásadami, so soľami slabších a prchavých kyselín, s kovmi.
učiteľ: Tu sú všeobecné vlastnosti kyselín.

Inštalácia multimédií je zapnutá. Učiteľ prednesie prezentáciu o všeobecných chemických vlastnostiach kyselín (príloha 4).

učiteľ: Urobme experimentálnu časť lekcie. Vašou úlohou je uskutočniť chemické reakcie, ktoré potvrdzujú chemické vlastnosti kyselín, na príklade kyseliny dusičnej. Pracovať budete v skupinách po 4 ľuďoch. Na stoloch sú pokyny na laboratórne pokusy (príloha 5). V zošitoch je potrebné skladať rovnice chemických reakcií v molekulovej a iónovej forme.

učiteľ: Obrátime sa na špecifické chemické vlastnosti kyseliny dusičnej. Je potrebné poznamenať, že kyselina dusičná, zriedená aj koncentrovaná, neuvoľňuje vodík pri interakcii s kovmi, ale môže uvoľňovať rôzne zlúčeniny dusíka - od amoniaku po oxid dusnatý (IV).

Inštalácia multimédií je zapnutá. Učiteľ ukazuje prezentáciu o možných produktoch redukcie kyseliny dusičnej (Príloha 6).

učiteľ: Pozrime sa na diagram. Každý má na svojich stoloch schémy na redukciu kyseliny dusičnej (zriedenej a koncentrovanej) kovmi (príloha 7).

1. Reakcia zriedenej kyseliny dusičnej s meďou. Zhromažďovanie oxidu dusnatého (II) vo vode.
2. Interakcia koncentrovanej kyseliny dusičnej s meďou. Získanie oxidu dusnatého (IV).

Napíšte reakčné rovnice na tabuľu:

Učiteľ: Na základe experimentov môžeme vyvodiť závery:

učiteľ: Pomocou schém na regeneráciu koncentrovanej a zriedenej kyseliny dusičnej s kovmi, ako aj učebnice na strane 127, prejdime k samostatnej práci o možnostiach (príloha 8). Každý si robí po svojom. Ponúkajú sa vám karty – úlohy. Pracovný čas 5-7 minút.

Inštalácia multimédií je zapnutá. Učiteľ ukazuje správne odpovede (príloha 9). Žiaci kontrolujú správnosť zadania.

V Získanie kyseliny dusičnej HNO 3

študent:(správa) V laboratóriu sa kyselina dusičná získava reakciou dusičnanu draselného alebo sodného s koncentrovanou kyselinou sírovou pri zahrievaní alebo bez zahrievania:

V priemysle sa kyselina dusičná získava katalytickou oxidáciou amoniaku syntetizovaného z atmosférického dusíka:

Žiak ukáže schému získavania kyseliny dusičnej (príloha 10), reakčné rovnice si žiaci zapisujú do zošita.

VI Záver

učiteľ: V dnešnej lekcii sme sa zoznámili so zložením a štruktúrou kyseliny dusičnej. Zopakovali a upevnili si všeobecné vlastnosti kyselín na príklade kyseliny dusičnej, upevnili si poznatky z teórie TED, teórie atómovej štruktúry a chemickej väzby. Študovali sme špecifické vlastnosti kyseliny dusičnej, konkrétne jej interakciu s kovmi. Oboznámte sa so spôsobmi získavania kyseliny dusičnej.

D/z:§ 33, býv. 4 na strane 128 učebnice;
úlohy: 4 - 35, 4 - 41 problémových kníh;
naučte sa zhrnutie.

Bibliografia

1. Kuznetsova N.E., Titova I.M., Gara N.N., Zhegin A.Yu. Chémia: učebnica pre vzdelávacie inštitúcie 9. ročníka. - M.: Ventana - Graf, 2004.
2. Encyklopédia pre deti. Chémia. – M.: Avanta, 2000.
3. Maksimenko O.O. Chémia. Príspevok na vstup na vysoké školy. – M.: Eksmo, 2003.
4. Polosin V.S., Prokopenko V.G. Workshop o metódach vyučovania chémie. Návod. – M.: Osveta, 1989.
5. Martynenko B.V. Chémia: Kyseliny a zásady. – M.: Osveta, 2000.

Jedným z najdôležitejších produktov používaných človekom je kyselina dusičnanová. Vzorec látky je HNO 3, má tiež rôzne fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré ju odlišujú od iných anorganických kyselín. V našom článku budeme študovať vlastnosti kyseliny dusičnej, oboznámime sa s metódami jej výroby a tiež zvážime rozsah látky v rôznych priemyselných odvetviach, medicíne a poľnohospodárstve.

Vlastnosti fyzikálnych vlastností

Laboratórne získaná kyselina dusičná, ktorej štruktúrny vzorec je uvedený nižšie, je bezfarebná kvapalina s nepríjemným zápachom, ťažšia ako voda. Rýchlo sa odparuje a má nízky bod varu +83 °C. Zlúčenina sa ľahko mieša s vodou v akýchkoľvek pomeroch, čím sa vytvárajú roztoky rôznych koncentrácií. Okrem toho môže kyselina dusičnanová absorbovať vlhkosť zo vzduchu, to znamená, že ide o hygroskopickú látku. Štruktúrny vzorec kyseliny dusičnej je nejednoznačný a môže mať dve formy.

V molekulárnej forme kyselina dusičnanová neexistuje. Vo vodných roztokoch rôznych koncentrácií má látka formu nasledujúcich častíc: H 3 O + - hydróniové ióny a anióny zvyšku kyseliny - NO 3 -.

Acidobázická interakcia

Kyselina dusičná, ktorá je jednou z najsilnejších kyselín, vstupuje do výmeny, neutralizácie. Takže so zásaditými oxidmi sa zlúčenina zúčastňuje metabolických procesov, v dôsledku ktorých sa získava soľ a voda. Neutralizačná reakcia je základnou chemickou vlastnosťou všetkých kyselín. Produktmi interakcie zásad a kyselín budú vždy zodpovedajúce soli a voda:

NaOH + HN03 → NaN03 + H20

Reakcie s kovmi

V molekule kyseliny dusičnej, ktorej vzorec je HNO 3, dusík vykazuje najvyšší oxidačný stav, rovný +5, takže látka má výrazné oxidačné vlastnosti. Ako silná kyselina je schopná interagovať s kovmi v sérii aktivít kovov až po vodík. Na rozdiel od iných kyselín však dokáže reagovať aj s pasívnymi kovovými prvkami, ako je meď alebo striebro. Činidlá a interakčné produkty sú určené koncentráciou samotnej kyseliny a aktivitou kovu.

Zriedená kyselina dusičná a jej vlastnosti

Ak je hmotnostný zlomok HNO3 0,4-0,6, potom zlúčenina vykazuje všetky vlastnosti silnej kyseliny. Napríklad sa disociuje na vodíkové katióny a anióny zvyškov kyselín. Indikátory v kyslom prostredí, napríklad fialový lakmus, v prítomnosti nadbytku iónov H + mení svoju farbu na červenú. Najdôležitejšou vlastnosťou reakcií dusičnanov s kovmi je nemožnosť uvoľňovania vodíka, ktorý sa oxiduje na vodu. Namiesto toho vznikajú rôzne zlúčeniny – oxidy dusíka. Napríklad v procese interakcie striebra s molekulami kyseliny dusičnej, ktorej vzorec je HNO 3, sa nachádza oxid dusnatý, voda a soľ - dusičnan strieborný. Stupeň oxidácie dusíka v komplexnom anióne klesá, pretože sa pridávajú tri elektróny.

S aktívnymi kovovými prvkami ako je horčík, zinok, vápnik reaguje kyselina dusičnanová za vzniku oxidu dusnatého, ktorého mocnosť je najmenšia, je 1. Vzniká aj soľ a voda:

4Mg + 10HNO3 \u003d NH4NO3 + 4Mg (N03)2 + 3H20

Ak je kyselina dusičná, ktorej chemický vzorec je HNO 3, veľmi zriedená, v tomto prípade budú produkty jej interakcie s aktívnymi kovmi odlišné. Môže to byť amoniak, voľný dusík alebo oxid dusnatý (I). Všetko závisí od vonkajších faktorov, medzi ktoré patrí stupeň mletia kovu a teplota reakčnej zmesi. Napríklad rovnica pre jeho interakciu so zinkom bude vyzerať takto:

Zn + 4HN03 \u003d Zn (N03)2 + 2N02 + 2H20

Koncentrovaná kyselina HNO 3 (96-98 %) sa pri reakciách s kovmi redukuje na oxid dusičitý, čo zvyčajne nezávisí od polohy kovu v sérii N. Beketov. To sa deje vo väčšine pri interakcii so striebrom.

Pripomeňme si výnimku z pravidla: za normálnych podmienok koncentrovaná kyselina dusičná so železom, hliníkom a chrómom nereaguje, ale pasivuje ich. To znamená, že sa na kovovom povrchu vytvorí ochranný oxidový film, ktorý bráni ďalšiemu kontaktu s molekulami kyseliny. Zmes látky s koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou v pomere 3:1 sa nazýva aqua regia. Má schopnosť rozpúšťať zlato.

Ako reaguje kyselina dusičnanová s nekovmi

Silné oxidačné vlastnosti látky vedú k tomu, že pri reakciách s nekovovými prvkami prechádzajú do formy zodpovedajúcich kyselín. Napríklad síra sa oxiduje na síran, bór na boritú a fosfor na fosfátové kyseliny. Nasledujúce reakčné rovnice to potvrdzujú:

S0 + 2HN V03 → H2SVI04 + 2N II0

Získanie kyseliny dusičnej

Najpohodlnejšou laboratórnou metódou na získanie látky je interakcia dusičnanov s koncentrovanými. Vykonáva sa pri nízkom zahrievaní, aby sa zabránilo zvýšeniu teploty, pretože v tomto prípade sa výsledný produkt rozkladá.

V priemysle možno kyselinu dusičnú získať niekoľkými spôsobmi. Napríklad získaný zo vzdušného dusíka a vodíka. Výroba kyseliny prebieha v niekoľkých fázach. Oxidy dusíka budú medziprodukty. Najprv sa vytvorí oxid dusnatý NO, potom sa oxiduje vzdušným kyslíkom na oxid dusičitý. Nakoniec, v reakcii s vodou a prebytkom kyslíka, sa z NO 2 vyrába zriedená (40-60%) kyselina dusičnanová. Ak sa destiluje s koncentrovanou síranovou kyselinou, hmotnostný podiel HNO3 v roztoku sa môže zvýšiť na 98.

Vyššie uvedený spôsob výroby kyseliny dusičnanovej prvýkrát navrhol zakladateľ dusíkatého priemyslu v Rusku I. Andreev na začiatku 20. storočia.

Aplikácia

Ako si pamätáme, chemický vzorec kyseliny dusičnej je HNO 3. Aká vlastnosť chemických vlastností určuje jej použitie, ak je kyselina dusičnanová veľkotonážnym produktom chemickej výroby? Ide o vysokú oxidačnú schopnosť látky. Používa sa vo farmaceutickom priemysle na výrobu liekov. Látka slúži ako surovina pre syntézu výbušných zlúčenín, plastov, farbív. Kyselina dusičnanová sa používa vo vojenskej technike ako oxidačné činidlo pre raketové palivo. Jeho veľký objem sa využíva pri výrobe najvýznamnejších druhov dusíkatých hnojív – ľadku. Pomáhajú zvyšovať úrodu najdôležitejších plodín a zvyšujú obsah bielkovín v ovocí a zelenej hmote.

Aplikácia dusičnanov

Po zvážení hlavných vlastností, výroby a použitia kyseliny dusičnej sa zameriame na využitie jej najdôležitejších zlúčenín – solí. Nie sú to len minerálne hnojivá, niektoré z nich majú veľký význam vo vojenskom priemysle. Napríklad zmes 75 % dusičnanu draselného, ​​15 % jemného uhlia a 5 % síry sa nazýva čierny prášok. Amoniak, výbušnina, sa získava z dusičnanu amónneho, ako aj z uhlia a hliníkového prášku. Zaujímavou vlastnosťou solí dusičnanov je ich schopnosť rozkladať sa pri zahrievaní.

Okrem toho budú reakčné produkty závisieť od toho, ktorý kovový ión je súčasťou soli. Ak je kovový prvok v sérii aktivít naľavo od horčíka, v produktoch sa nachádzajú dusitany a voľný kyslík. Ak sa kov, ktorý je súčasťou dusičnanu, nachádza od horčíka po meď vrátane, potom sa pri zahrievaní soli vytvorí oxid dusičitý, kyslík a oxid kovového prvku. Soli striebra, zlata alebo platiny tvoria pri vysokej teplote voľný kov, kyslík a oxid dusičitý.

V našom článku sme zistili, aký je chemický vzorec kyseliny dusičnej v chémii a aké vlastnosti jej oxidačných vlastností sú najdôležitejšie.

· Priemyselná výroba, aplikácia a účinok na organizmus · Súvisiace články · Poznámky · Literatúra · Oficiálna stránka ·

Vysoko koncentrovaná HNO 3 má zvyčajne hnedú farbu v dôsledku procesu rozkladu prebiehajúceho na svetle:

Pri zahrievaní sa kyselina dusičná rozkladá podľa rovnakej reakcie. Kyselinu dusičnú možno destilovať (bez rozkladu) iba pri zníženom tlaku (uvedený bod varu pri atmosférickom tlaku sa zistí extrapoláciou).

Zlato, niektoré kovy platinovej skupiny a tantal sú inertné voči kyseline dusičnej v celom rozsahu koncentrácií, ostatné kovy s ňou reagujú, priebeh reakcie je určený aj jej koncentráciou.

HNO 3 ako silná jednosýtna kyselina interaguje:

a) so zásaditými a amfotérnymi oxidmi:

c) vytesňuje slabé kyseliny z ich solí:

Pri varení alebo vystavení svetlu sa kyselina dusičná čiastočne rozkladá:

Kyselina dusičná v akejkoľvek koncentrácii vykazuje vlastnosti oxidujúcej kyseliny, navyše dusík je redukovaný na oxidačný stav +4 až 3. Hĺbka redukcie závisí predovšetkým od charakteru redukčného činidla a od koncentrácie kyseliny dusičnej. Ako oxidujúca kyselina HNO 3 interaguje:

a) s kovmi stojacimi v sérii napätí napravo od vodíka:

Koncentrovaná HNO 3

Zriedená HNO 3

b) s kovmi stojacimi v sérii napätí naľavo od vodíka:

Všetky vyššie uvedené rovnice odrážajú iba dominantný priebeh reakcie. To znamená, že za týchto podmienok je produktov tejto reakcie viac ako produktov iných reakcií, napríklad keď zinok reaguje s kyselinou dusičnou (hmotnostný zlomok kyseliny dusičnej v roztoku 0,3), produkty budú obsahovať najviac NO. , ale bude obsahovať aj (len v menšom množstve) a N02, N20, N2 a NH4NO3.

Jediný všeobecný vzorec v interakcii kyseliny dusičnej s kovmi: čím je kyselina zriedenejšia a čím je kov aktívnejší, tým hlbšie sa redukuje dusík:

Zvýšenie koncentrácie kyseliny zvýšenie aktivity kovu

Kyselina dusičná, dokonca aj koncentrovaná, neinteraguje so zlatom a platinou. Železo, hliník, chróm sú pasivované studenou koncentrovanou kyselinou dusičnou. Železo interaguje so zriedenou kyselinou dusičnou a na základe koncentrácie kyseliny vznikajú nielen rôzne produkty redukcie dusíka, ale aj rôzne produkty oxidácie železa:

Kyselina dusičná oxiduje nekovy, zatiaľ čo dusík sa zvyčajne redukuje na NO alebo NO 2:

a komplexné látky, napr.

Niektoré organické zlúčeniny (napr. amíny, terpentín) sa pri kontakte s koncentrovanou kyselinou dusičnou samovoľne vznietia.

Niektoré kovy (železo, chróm, hliník, kobalt, nikel, mangán, berýlium), ktoré reagujú so zriedenou kyselinou dusičnou, sú pasivované koncentrovanou kyselinou dusičnou a sú odolné voči jej účinkom.

Zmes kyseliny dusičnej a sírovej sa nazýva melanž.

Kyselina dusičná sa široko používa na získanie nitrozlúčenín.

Zmes troch objemov kyseliny chlorovodíkovej a jedného objemu kyseliny dusičnej sa nazýva aqua regia. Kráľovská vodka rozpúšťa väčšinu kovov vrátane zlata a platiny. Jeho silné oxidačné schopnosti sú spôsobené výsledným atómovým chlórom a nitrozylchloridom:

Dusičnany

Kyselina dusičná je silná kyselina. Jej soli – dusičnany – sa získavajú pôsobením HNO 3 na kovy, oxidy, hydroxidy alebo uhličitany. Všetky dusičnany sú vysoko rozpustné vo vode. Dusičnanový ión vo vode nehydrolyzuje.

Soli kyseliny dusičnej sa zahrievaním nevratne rozkladajú a zloženie rozkladných produktov je určené katiónom:

a) dusičnany kovov stojace v sérii napätí naľavo od horčíka:

b) dusičnany kovov umiestnené v sérii napätí medzi horčíkom a meďou:

c) dusičnany kovov umiestnené v sérii napätí napravo od ortuti:

d) dusičnan amónny:

Dusičnany vo vodných roztokoch prakticky nevykazujú oxidačné vlastnosti, ale pri vysokých teplotách v pevnom stave sú silnými oxidačnými činidlami, napríklad pri tavení tuhých látok:

Zinok a hliník v alkalickom roztoku redukujú dusičnany na NH 3:

Ako hnojivá sa široko používajú soli kyseliny dusičnej - dusičnany. Navyše, takmer všetky dusičnany sú vysoko rozpustné vo vode, takže vo forme minerálov je ich v prírode extrémne málo; výnimkou sú čílsky (sodný) dusičnan a indický dusičnan (dusičnan draselný). Väčšina dusičnanov sa získava umelo.

Sklo, fluoroplast-4 nereagujú s kyselinou dusičnou.

Kyselina dusičná

HNO3

Experimentálne bolo dokázané, že v molekule kyseliny dusičnej medzi dvoma atómami kyslíka a atómom dusíka sú dve chemické väzby úplne rovnaké – jeden a pol väzby. Oxidačný stav dusíka je +5 a valencia je IV.

Fyzikálne vlastnosti

Kyselina dusičná HNO3 v čistej forme - bezfarebná kvapalina s ostrým dusivým zápachom, neobmedzene rozpustná vo vode; t°pl.= -41°C; teplota varu = 82,6 °С, r = 1,52 g/cm3 . V malom množstve vzniká pri výbojoch blesku a nachádza sa v dažďovej vode.

N2 + O2 výboje blesku → 2NO2 NO + O2 → 2 NIE2

Vplyvom svetla sa kyselina dusičná čiastočne rozkladá s uvoľňovaním NO2 a vďaka tomu získava svetlohnedú farbu:

4HNO3 svetlo → 4NO2 (hnedý plyn) + 2H2 Oh +O2

Kyselina dusičná vysokej koncentrácie uvoľňuje do vzduchu plyny, ktoré sa nachádzajú v uzavretej fľaši vo forme hnedých výparov (oxidy dusíka). Tieto plyny sú vysoko toxické, preto dávajte pozor, aby ste ich nevdýchli. Kyselina dusičná oxiduje mnohé organické látky. Papier a tkaniny sa ničia v dôsledku oxidácie látok, ktoré tvoria tieto materiály. Koncentrovaná kyselina dusičná spôsobuje pri dlhšom kontakte ťažké popáleniny a pri krátkom kontakte zožltnutie pokožky na niekoľko dní. Zožltnutie kože naznačuje deštrukciu proteínu a uvoľňovanie síry (kvalitatívnou reakciou na koncentrovanú kyselinu dusičnú je žltá farba v dôsledku uvoľňovania elementárnej síry pri pôsobení kyseliny na proteín - xantoproteínová reakcia). To znamená, že ide o spálenie kože. Pri manipulácii s koncentrovanou kyselinou dusičnou noste gumené rukavice, aby ste predišli popáleninám.

Potvrdenie

1. Laboratórna metóda KNO3 + H2 SO4 (konc) → KHSO4 + HNO3 (pri zahrievaní)2. Priemyselný spôsob Vykonáva sa v troch etapách: a) Oxidácia amoniaku na platinovom katalyzátore na NO 4NH3 + 502 → 4NO + 6H2 O (Podmienky: katalyzátor - Pt, t = 500˚С)b) Oxidácia NO vzdušným kyslíkom na NO2 2 NO + O2 → 2 NIE2 c) ŽIADNE vychytávanie2 vody v prítomnosti prebytočného kyslíka4NO2 + O2 + 2H2 O ↔ 4HNO3

Chemické vlastnosti

1. Veľmi silná kyselina. Vo vodnom roztoku disociuje takmer úplne:

HNO 3 = H+ + NO 3 -

Reaguje:

2. so zásaditými oxidmi

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

CuO + 2H + + 2 NIE 3 - = Cu 2+ + 2 NIE 3 - + H 2 O

alebo CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O

3. so základňami

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O

H + + NIE 3 - + Nie + +OH - = Nie + + NIE 3 - + H 2 O

alebo H + +OH - = H 2 O

4. vytláča slabé kyseliny z ich solí


2HNO 3 + Nie 2 CO 3 = 2NaNO 3 + H 2 O+CO 2

2H + + 2 NIE 3 - + 2Na + + CO 3 2- = 2Na + + 2 NIE 3 - + H 2 O+CO 2

2H + + CO 3 2- = H 2 O+CO 2

Špecifické vlastnosti kyseliny dusičnej

Silné oxidačné činidlo

1. Na svetle a pri zahriatí sa rozkladá

t°
4HNO 3 = 2H 2 O+4NO 2 + O 2