Ang nitric acid ay isang malakas na acid. Ito ay isang walang kulay na likido na may masangsang na amoy. Sa maliit na dami, ito ay nabuo sa panahon ng paglabas ng kidlat at naroroon sa tubig-ulan.

Sa ilalim ng pagkilos ng liwanag, bahagyang nabubulok ito:

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

Ang nitric acid ay ginawa sa industriya sa tatlong yugto. Sa unang yugto, ang contact oxidation ng ammonia sa nitric oxide (N) ay nangyayari:

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O

Sa ikalawang yugto, ang nitric oxide (P) ay na-oxidized sa nitric oxide (IV) ng atmospheric oxygen:

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Sa ikatlong yugto, ang nitric oxide (IV) ay nasisipsip ng tubig sa pagkakaroon ng O 2:

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

Ang resulta ay 60-62% nitric acid. Sa laboratoryo, nakuha ito sa pamamagitan ng pagkilos ng puro nitric acid sa mga nitrates na may mababang pag-init:

NaNO 3 + H2SO 4 = NaHSO 4 + HNO 3

Ang molekula ng nitric acid ay may isang planar na istraktura. Mayroon itong apat na bono sa nitrogen atom:

Gayunpaman, ang dalawang atomo ng oxygen ay katumbas, dahil sa pagitan ng mga ito ang ikaapat na bono ng nitrogen atom ay nahahati nang pantay, at ang elektron na inilipat mula dito ay nabibilang sa kanila nang pantay. Kaya, ang formula ng nitric acid ay maaaring kinakatawan bilang:

Ang nitric acid ay isang monobasic acid, bumubuo lamang ng mga medium na asing-gamot - nitrates. Ang nitric acid ay nagpapakita ng lahat ng mga katangian ng mga acid: ito ay tumutugon sa mga metal oxide, hydroxides, salts:

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

Ang concentrated nitric acid ay tumutugon sa lahat ng metal (maliban sa ginto, platinum, palladium) upang bumuo ng nitrates, nitric oxide (+4). tubig:

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

Sa pormal, ang puro na nitric acid ay hindi tumutugon sa bakal, aluminyo, tingga, lata, ngunit sa kanilang ibabaw ay bumubuo ito ng isang oxide film na pumipigil sa paglusaw ng kabuuang masa ng metal:

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

Depende sa antas ng pagbabanto, ang nitric acid ay bumubuo ng mga sumusunod na produkto ng reaksyon:

3Mg + 8HNO 3 (30%) = 3Zn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

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

Ang mataas na dilute na nitric acid na may mga aktibong metal ay bumubuo ng mga nitrogen compound (-3), sa katunayan: ammonia, ngunit dahil sa labis na nitric acid, ito ay bumubuo ng ammonium nitrate:

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

Mga aktibong metal na may malakas Ang dilute acid sa malamig ay maaaring bumuo ng nitrogen:

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

Mga Metal: ginto, platinum, palladium ay tumutugon sa puro nitric acid sa pagkakaroon ng puro hydrochloric acid:

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

Ang nitric acid, bilang isang malakas na ahente ng pag-oxidizing, ay nag-oxidize ng mga simpleng sangkap - hindi metal:

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

Ang Silicon ay na-oxidized na may nitric acid sa isang oxide:

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

Sa pagkakaroon ng hydrofluoric acid, ang nitric acid ay natutunaw ang silikon:

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

Ang nitric acid ay may kakayahang mag-oxidize ng mga malakas na acid:

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

Nagagawang i-oxidize ng nitric acid ang mga mahinang acid at kumplikadong mga sangkap:

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

Mga asin ng nitric acid - ang mga nitrates ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang alkali metal at ammonium salt ay tinatawag saltpeter. Ang mga nitrates ay may hindi gaanong malakas na aktibidad ng pag-oxidizing, gayunpaman, sa pagkakaroon ng mga acid, kahit na ang mga hindi aktibong metal ay maaaring matunaw:

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

Ang mga nitrates sa isang acidic na kapaligiran ay nag-oxidize ng mga metal na asing-gamot na may mas mababang valence sa kanilang mga asing-gamot na may mas mataas na valence:

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

Ang isang katangian ng nitrates ay ang pagbuo ng oxygen sa panahon ng kanilang agnas. Sa kasong ito, ang mga produkto ng reaksyon ay maaaring magkakaiba at depende sa posisyon ng metal sa serye ng aktibidad. Ang mga nitrates ng unang pangkat (mula sa lithium hanggang aluminyo) ay nabubulok sa pagbuo ng mga nitrite at oxygen:

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

Ang mga nitrates ng pangalawang pangkat (mula sa aluminyo hanggang sa tanso) ay nabubulok sa pagbuo ng metal oxide, oxygen at nitrogen oxide (IV):

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

Ang mga nitrates ng ikatlong pangkat (pagkatapos ng tanso) ay nabubulok sa metal, oxygen at nitric oxide (IV):

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

Ang ammonium nitrate ay hindi bumubuo ng oxygen kapag nabulok:

NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O

Ang nitric acid mismo ay nabubulok ayon sa mekanismo ng nitrates ng pangalawang pangkat:

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

Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iniimbitahan kita sa aking mga aralin sa kimika. Mag-sign up para sa iskedyul sa website.

site, na may buo o bahagyang pagkopya ng materyal, ang isang link sa pinagmulan ay kinakailangan.

Uri ng aralin: Isang aral sa paglilipat at pagkuha ng mga bagong kaalaman at kasanayan.

Mga layunin: Ulitin at pagsamahin ang kaalaman tungkol sa mga pangkalahatang katangian ng kemikal ng mga acid; pag-aralan ang istraktura ng molekula ng nitric acid, ang pisikal at tiyak na mga katangian ng kemikal ng nitric acid - ang pakikipag-ugnayan nito sa mga metal; upang ipakilala sa mga mag-aaral ang mga pamamaraang pang-industriya at laboratoryo para sa pagkuha ng purong nitric acid.

Bilang resulta ng aralin, kailangan mong malaman:

1. Ang komposisyon at istraktura ng molekula ng nitric acid; ang bilang ng mga covalent bond na nabuo ng nitrogen atom at ang antas ng nitrogen oxidation sa nitric acid molecule.
2. Pangkalahatang kemikal na mga katangian ng nitric acid: pakikipag-ugnayan sa mga tagapagpahiwatig (litmus at methyl orange), na may mga basic at amphoteric oxide, mga base, na may mga asing-gamot na mas mahina at mas pabagu-bago ng mga acid.
3. Mga tiyak na kemikal na katangian ng nitric acid: ang pakikipag-ugnayan nito sa mga metal.
4. Mga pamamaraan sa laboratoryo at pang-industriya para sa pagkuha ng nitric acid.

Kailangan mong magagawang:

1. Bumuo ng mga equation ng mga reaksiyong kemikal mula sa pananaw ng teorya ng electrolytic dissociation.
2. Bumuo ng mga equation para sa mga reaksyon ng interaksyon ng puro at dilute acid na may mga metal gamit ang electron balance method.

Mga pamamaraan at pamamaraang pamamaraan:

1. Pag-uusap.
2. Malayang gawain ng mga mag-aaral sa pag-compile ng mga equation ng mga kemikal na reaksyon ng nitric acid na may mga metal.
3. Laboratory work sa pag-aaral ng mga pangkalahatang katangian ng kemikal ng nitric acid;
4. Pagguhit ng buod.
5. Malikhaing gawain: mensahe ng mag-aaral tungkol sa pagkuha ng nitric acid.
6. Pagpapakita ng mga eksperimento: ang pakikipag-ugnayan ng dilute at puro nitric acid na may tanso.
7. Slideshow gamit ang multimedia projector.
8. Mutual verification at mutual evaluation ng mga resulta ng independent work.

Kagamitan at reagents:

Sa mga talahanayan ng mag-aaral: nitric acid solutions HNO 3 (20 - 25%), litmus at methyl orange indicator, sodium hydroxide NaOH solution, copper (II) sulfate solution CuSO 4, iron sulfate (II) FeSO 4 solution, copper (II) oxide CuO, aluminum oxide Al2O 3, sodium carbonate solution Na 2 CO 3 , mga test tube, mga test tube holder.
Sa mesa ng guro: puro nitric acid HNO 3 (60 - 65%), dilute nitric acid HNO 3 (30%), rack na may mga test tube, tansong wire (piraso), gas outlet tube, crystallizer na may tubig, test tube holder, multimedia installation (computer, projector, screen).

Plano ng aralin:
Ang lesson plan ay nakasulat sa pisara at naka-print para sa reference note sa mga mesa ng mga mag-aaral (Appendix 1)

Sa panahon ng mga klase:

I Pag-uulit.

Guro: Sa mga nakaraang aralin, pinag-aralan namin ang ilang nitrogen compound. Alalahanin natin sila.
Mag-aaral: Ito ay ammonia, ammonium salts, nitrogen oxides.
Guro: Aling mga nitrogen oxide ang acidic?
Mag-aaral: Nitric oxide (III) N 2 O 3 - nitrous anhydride at nitric oxide (V) N 2 O 5 - nitric anhydride, ito ay tumutugma sa nitric acid HNO3.
Guro: Ano ang qualitative at quantitative na komposisyon ng nitric acid?

Isusulat ng guro ang formula ng nitric acid sa pisara at hinihiling sa mag-aaral na ayusin ang mga estado ng oksihenasyon

Mag-aaral: Ang molekula ay binubuo ng tatlong elemento ng kemikal: H, N, O - mula sa isang hydrogen atom, isang nitrogen atom at tatlong oxygen atoms.

II Komposisyon at istraktura ng HNO 3

Guro: Paano nabuo ang isang molekula ng nitric acid?

Ang guro ay nagpapakita ng isang presentasyon tungkol sa nitric acid (Appendix 2 - presentation, Appendix 3 - explanation text para sa presentation)

III Mga katangiang pisikal:

Guro: Ngayon ay bumaling tayo sa pag-aaral ng mga pisikal na katangian ng nitric acid.

Sumulat ang mga mag-aaral ng maikling paglalarawan ng mga pisikal na katangian ng nitric acid.

Ang guro sa demonstration table ay nagpapakita kung ano ang concentrated nitric acidHNO (60 - 65%) - isang walang kulay na likido, "naninigarilyo sa hangin", na may masangsang na amoy. puro 100%Ang HNO 3 ay minsan ay may kulay na madilaw-dilaw, dahil ito ay pabagu-bago at hindi matatag, at nabubulok sa temperatura ng silid na naglalabas ng nitric oxide (IV) o "kayumanggi" na gas, kung kaya't ito ay nakaimbak sa madilim na mga bote ng salamin.

Isinulat ng guro sa pisara ang equation para sa kemikal na reaksyon ng pagkabulok ng nitric acid:

Guro: Ang nitric acid ay hygroscopic, nahahalo sa tubig sa lahat ng sukat. Sa may tubig na mga solusyon - isang malakas na electrolyte, sa isang temperatura ng - 41.6 0 C ito solidifies. Sa pagsasagawa, 65% nitric acid ang ginagamit, hindi ito naninigarilyo, hindi katulad ng 100% nitric acid.

IV Mga katangian ng kemikal

Guro: Lumipat tayo sa susunod na hakbang ng aralin. Ang nitric acid ay isang malakas na electrolyte. Samakatuwid, magkakaroon ito ng lahat ng pangkalahatang katangian ng mga acid. Anong mga sangkap ang tumutugon sa mga acid?
Mag-aaral: May mga indicator, na may basic at amphoteric oxides, may mga base, na may mga salts ng weaker at volatile acids, na may mga metal.
Guro: Narito ang mga pangkalahatang katangian ng mga acid.

Naka-on ang pag-install ng multimedia. Ang guro ay nagbibigay ng isang presentasyon sa mga pangkalahatang kemikal na katangian ng mga acids (Appendix 4).

Guro: Gawin natin ang eksperimental na bahagi ng aralin. Ang iyong gawain ay magsagawa ng mga kemikal na reaksyon na nagpapatunay sa mga kemikal na katangian ng mga acid, gamit ang nitric acid bilang isang halimbawa. Magtatrabaho ka sa mga grupo ng 4 na tao. Nasa mga mesa ang mga tagubilin para sa mga eksperimento sa laboratoryo (Appendix 5). Sa mga notebook, kinakailangan na bumuo ng mga equation ng mga kemikal na reaksyon sa molekular at ionic na anyo.

Guro: Bumaling tayo sa mga partikular na kemikal na katangian ng nitric acid. Dapat pansinin na ang nitric acid, parehong dilute at puro, ay hindi naglalabas ng hydrogen kapag nakikipag-ugnayan sa mga metal, ngunit maaaring maglabas ng iba't ibang mga nitrogen compound - mula sa ammonia hanggang nitric oxide (IV).

Naka-on ang pag-install ng multimedia. Ang guro ay nagpapakita ng isang presentasyon sa mga posibleng produkto ng pagbabawas ng nitric acid (Appendix 6).

Guro: Tingnan natin ang diagram. Ang bawat tao'y may mga scheme para sa pagbabawas ng nitric acid (diluted at concentrated) na may mga metal sa kanilang mga talahanayan (Appendix 7).

1. Reaksyon ng dilute na nitric acid na may tanso. Koleksyon ng nitric oxide (II) sa ibabaw ng tubig.
2. Pakikipag-ugnayan ng puro nitric acid na may tanso. Pagkuha ng nitric oxide (IV).

Isulat sa pisara ang mga equation ng reaksyon:

Guro: Batay sa mga eksperimento, makakagawa tayo ng konklusyon:

Guro: Gamit ang mga scheme para sa pagbawi ng puro at dilute na nitric acid na may mga metal, pati na rin ang aklat-aralin sa pahina 127, magpatuloy tayo sa independiyenteng gawain sa mga opsyon (Appendix 8). Ang bawat tao'y gumagawa ng kanilang sariling bagay. Inaalok ka ng mga card - mga gawain. Oras ng pagtatrabaho 5-7 minuto.

Naka-on ang pag-install ng multimedia. Ipapakita ng guro ang mga tamang sagot (Appendix 9). Suriin ng mga mag-aaral ang kawastuhan ng takdang-aralin.

V Pagkuha ng nitric acid HNO 3

Mag-aaral:(mensahe) Sa laboratoryo, ang nitric acid ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-react ng potassium o sodium nitrate na may concentrated sulfuric acid na may o walang heating:

Sa industriya, ang nitric acid ay nakukuha sa pamamagitan ng catalytic oxidation ng ammonia na na-synthesize mula sa atmospheric nitrogen:

Ipinapakita ng mag-aaral ang pamamaraan para sa pagkuha ng nitric acid (Appendix 10), at isulat ng mga mag-aaral ang mga equation ng reaksyon sa isang notebook.

VI Konklusyon

Guro: Sa aralin ngayon, nakilala natin ang komposisyon at istraktura ng nitric acid. Inulit at pinagsama nila ang mga pangkalahatang katangian ng mga acid gamit ang halimbawa ng nitric acid, pinagsama ang kanilang kaalaman sa teorya ng TED, ang teorya ng atomic structure at chemical bonding. Pinag-aralan namin ang mga tiyak na katangian ng nitric acid, lalo na ang pakikipag-ugnayan nito sa mga metal. Maging pamilyar sa mga paraan ng pagkuha ng nitric acid.

D/z:§ 33, hal. 4 sa pahina 128 ng aklat-aralin;
mga gawain: 4 - 35, 4 - 41 mga libro ng problema;
alamin ang buod.

Bibliograpiya

1. Kuznetsova N.E., Titova I.M., Gara N.N., Zhegin A.Yu. Chemistry: isang aklat-aralin para sa grade 9 na institusyong pang-edukasyon. - M .: Ventana - Graf, 2004.
2. Encyclopedia para sa mga bata. Chemistry. – M.: Avanta, 2000.
3. Maksimenko O.O. Chemistry. Allowance para sa pagpasok sa mga unibersidad. – M.: Eksmo, 2003.
4. Polosin V.S., Prokopenko V.G. Workshop sa mga pamamaraan ng pagtuturo ng kimika. Pagtuturo. – M.: Enlightenment, 1989.
5. Martynenko B.V. Chemistry: Mga acid at base. – M.: Enlightenment, 2000.

Isa sa pinakamahalagang produkto na ginagamit ng tao ay ang nitrate acid. Ang pormula ng sangkap ay HNO 3, mayroon din itong iba't ibang pisikal at kemikal na katangian na nakikilala ito mula sa iba pang mga inorganic acid. Sa aming artikulo, pag-aaralan namin ang mga katangian ng nitric acid, makilala ang mga pamamaraan ng paggawa nito, at isaalang-alang din ang saklaw ng sangkap sa iba't ibang industriya, gamot at agrikultura.

Mga katangian ng pisikal na katangian

Ang nitric acid na nagmula sa laboratoryo, ang pormula ng istruktura na ibinigay sa ibaba, ay isang walang kulay na likido na may hindi kanais-nais na amoy, mas mabigat kaysa sa tubig. Mabilis itong sumingaw at may mababang boiling point na +83 °C. Ang tambalan ay madaling ihalo sa tubig sa anumang mga sukat, na bumubuo ng mga solusyon ng iba't ibang mga konsentrasyon. Bukod dito, ang nitrate acid ay maaaring sumipsip ng kahalumigmigan mula sa hangin, iyon ay, ito ay isang hygroscopic substance. Ang pormula ng istruktura ng nitric acid ay hindi maliwanag, at maaaring magkaroon ng dalawang anyo.

Sa molecular form, ang nitrate acid ay hindi umiiral. Sa may tubig na mga solusyon ng iba't ibang mga konsentrasyon, ang sangkap ay may anyo ng mga sumusunod na particle: H 3 O + - hydronium ions at anions ng acid residue - NO 3 -.

Pakikipag-ugnayan ng acid-base

Ang nitric acid, na isa sa pinakamalakas na acid, ay pumapasok sa palitan, neutralisasyon. Kaya, sa mga pangunahing oksido, ang tambalan ay nakikilahok sa mga proseso ng metabolic, bilang isang resulta kung saan nakuha ang asin at tubig. Ang reaksyon ng neutralisasyon ay ang pangunahing katangian ng kemikal ng lahat ng mga acid. Ang mga produkto ng pakikipag-ugnayan ng mga base at acid ay palaging magiging katumbas na mga asin at tubig:

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

Mga reaksyon sa mga metal

Sa molekula ng nitric acid, ang formula kung saan ay HNO 3, ang nitrogen ay nagpapakita ng pinakamataas na estado ng oksihenasyon, katumbas ng +5, samakatuwid ang sangkap ay binibigkas ang mga katangian ng oxidizing. Bilang isang malakas na acid, nagagawa nitong makipag-ugnayan sa mga metal sa serye ng aktibidad ng mga metal hanggang sa hydrogen. Gayunpaman, hindi tulad ng iba pang mga acid, maaari rin itong tumugon sa mga passive na elemento ng metal, tulad ng tanso o pilak. Ang mga reagents at mga produkto ng pakikipag-ugnayan ay tinutukoy pareho ng konsentrasyon ng acid mismo at ng aktibidad ng metal.

Maghalo ng nitric acid at mga katangian nito

Kung ang mass fraction ng HNO 3 ay 0.4-0.6, kung gayon ang tambalan ay nagpapakita ng lahat ng mga katangian ng isang malakas na acid. Halimbawa, naghihiwalay ito sa mga hydrogen cation at acid residue anion. Ang mga tagapagpahiwatig sa isang acidic na kapaligiran, halimbawa, purple litmus, sa pagkakaroon ng labis na H + ions, ay nagbabago ng kulay nito sa pula. Ang pinakamahalagang katangian ng mga reaksyon ng nitrate acid na may mga metal ay ang imposibilidad ng pagpapalaya ng hydrogen, na na-oxidized sa tubig. Sa halip, ang iba't ibang mga compound ay nabuo - nitrogen oxides. Halimbawa, sa proseso ng pakikipag-ugnayan ng pilak sa mga molekula ng nitric acid, ang formula kung saan ay HNO 3, nitrogen monoxide, tubig at asin - silver nitrate ay matatagpuan. Ang antas ng oksihenasyon ng nitrogen sa kumplikadong anion ay bumababa, dahil tatlong mga electron ang idinagdag.

Sa mga aktibong elemento ng metal tulad ng magnesium, zinc, calcium, nitrate acid ay tumutugon upang bumuo ng nitric oxide, ang valence nito ay ang pinakamaliit, ito ay 1. Ang asin at tubig ay nabuo din:

4Mg + 10HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 + 4Mg (NO 3) 2 + 3H 2 O

Kung ang nitric acid, na ang kemikal na formula ay HNO 3 , ay masyadong dilute, sa kasong ito, ang mga produkto ng pakikipag-ugnayan nito sa mga aktibong metal ay magkakaiba. Maaari itong ammonia, libreng nitrogen o nitric oxide (I). Ang lahat ay nakasalalay sa mga panlabas na kadahilanan, na kinabibilangan ng antas ng paggiling ng metal at ang temperatura ng pinaghalong reaksyon. Halimbawa, ang equation para sa pakikipag-ugnayan nito sa zinc ay magiging ganito:

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

Ang puro HNO 3 (96-98%) acid sa mga reaksyon sa mga metal ay nabawasan sa nitrogen dioxide, at ito ay karaniwang hindi nakasalalay sa posisyon ng metal sa serye ng N. Beketov. Nangyayari ito sa karamihan kapag nakikipag-ugnayan sa pilak.

Alalahanin natin ang pagbubukod sa panuntunan: sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang puro nitric acid ay hindi tumutugon sa bakal, aluminyo at kromo, ngunit nagpapasiva sa kanila. Nangangahulugan ito na ang isang proteksiyon na oxide film ay nabuo sa ibabaw ng metal, na pumipigil sa karagdagang pakikipag-ugnay sa mga molekula ng acid. Ang isang halo ng isang sangkap na may puro hydrochloric acid sa isang ratio ng 3: 1 ay tinatawag na aqua regia. Siya ay may kakayahan na matunaw ang ginto.

Paano tumutugon ang nitrate acid sa mga hindi metal

Ang malakas na mga katangian ng oxidizing ng isang sangkap ay humantong sa ang katunayan na sa mga reaksyon nito sa mga di-metal na elemento, ang huli ay pumasa sa anyo ng kaukulang mga acid. Halimbawa, ang asupre ay na-oxidized sa sulfate, boron sa boric, at phosphorus sa phosphate acids. Ang mga equation ng reaksyon sa ibaba ay nagpapatunay nito:

S 0 + 2HN V O 3 → H 2 S VI O 4 + 2N II O

Pagkuha ng nitric acid

Ang pinaka-maginhawang paraan ng laboratoryo para sa pagkuha ng isang sangkap ay ang pakikipag-ugnayan ng mga nitrates na may puro Ito ay isinasagawa sa mababang pag-init, pag-iwas sa pagtaas ng temperatura, dahil sa kasong ito ang nagresultang produkto ay nabubulok.

Sa industriya, ang nitric acid ay maaaring makuha sa maraming paraan. Halimbawa, nakuha mula sa air nitrogen at hydrogen. Ang paggawa ng acid ay nagaganap sa maraming yugto. Ang mga nitrogen oxide ay magiging mga intermediate na produkto. Una, ang nitrogen monoxide NO ay nabuo, pagkatapos ito ay na-oxidized na may atmospheric oxygen sa nitrogen dioxide. Sa wakas, bilang reaksyon sa tubig at labis na oxygen, ang dilute (40-60%) nitrate acid ay ginawa mula sa NO 2 . Kung ito ay distilled na may concentrated sulfate acid, ang mass fraction ng HNO 3 sa solusyon ay maaaring tumaas sa 98.

Ang pamamaraan sa itaas para sa paggawa ng nitrate acid ay unang iminungkahi ng tagapagtatag ng industriya ng nitrogen sa Russia, I. Andreev, sa simula ng ika-20 siglo.

Aplikasyon

Tulad ng naaalala natin, ang kemikal na formula ng nitric acid ay HNO 3. Anong katangian ng mga kemikal na katangian ang tumutukoy sa paggamit nito kung ang nitrate acid ay isang malaking toneladang produkto ng paggawa ng kemikal? Ito ay isang mataas na kakayahan sa pag-oxidizing ng sangkap. Ginagamit ito sa industriya ng parmasyutiko upang makagawa ng mga gamot. Ang sangkap ay nagsisilbing isang feedstock para sa synthesis ng mga paputok na compound, plastik, tina. Ang nitrate acid ay ginagamit sa teknolohiya ng militar bilang isang oxidizing agent para sa rocket fuel. Ang malaking dami nito ay ginagamit sa paggawa ng pinakamahalagang uri ng nitrogen fertilizers - saltpeter. Tumutulong sila upang madagdagan ang ani ng pinakamahalagang pananim at dagdagan ang nilalaman ng protina sa mga prutas at berdeng masa.

Mga aplikasyon ng nitrates

Ang pagkakaroon ng pagsasaalang-alang sa mga pangunahing katangian, paggawa at paggamit ng nitric acid, tututuon natin ang paggamit ng pinakamahalagang compound nito - mga asin. Ang mga ito ay hindi lamang mga mineral na pataba, ang ilan sa mga ito ay may malaking kahalagahan sa industriya ng militar. Halimbawa, ang pinaghalong 75% potassium nitrate, 15% pinong karbon at 5% sulfur ay tinatawag na black powder. Ang ammonal, isang paputok, ay nakuha mula sa ammonium nitrate, pati na rin sa pulbos ng karbon at aluminyo. Ang isang kagiliw-giliw na pag-aari ng mga asin ng nitrate acid ay ang kanilang kakayahang mabulok kapag pinainit.

Bukod dito, ang mga produkto ng reaksyon ay depende sa kung aling metal ion ang bahagi ng asin. Kung ang elementong metal ay nasa serye ng aktibidad sa kaliwa ng magnesium, ang mga nitrite at libreng oxygen ay matatagpuan sa mga produkto. Kung ang metal na bahagi ng nitrate ay matatagpuan mula sa magnesiyo hanggang sa tanso kasama, pagkatapos kapag ang asin ay pinainit, ang nitrogen dioxide, oxygen at oxide ng elemento ng metal ay nabuo. Ang mga asin ng pilak, ginto o platinum sa mataas na temperatura ay bumubuo ng libreng metal, oxygen at nitrogen dioxide.

Sa aming artikulo, nalaman namin kung ano ang kemikal na formula ng nitric acid sa kimika, at kung anong mga tampok ng mga katangian ng oxidizing nito ang pinakamahalaga.

· Pang-industriya na produksyon, aplikasyon at epekto sa katawan · Mga kaugnay na artikulo · Mga Tala · Literatura · Opisyal na site ·

Ang mataas na puro HNO 3 ay karaniwang may kayumangging kulay dahil sa proseso ng agnas na nagaganap sa liwanag:

Kapag pinainit, ang nitric acid ay nabubulok ayon sa parehong reaksyon. Ang nitric acid ay maaari lamang i-distill (nang walang decomposition) sa ilalim ng pinababang presyon (ang ipinahiwatig na punto ng kumukulo sa atmospheric pressure ay matatagpuan sa pamamagitan ng extrapolation).

Ang ginto, ilang mga metal ng pangkat ng platinum at tantalum ay hindi gumagalaw sa nitric acid sa buong hanay ng mga konsentrasyon, ang natitirang mga metal ay tumutugon dito, ang kurso ng reaksyon ay tinutukoy din ng konsentrasyon nito.

Ang HNO 3 bilang isang malakas na monobasic acid ay nakikipag-ugnayan:

a) na may mga basic at amphoteric oxides:

c) displaces mahina acids mula sa kanilang mga asing-gamot:

Kapag kumukulo o nalantad sa liwanag, bahagyang nabubulok ang nitric acid:

Ang nitric acid sa anumang konsentrasyon ay nagpapakita ng mga katangian ng isang oxidizing acid, bilang karagdagan, ang nitrogen ay nabawasan sa isang estado ng oksihenasyon na +4 hanggang 3. Ang lalim ng pagbawas ay pangunahing nakasalalay sa likas na katangian ng ahente ng pagbabawas at sa konsentrasyon ng nitric acid. Bilang isang oxidizing acid, ang HNO 3 ay nakikipag-ugnayan:

a) na may mga metal na nakatayo sa isang serye ng mga boltahe sa kanan ng hydrogen:

Puro HNO 3

Diluted HNO 3

b) na may mga metal na nakatayo sa serye ng mga boltahe sa kaliwa ng hydrogen:

Ang lahat ng mga equation sa itaas ay sumasalamin lamang sa nangingibabaw na kurso ng reaksyon. Nangangahulugan ito na sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang mga produkto ng reaksyong ito ay higit pa sa mga produkto ng iba pang mga reaksyon, halimbawa, kapag ang zinc ay tumutugon sa nitric acid (mass fraction ng nitric acid sa isang solusyon na 0.3), ang mga produkto ay maglalaman ng pinakamaraming NO. , ngunit maglalaman din ng ( sa mas maliliit na dami lamang) at NO 2 , N 2 O, N 2 at NH 4 NO 3 .

Ang tanging pangkalahatang pattern sa pakikipag-ugnayan ng nitric acid sa mga metal: mas matunaw ang acid at mas aktibo ang metal, ang mas malalim na nitrogen ay nababawasan:

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng acid pagtaas sa aktibidad ng metal

Ang nitric acid, kahit puro, ay hindi nakikipag-ugnayan sa ginto at platinum. Ang bakal, aluminyo, kromo ay na-passivated na may malamig na puro nitric acid. Ang bakal ay nakikipag-ugnayan sa dilute na nitric acid, at, batay sa konsentrasyon ng acid, hindi lamang iba't ibang mga produkto ng pagbabawas ng nitrogen ang nabuo, kundi pati na rin ang iba't ibang mga produkto ng iron oxidation:

Ang nitric acid ay nag-oxidize ng mga non-metal, habang ang nitrogen ay karaniwang binabawasan sa NO o NO 2:

at mga kumplikadong sangkap, halimbawa:

Ang ilang mga organikong compound (hal. amines, turpentine) ay kusang nag-aapoy kapag nadikit sa concentrated nitric acid.

Ang ilang mga metal (iron, chromium, aluminum, cobalt, nickel, manganese, beryllium), na tumutugon sa dilute na nitric acid, ay na-passivated ng concentrated nitric acid at lumalaban sa mga epekto nito.

Ang pinaghalong nitric at sulfuric acid ay tinatawag na melange.

Ang nitric acid ay malawakang ginagamit upang makakuha ng mga nitro compound.

Ang pinaghalong tatlong volume ng hydrochloric acid at isang volume ng nitric acid ay tinatawag na aqua regia. Tinutunaw ng Royal vodka ang karamihan sa mga metal, kabilang ang ginto at platinum. Ang malakas na kakayahan sa pag-oxidizing nito ay dahil sa nagresultang atomic chlorine at nitrosyl chloride:

Nitrates

Ang nitric acid ay isang malakas na acid. Ang mga asing-gamot nito - nitrates - ay nakuha sa pamamagitan ng pagkilos ng HNO 3 sa mga metal, oxides, hydroxides o carbonates. Ang lahat ng nitrates ay lubos na natutunaw sa tubig. Ang nitrate ion ay hindi hydrolyze sa tubig.

Ang mga asin ng nitric acid ay nabubulok nang hindi maibabalik kapag pinainit, at ang komposisyon ng mga produkto ng agnas ay tinutukoy ng cation:

a) nitrates ng mga metal na nakatayo sa serye ng mga boltahe sa kaliwa ng magnesium:

b) nitrates ng mga metal na matatagpuan sa isang serye ng mga boltahe sa pagitan ng magnesiyo at tanso:

c) nitrates ng mga metal na matatagpuan sa isang serye ng mga boltahe sa kanan ng mercury:

d) ammonium nitrate:

Ang mga nitrates sa mga may tubig na solusyon ay halos hindi nagpapakita ng mga katangian ng pag-oxidizing, ngunit sa mataas na temperatura sa solid state sila ay malakas na mga ahente ng oxidizing, halimbawa, kapag ang mga solid ay pinagsama:

Ang zinc at aluminyo sa isang alkaline na solusyon ay binabawasan ang mga nitrates sa NH 3:

Ang mga asin ng nitric acid - nitrates - ay malawakang ginagamit bilang mga pataba. Bilang karagdagan, halos lahat ng nitrates ay lubos na natutunaw sa tubig, kaya napakakaunti sa kanila sa anyo ng mga mineral sa kalikasan; ang mga eksepsiyon ay Chilean (sodium) nitrate at Indian nitrate (potassium nitrate). Karamihan sa mga nitrates ay nakuha sa artipisyal na paraan.

Ang salamin, fluoroplast-4 ay hindi tumutugon sa nitric acid.

Nitric acid

HNO3

Napatunayan sa eksperimento na sa isang molekula ng nitric acid sa pagitan ng dalawang atomo ng oxygen at isang atom ng nitrogen, ang dalawang mga bono ng kemikal ay eksaktong magkapareho - isa at kalahating mga bono. Ang estado ng oksihenasyon ng nitrogen ay +5, at ang valence ay IV.

Mga katangiang pisikal

Nitric acid HNO3 sa dalisay na anyo nito - isang walang kulay na likido na may isang matalim na nakakainis na amoy, walang limitasyong natutunaw sa tubig; t°pl.= -41°C; punto ng kumukulo = 82.6°C, r = 1.52 g/cm3 . Sa maliit na dami, ito ay nabuo sa panahon ng paglabas ng kidlat at naroroon sa tubig-ulan.

N2 + O2 naglalabas ng kidlat → 2NO2HINDI+O2 → 2HINDI2

Sa ilalim ng impluwensya ng liwanag, ang nitric acid ay bahagyang nabubulok sa paglabas ng NO2 at dahil dito nakakakuha ito ng mapusyaw na kayumanggi na kulay:

4HNO3 ilaw → 4NO2 (brown gas) + 2H2 Oh +TUNGKOL SA2

Ang nitric acid na may mataas na konsentrasyon ay naglalabas ng mga gas sa hangin, na matatagpuan sa isang saradong bote sa anyo ng mga brown fumes (nitrogen oxides). Ang mga gas na ito ay lubhang nakakalason, kaya mag-ingat na huwag malanghap ang mga ito. Ang nitric acid ay nag-oxidize ng maraming mga organikong sangkap. Ang papel at tela ay nasisira dahil sa oksihenasyon ng mga sangkap na bumubuo sa mga materyales na ito. Ang concentrated nitric acid ay nagdudulot ng matinding paso sa matagal na pagkakadikit at paninilaw ng balat sa loob ng ilang araw sa maikling kontak. Ang pag-yellowing ng balat ay nagpapahiwatig ng pagkasira ng protina at ang pagpapalabas ng asupre (isang husay na reaksyon sa puro nitric acid ay isang dilaw na kulay dahil sa pagpapalabas ng elemental na asupre kapag ang acid ay kumikilos sa protina - isang reaksyon ng xantoprotein). Iyon ay, ito ay isang paso sa balat. Magsuot ng guwantes na goma kapag humahawak ng concentrated nitric acid upang maiwasan ang mga paso.

Resibo

1. Paraan ng laboratoryo KNO3 + H2 KAYA4 (conc) → KHSO4 + HNO3 (kapag pinainit)2. Paraang pang-industriya Isinasagawa ito sa tatlong yugto: a) Oxidation ng ammonia sa isang platinum catalyst sa NO 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2 O (Mga Kundisyon: catalyst - Pt, t = 500˚С)b) Oxidation ng NO sa pamamagitan ng atmospheric oxygen sa NO2 2HINDI+O2 → 2HINDI2 c) WALANG pagkuha2 tubig sa pagkakaroon ng labis na oxygen4HINDI2 + O2 + 2H2 O ↔ 4HNO3

Mga katangian ng kemikal

1. Napakalakas na asido. Halos ganap na naghihiwalay sa may tubig na solusyon:

HNO 3 = H+ + HINDI 3 -

Mga reaksyon:

2. na may mga pangunahing oksido

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

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

o CuO + 2H + = Cu 2+ + H 2 O

3. may mga base

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O

H + + HINDI 3 - + Na + +OH - = Na + + HINDI 3 - + H 2 O

o H + +OH - = H 2 O

4. displaces mahina acids mula sa kanilang mga asing-gamot


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

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

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

Mga tiyak na katangian ng nitric acid

Malakas na ahente ng oxidizing

1. Nabubulok sa liwanag at kapag pinainit

t°
4HNO 3 = 2H 2 O+4HINDI 2 +O 2