Азотная кислота и её соли
Подготовила учитель химии КОУ ВО «ЦЛПДО» Саврасова М.И.
Вспомните!
- Какие степени окисления проявляет азот в своих оксидах?
- Какие окислы азота вы знаете?
- Расскажите о N2O, NO, NO2?
- Какое из этих соединений азота наиболее важное с точки зрения хозяйственного производственного значения?
- Изучение свойств азотной кислоты,
- Её значения в хозяйственной деятельности человека.
Строение молекулы
HNO3 – молекулярная формула
Физические свойства азотной кислоты
- Рассмотрите выданные вам образцы азотной кислоты.
- Проверьте цвет, прозрачность, растворимость в воде. Запишите наблюдения в тетрадь.
Химические свойства азотной кислоты
- Очень сильная кислота
- В водном растворе диссоциирует:
- Н NO3 ↔NO3 + H
- Взаимодействует:
- С металлами
- Cu +4HNO3 = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
- С оксидами металлов:
- CuO + 2HNO3= Cu(NO3)2 +H2O
- С гидроксидами металлов
- Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O
Особые свойства
- Cu +4HNO3 = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
- При нагревании выделяется бурый газ, он ядовит для человека.
Качественная реакция на нитрат ионы
Производство азотной кислоты
- Окисление азота воздуха.
- Доокисление оксида азота+2 в оксид азота +4
- Получение азотной кислоты.
Составьте уравнения соответствующих реакций.
Применение азотной кислоты
Взрывчатые вещества
Лекарства
Азотная кислота
Искусственные волокна
Красители
Удобрения
Нитраты
- NaNO3
- NH4NO3
- Ca (NO3)2
- Соли азотной кислоты называются ещё селитрами. Они применяются при производстве спичек, пороха, удобрений.
Закрепление
- 2KNO3 →2KNO2 +O2
- Качественная реакция на нитраты.
- Решите правильно или неправильно предложенное Вам выссказывание:
- 1. Азотная кислота тяжёлая плохо растворимая в воде жидкость.
- 2.Азотная кислота жёлтоватая жидкость хорошо растворимая в воде.
Закрепление
- 3. Азотная кислота образует соли – нитриты.
- 4. Азотная кислота образует соли- нитраты.
- 5. В азотной кислоте азот +5.
- 6. В азотной кислоте азот +4.
- 7.Азотная кислота не реагирует с металлами после водорода.
Закрепление
8. Азотная кислота не реагирует с любыми металлами.
9. Азотная кислота реагирует с оксидами металлов.
10. Азотная кислота реагирует с основаниями.
11.Азотная кислота реагирует с солями.
12. Азотную кислоту можно обнаружить по реакции её с медью.
13. Азотную кислоту можно узнать по взаимодействию её с углём.
Проверьте свои знания:
- Правильные ответы:
- 1,4,5, 9,10,11,12.
Домашнее задание
§29 упражнения 1-4
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Получение азотной кислоты ПОДГОТОВИЛА: ученица 9 класса б гимназии №1 им. Ю.А.Гагарина Михальченко Ксения.
Физические свойства азотной кислоты Агрегатное состояние: жидкое Цвет: бесцветный Запах: резкий Плотность: 1,5 2 г/см 3 Не ограничено растворимая в воде Кипение: +82,6 °C с частичным разложением; Плавление: −41,59 °С
Химические свойства азотной кислоты HNO 3 - сильная одноосновная кислота Высококонцентрированная HNO 3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения 4 HNO 3 4NO 2 + 2 H 2 O + O 2 При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя.
Важнейшие соединения Смесь трех объёмов соляной кислоты и одного объёма азотной называется «Царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе золото и платину. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила: Нитраты – это соли азотной кислоты. Нитраты получают действием азотной кислоты HNO 3 на металлы, оксиды, гидроксиды, соли. Практически все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитраты устойчивы при обычной температуре. Они обычно плавятся при относительно низких температурах (200-600 °C), зачастую с разложением.
Нахождение в природе В природе в свободном состоянии не встречается, а всегда только в форме азотнокислых солей. Так, в виде азотнокислого аммония в воздухе и дождевой воде, особенно после гроз, затем в виде азотнокислого натра в чилийской или перуанской селитре и азотнокислых калия и кальция в верхних слоях пашни, на стенах конюшен, в низменностях Ганга и других рек Индии. * Сели́тра - тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов.
Виртуальный эксперимент Внимание! Азотная кислота и её пары очень вредны, поэтому работать с ней следует очень аккуратно.
Получение азотной кислоты Различают производство слабой (разбавленной) азотной кислоты и производство концентрированной азотной кислоты. Процесс производства разбавленной азотной кислоты складывается из трех стадий: 1) конверсии аммиака с целью получения оксида азота 4NH 3 + 5О 2 → 4NO + 6Н 2 О 2) окисления оксида азота до диоксида азота 2NO + О 2 → 2NO 2 3) абсорбции оксидов азота водой 4NO 2 + О 2 + 2Н 2 О → 4HNO 3 Суммарная реакция образования азотной кислоты выражается NH 3 + 2О 2 → HNO 3 + Н 2 О
Применение азотной кислоты для получения: азотных удобрений; Лекарств Красителей Взрывчатых веществ Пластичных масс Искусственных волокон «Дымящая» азотная кислота применяется в ракетной технике в качестве окислителя ракетного топлива крайне редко в фотографии - разбавленная - подкисление некоторых тонирующих растворов; в станковой графике- для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише). в ювелирном деле - основной способ определения золота в золотом сплаве;
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
приложение к уроку «Азотная кислота: состав молекулы, физические и химические свойства". «Азотная кислота: состав молекулы, физические и хими- ческие свойства". Приложение к уроку "Азотная кислота:
Приложение к уроку, заполняемое учащимися в учебное портфолио....
Физические и физико-химические свойства
Молекула имеет плоскую структуру (длины связей в нм):
азот в азотной кислоте четырёхвалентен, степень окисления +5.
азотная кислота - бесцветная, дымящая на воздухе жидкость,
концентрированная азотная кислота обычно окрашена в желтый цвет,
(высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:
4HNO3 == 4NO2 + 2H2O + O2 )
температура плавления -41,59°С,
кипения +82,6°С с частичным разложением.
растворимость азотной кислоты в воде неограничена. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. С водой образует азеотропную смесь.
Химические свойства
При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции.
4HNO3 == 4NO2 + 2H2O + O2 )
HNO3 как сильная одноосновная кислота взаимодействует:
а) с основными и амфотерными оксидами:
CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O
б) с основаниями:
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
в) вытесняет слабые кислоты из их солей:
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O + CO2
При кипении или под действием света азотная кислота частично разлагается:
4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O
Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +4 до -3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты.
Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +4 до -3. Глубина восстановления зависит в первую очередь от природы восстановителя и от концентрации азотной кислоты.
Как кислота-окислитель, HNO3 взаимодействует:
а) с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода:
Концентрированная HNO3
Cu + 4HNO3(60%) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Разбавленная HNO3
3Cu + 8HNO3(30%) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
б) с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода:
Zn + 4HNO3(60%) = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Zn + 8HNO3(30%) = 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4Zn + 10HNO3(20%) = 4Zn(NO3) 2 + N2O + 5H2O
5Zn + 12HNO3 = 5Zn(NO3) 2 + N2 + 6H2O д
4Zn + 10HNO3(3%) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Все приведенные выше уравнения отражают только доминирующий ход реакции. Это означает, что в данных условиях продуктов данной реакции больше, чем продуктов других реакций, например, при взаимодействии цинка с азотной кислотой (массовая доля азотной кислоты в растворе 0,3) в продуктах будет содержаться больше всего NO, но также будут содержаться (только в меньших количествах) и NO2, N2O, N2 и NH4NO3.
Нитраты
HNO3 - сильная кислота. Её соли - нитраты - получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде.
Соли азотной кислоты - нитраты - при нагревании необратимо разлагаются, продукты разложения определяются катионом:
а) нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее магния:
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
б) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений между магнием и медью:
4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
в) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений правее ртути:
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2
г) нитрат аммония:
NH4NO3 = N2O + 2H2O
Нитраты в водных растворах практически не проявляют окислительных свойств, но при высокой температуре в твердом состоянии нитраты - сильные окислители, например:
Fe + 3KNO3 + 2KOH = K2FeO4 + 3KNO2 + H2O - при сплавлении твердых веществ.
Соли азотной кислоты - нитраты - широко используются как удобрения. При этом практически все нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому в виде минералов их в природе чрезвычайно мало; исключение составляют чилийская (натриевая) селитра и индийская селитра (нитрат калия). Большинство нитратов получают искусственно.
С азотной кислотой не реагируют стекло, фторопласт-4.
Производство азотной кислоты
Промышленное производство.
Современный способ её производства основан на каталитическом окислении синтетического аммиака на платино-родиевых катализаторах до смеси оксидов азота, с дальнейшим поглощением их водой
Промышленный способ получения HNO3 состоит из следующих основных стадий:
1. окисления аммиaка в NO в присутствии платино-родиевого
катализатора:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
2. окисления NO в NO2 на холоду под давлением (10 ат, 1 МПа):
2NO + O2 = 2NO2
3. поглощения NO2 водой в присутствии кислорода:
4NO2 + 2H2O + O2= 4HNO3
Массовая доля HNO3 в получаемом растворе составляет около 0,6.
Изредка применяемый дуговой способ получения азотной кислоты отличается только первой стадией, которая состоит в пропускании воздуха через пламя электрической дуги:
N2 + O2 = 2NO
Впервые азотную кислоту получили алхимики, нагревая смесь селитры и железного купороса:
Впервые азотную кислоту получили алхимики, нагревая смесь селитры и железного купороса:
4KNO3 + 2(FeSO4 · 7H2O) (t°) → Fe2O3 + 2K2SO4 + 2HNO3 + NO2 + 13H2O
Чистую азотную кислоту получил впервые Иоганн Рудольф Глаубер, действуя на селитру концентрированной серной кислотой:
KNO3 + H2SO4(конц.) (t°) → KHSO4 + HNO3
Дальнейшей дистилляцией может быть получена т. н. «дымящая азотная кислота», практически не содержащая воды.
- Это вещество было описано арабским химиком в VIII веке Джабиром ибн Хайяном (Гебер) в его труде «Ямщик мудрости», а с ХV века это вещество добывалось для производственных целей.
- Благодаря этому веществу русский учёный В.Ф. Петрушевский в 1866 году впервые получил динамит.
- Это вещество – прародитель большинства взрывчатых веществ (например, тротила, или тола).
- Это вещество является компонентом ракетного топлива, его использовали для двигателя первого в мире советского реактивного самолёта БИ – 1.
- Это вещество в смеси с соляной кислотой растворяет платину и золото, признанное «царём» металлов. Сама смесь, состоящая из 1-ого объёма этого вещества и 3-ёх объёмов соляной кислоты, называется «царской водкой».
Работа может использоваться для проведения уроков и докладов по предмету "Химия"
Готовые презентации по химии включают в себя слайды, которые учителя могут использовать на уроках химии для для изучения химических свойств веществ в интерактивной форме. Представленные презентации по химии помогут учителям в учебном процессе. На нашем сайте Вы можете скачать готовые презентации по химии для 7,8,9,10,11 класса.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Азотная кислота. Соли азотной кислоты. Получение и применение азотной кислоты Урок 43
Азотная кислота - бесцветная, дымящая на воздухе жидкость с резким запахом. Формула: HNO 3 Техническая концентрированная HNO 3 Структурная формула: Валентность азота: IV Степень окисления: +5
Получение азотной кислоты а) В промышленности: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O Pt- Rh t 0 C 2NO + O 2 = 2NO 2 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 ⇄ 4HNO 3 б) В лаборатории: NaNO 3 + H 2 SO 4 (конц.) = HNO 3 + NaHSO 4 t 0 C
Промышленная схема получения азотной кислоты
Химические свойства азотной кислоты 1. Сильная одноосновная кислота HNO 3 → H + + NO 3 - 2 . Сильный окислитель CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O KOH + HNO 3 = KNO 3 + H 2 O 4 HNO 3 (разб.) + 3 Ag = 3 AgNO 3 + NO + 2 H 2 O 4 HNO 3 (конц.) + C = CO 2 + 4NO 2 +2H 2 O 6HNO 3 (конц.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 +2H 2 O 5HNO 3 (конц.) + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 +H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C
H 2 S + 8HNO 3 = H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O FeS + 12HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + 9NO 2 + 5H 2 O 6HI + 2HNO 3 = 3I 2 + 2NO + 4H 2 O «Царская водка» Смесь конц. HNO 3 и HCl (1:3) по объёму Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O 3. Вытесняет слабые кислоты из солей 2HNO 3 + Na 2 CO 3 = CO 2 + 2NaNO 3 + H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 4. Разложение при нагревании 4HNO 3 ⇄ 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 t 0 C
4. Взаимодействие металлов с HNO 3 Практически никогда не выделяется Н 2 !!! При нагревании взаимодействуют все металлы, кроме Pt, Au. HNO 3 (конц.) пассивирует Al, Fe, Be, Cr, Mn (t комн.). Восстанавливается N (продукт зависит от концентрации кислоты и активности металла). Hg + 4HNO 3 (конц.) = Hg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 3Cu + 8HNO 3 (разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O 5Zn + 12HNO 3 (разб.) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O 8Al + 30HNO 3 (оч. разб.) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O 8Na + 10HNO 3 (конц.) = 8NaNO 3 + N 2 O + 5H 2 O
Нитраты - соли азотной кислоты. 1. Разлагаются при нагревании M(NO 3) y MNO 2 + O 2 t 0 C M x O y + NO 2 + O 2 M + NO 2 + O 2 Na, K , частично Li и ЩЗМ , Li , ЩЗМ М после С u NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O t 0 C
2 . Сильные окислители (твёрдые, при t) NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO 2 KNO 3 + 3C + S = K 2 S + CO 2 + N 2 Fe 2 O 3 + 6KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO 2 + 2H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C 3 . Слабые окислители в растворах 8 Al +3KNO 3 + 5KOH +18H 2 O = 8K + 3NH 3 феррат калия
Повышение степени окисления металлов при разложении нитратов 4Fe(NO 3) 2 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 4 Fe 4 Fe 2O O 2 8 N 8 N +2 +3 +5 +4 -2 0 + 8 e - - 4 e - - 4 e - 8 8 8 1 1 t 0 C Sn (NO 3) 2 SnO 2 + 2NO 2 t 0 C
Задания 1. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса HNO 3 (конц.) + Sn → H 2 SnO 3 + NO 2 + H 2 O HNO 3 (конц.) + K → KNO 3 + N 2 O + H 2 O HNO 3 (разб.) + PH 3 → H 3 PO 4 + NO + H 2 O 2 . Решите задачу Вычислите массовую долю азотной кислоты, если при взаимодействии 350 г её раствора с медью выделилось 9 л (н.у.) оксида азота (II).
Домашнее задание §31, задание в презентации
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок химии в 10 классе Получение и применение карбоновых кислот
Урок в 10 классе по теме "Получение и применение карбоновых кислот". Материал излагается с сопровождением презентации. Учащимися подготовлены сообщения в виде презентаций по наиболее распространенным...
Урок имеет ярко выраженную практическую направленность. Учащиеся проводят химический эксперимент, изучают свойства нитратов и раскрывают их практическое значение для расений и человека....
