Кислородсодержащие кислоты азота Азотноватистая кислота Азотная кислота и

Кислородсодержащие кислоты азота Азотноватистая кислота Азотная кислота и ее соли

Общая характеристика w Как любой неметалл, азот образует кислородсодержащие кислоты w В кислотах степень окисления атома азота совпадает со степенью окисления в соответствующем оксиде w Специфическое свойство – образует кислоту, ангидридом которой формально следовало бы считать несолеобразующий оксид

Азотноватистая кислота Строение молекулы Физические свойства Химические свойства

Строение молекулы w N+1 – нет ангидрида, формально – N 2 О, в действительности – несолеобразующий w Вещество существует, имеется инфракрасный спектр w Формула - Н 2 N 2 О 2 w Структура молекулы: НО – N = N – ОН Какие электроны принимают участие в образовании химических связей? Какое значение валентности и степени окисления приобретает каждый атом азота?

Физические свойства w Н 2 N 2 О 2 – белое вещество, кристаллизуется в виде листочков w Легко растворяется в воде, спирте, эфире w В чистом виде получается по реакции: Н NО 2 + NН 2 ОН = Н 2 N 2 О 2 + Н 2 О w Устойчива в растворах

Химические свойства w Слабая кислота, в 1000 раз слабее азотистой w Распадается со взрывом: Н 2 N 2 О 2 = N 2 О + Н 2 О, обратный процесс невозможен w Соль Ag 2 N 2 O 2 нерастворима в воде, желтый осадок Н 2 N 2 О 2 + 2 Ag NO 3 = Ag 2 N 2 O 2 + 2 НNO 3 Ag 2 N 2 O 2 + НCl = Ag. Cl + Н 2 N 2 О 2 w Окислительные свойства отсутствуют w Восстановительные свойства проявляются: 2 Н 2 N 2 О 2 + 3 О 2 = 2 Н NО 2 + 2 Н NО 3

Азотистая кислота Строение молекулы Физические свойства Химические свойства

Строение молекулы w w N+3, ангидрид – N 2 О 3 Существует в газовой фазе и растворе Формула - Н NО 2 Структура молекулы может быть представлена двумя типами: О Н–О–N=О Н–N О

Физические свойства w Н NО 2 – газообразное вещество, устойчива в растворах w Легко растворяется в воде, сохраняя равновесие: NО + NО 2 + Н 2 О = 2 Н NО 2 w В чистом виде получается по реакции: Ва( NО 2)2 + Н 2 SО 4 = 2 Н NО 2 + Ва. SО 4

Химические свойства w Слабая кислота, немного сильнее уксусной w Разлагается при нагревании: 3 Н NО 2 = Н NО 3 + 2 NО + Н 2 О, ангидрид не образуется w Соли - нитриты, устойчивы, имеют практическое применение, двойственные свойства, как и кислота w Окислительные свойства: 2 Н NО 2 + 2 KI +H 2 SO 4 = 2 NО + K 2 SO 4 + I 2 + 2 Н 2 О w Восстановительные свойства: 5 Н NО 2 + КMn. О 4+ 3 H 2 SO 4 = 5 Н NО 3 + 2 Mn. SO 4 + К 2 SO 4 + 3 Н 2 О

Азотная кислота Строение молекулы Физические свойства Химические свойства Нитраты

Строение молекулы w w N+5, ангидрид – N 2 О 5 Существует в жидкой фазе и растворе Формула - Н NО 3 Структура молекулы может быть представлена: О Н–О–N О

XIV век, Гебер «Возьми фунт кипрского купороса, полтора фунта селитры и четверть фунта квасцов, подвергни все перегонке, и ты получишь жидкость, которая обладает высоким растворяющим действием» «Сумма совершенств» крепкая водка – aqua fortis царская водка- aqua regis селитряная, или азотная кислота

Физические свойства w Н NО 3 – бесцветная, похожая на воду жидкость с едким запахом w Жадно поглощается водой, смешивается в любых соотношениях w В чистом виде получается при охлаждении до – 41, 50 С, бесцветные кристаллы w При 840 С кипит, выделяя NО 2

Химические свойства w Нужно рассматривать в четырех аспектах: 1. В растворах ведет себя как кислота со всеми веществами, кроме металлов 2. В концентрированном – сильный окислитель 3. С металлами ведет себя как окислитель в любой концентрации 4. Проявляет свойства основания

Химические свойства w 1. Н NО 3 – кислота Изменяет окраску индикаторов: лакмус метилоранж 2. Взаимодействует с оксидами металлов с образованием соли и воды 3. Взаимодействует с основаниями с образованием соли и воды 4. В присутствии концентрированной серной кислоты и меди выделяется NО 2 - доказательство наличия азотной кислоты

Химические свойства Кислота Н NО 3 конц. Н NО 3 разб. Щелочные и щелочноземельные металлы Тяжелые металлы Примечание N 2 О NО 2 Не реагирует на Fe, Cr, Al, Au, Pt, Ir, Ta Nb NО 2 С Fe и Sn дает NН 3 (NН 4 NО 3 )

Химические свойства w Н NО 3 – окислитель 1. Окисляет неметаллы до кислот: 2 Н NО 3 + S = 2 NО + Н 2 SO 4 2. В смеси с соляной кислотой образует сильную окислительную среду: Au+HNO 3 + 3 HCl = Au. Cl 3 + NО + 2 H 2 O HCl + Au. Cl 3 = H[Au. Cl 4] HNO 3 + 3 HCl = Cl 2 + 2 H 2 O + NOCl 2 NOCl = 2 NO + Cl 2

Химические свойства w Н NО 3 – основание (!), НО – NО 2 + 2 НCl. О 4 = Н 3 О+ + NО 2+ + 2 Cl. О 4 НО – NО 2 + 2 HF = Н 3 О+ + NО 2+ + 2 FНО – NО 2 + 2 H 2 SO 4 = Н 3 О+ + NО 2+ + 2 HSO 4 -

Нитраты w Все растворимы в воде w Определяются раствором дифениламина (синий цвет) w Нитраты легких металлов при нагревании разлагаются с выделением кислорода: К NО 3 = К NО 2 + О 2 w Нитраты тяжелых металлов при нагревании разлагаются с выделением кислорода и NО 2: 2 Cu(NO 3)2 = 2 Cu. O + NO 2 + O 2 w Нитраты наименее активных металлов разлагаются до свободного металла: 2 Ag. NO 3 = 2 Ag + NO 2 + O 2

Получение азотной кислоты Каталитическое окисление аммиака 1. 4 NH 3 + 5 O 2 = 6 H 2 O + 4 NO; 2. 2 NO + O 2 = 2 NO 2 3. 3 NO 2 + H 2 O = 2 HNO 3 + NO

Спасибо за внимание!