Азотная кислота. Применение азотной кислоты Применение азотной кислоты
Азотная кислота.
Выполнила: учитель химии и биологии
Муравьева Нина Ивановна
- Оксиды азота
- Строение молекулы азотной кислоты.
- Получение азотной кислоты
- Физические свойства.
- Свойства нитратов.
- Лабораторный эксперимент
- Применение азотной кислоты и нитратов
Оксиды азота
Таблица
Сопоставление оксидов азота, кислот и солей
Вспомните и напишите формулы оксидов азота. Какие оксиды называются солеобразующими, какие – несолеобразующими? Почему?
Строение молекулы азотной кислоты.
Структурная формула азотной кислоты
Получение азотной кислоты
В лаборатории NaNO 3 (ТВ.) +H 2 SO 4 (КОНЦ) →NaHSO 4 + HNO 3
В промышлености
4NH 3 + 5O 2 →4NO + 6H 2 O + Q
2NO + O 2 → 2NO 2 (при охлаждении)
4NO 2 + O 2 + 2H 2 O ↔ 4HNO 3 + Q
Получение азотной кислоты окислением аммиака кислородом воздуха.
Аммиачно-воздушная смесь
Схема получения азотной кислоты в промышленности
2 NO2+O2 →2NO2
3NO2+H2O →2HNO 3 +NO
катализатор
Контактный аппарат
Окислительная башня
Поглотительная башня
Контактный аппарат
Аммиачно-воздушная
Катализатор
Нитрозные газы
Физические свойства
Чистая азотная кислота - бесцветная дымящаяся жидкость с резким раздражающим запахом Концентрированная азотная кислота обычно окрашен в желтый цвет. Такой цвет придает ей оксид азота (IV), который образуется вследствие частичного разложения азотной кислоты и растворяется в ней.
- Азотная кислота является сильным окислителем, концентрированная азотная кислота окисляет серу до серной, а фосфор - до фосфорной кислот, некоторые органические соединения (например амины и гидразины,скипидар)самовоспламеняются при контакте с концентрированной азотной кислотой.
Свойства нитратов
Me находится левее Mg
МеNО 2 + О 2 ↓
Me находится между Mg и Сu
МеО + NO 2 + О 2
Me находятся правее Сu
Ме + NO 2 + О 2
- В пробирку с концентрированной азотной кислотой осторожно добавляйте несколько тонких кусочков медной проволоки. Реакция идёт без нагревания, учащиеся наблюдают изменение цвета раствора и выделение красно-бурого газа NO2
Проверь себя
Cu + HNO 3 (КОНЦ.) = Сu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O
- В пробирку с разбавленной азотной кислотой осторожно добавляйте несколько тонких кусочков медной проволоки. Реакция идёт при нагревании. Наблюдайте изменение цвета раствора и выделение бесцветного газа NO
- Составьте уравнение происходящей реакции
Проверьте себя
Cu + HNO3 (разб.) = Cu(NO3)2 + NO + H2O
Cu 0 – 2e = Cu +1 3 восстановитель окисляется
N +5 + 3e = N +2 2 окислитель восстанавливается
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Применение азотной кислоты и нитратов
ЛЕКАРСТВА
КРАСИТЕЛИ
КОЛЛОДИЙ
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
ФОТОПЛЕН-КИ
ЦАРСКАЯ ВОДКА
МИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ
- Почему степень окисления азота в азотной кислоте +5, а валентность четыре?
- С какими металлами азотная кислота не вступает в реакцию?
- Вам нужно распознать соляную и азотную кислоты, на столе три металла – медь, алюминий и железо. Как вы поступите и почему?
«Жирные кислоты» - Просвет сосуда. TxA2. Физическое воздействие, Тромбин, TNFa, АФК, IL-1b. Арахидоновая кислота и другие полиеновые жирные кислоты как сигнальные молекулы. 3. 1. Липидомика и липидология. 5o. Построение системы. D 6 -десатурация. Ферменты, белки. n-6. С.Д. Варфоломеев, А.Т. Мевх, П.В. Вржещ и др.
«Азотная кислота» - 2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами. 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O. Азотная кислота по: Азотная кислота (HNO3) Классификация. N20. Составьте уравнения реакций азотной кислоты: Валентность азота. Взаимодействие азотной кислоты с металлами. Рассмотрите превращения в свете ОВР. 1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II):
«Угольная кислота и её соли» - Правильные ответы: 1 вариант – 1, 2, 3, 4, 8, 10 2 вариант – 3, 5, 6, 7, 9, 10. Ввести в схему. О каком явлении идет речь? Очень ядовит Не горит и не поддерживает горения Используется в металлургии при выплавке чугуна Образуется при полном сгорании топлива В нем горит магний Типичный кислотный оксид.
«Производство серной кислоты» - Печь для обжига в «кипящем слое». Очистка от крупной пыли. Серная кислота сверху, оксид серы (VI) снизу. II стадия. H2SO4. I стадия: Обжиг пирита. 1. Горения 2. Экзотермическая 3. Гетерогенная 4. Некаталитическая 5. Необратимая 6. Окислительно-восстановительная. МОУ Навлинская СОШ №1 Учитель химии Кожемяко Г.С.
«Угольная кислота» - 14. t. 6. 7. 2NaOH. 11. Угольной кислоте соответствуют: 16. 8.
«Серная кислота урок» - Отрицательное воздействие на среду". Как можно распознать серную кислоту? Каковы физические свойства серной кислоты? Какие степени окисления характерны для атома серы? Цель урока: Какие индикаторы позволяют обнаружить кислоты? Девиз урока: Применение серной кислоты. Кислотный дождь. С какими металлами взаимодействует концентрированная серная кислота?
Слайд 2
Слайд 3
Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения:
Слайд 4
HNO3 как сильная одноосновная кислота взаимодействует: а) с основными и амфотерными оксидами: б) с основаниями: в) вытесняет слабые кислоты из их солей:
Слайд 5
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 б) с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода
Слайд 6
Азотная кислота окисляет неметаллы, при этом азот обычно восстанавливается до NO или NO2:
Слайд 7
С Ag и Ptазотная кислота, даже концентрированная не взаимодействует. Fe, Al, Crхолодной концентрированной азотной кислотой пассивируются. (Fe) (Al) (Na)
Слайд 8
Нитраты
Азотная кислота является сильной кислотой. Её соли - нитраты - получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитрат-ион в воде не гидролизуется. Соли азотной кислоты при нагревании необратимо разлагаются, причём состав продуктов разложения определяется катионом: а) нитраты металлов, стоящих в ряду напряжений левее магния: б) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений между магнием и медью: в) нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений правее ртути: г) нитрат аммония:
Слайд 9
Нитрат калия- бесцветные кристаллы Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применяется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5ºС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода. Нитрат натрия- применяется как удобрение; в стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей.
Слайд 10
Нитрат аммония- Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение.
Слайд 11
Нитраты в водных растворах практически не проявляют окислительных свойств, но при высокой температуре в твердом состоянии являются сильными окислителями, например, при сплавлении твердых веществ: Цинк и алюминий в щелочном растворе восстанавливают нитраты до NH3:
Слайд 12
Применение азотной кислоты
Слайд 13
Слайд 14
Производство азотной кислоты
Сырье: аммиак, воздух. Вспомогательные материалы: катализаторы (платинородиевые сетки), вода, концентрированная серная кислота. Особенности технологического процесса: Производство непрерывное. Температура поддерживается за счет выделяемой теплоты. Смесь, содержащую NO, охлаждают в котле-утилизаторе. NO2 в поглотительной башне по принципу противотока смешивается с водой (массовая доля 60 %). Концентрированную азотную кислоту получают при добавлении концентрированной серной кислоты.
Слайд 15
Получение азотной кислоты в промышленности
1) Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Условия: катализатор – Pt, t = 500˚С) 2) Окисление кислородом воздуха NO до NO2 2NO + O2 → 2NO2 3) Адсорбция (поглощение) NO2 водой в присутствии избытка кислорода 4NO2 + О2 + 2H2O ↔ 4HNO3 или 3NO2 + H2O ↔ 2HNO3+NO (без избытка кислорода)
Слайд 16
Посмотреть все слайды
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
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».
НЕМНОГО ИСТОРИИ Монах-алхимик Бонавентура в 1270 году в поисках универсального растворителя «алкагеста» решил нагреть смесь железного купороса с селитрой. Сосуд, в котором была смесь, вскоре наполнился красно-бурым «дымом». Монах в изумлении застыл, затем убрал огонь и увидел, как в колбу-приемник стала капать желтоватая жидкость. Она действовала на все металлы, даже на серебро и ртуть. Алхимики думали, что сидящий в жидкости рыжий дым является демоном, управляющим одной из стихий природы – водой. Поэтому желтоватую жидкость называли «крепкой водой» или «крепкой водкой». Это название сохранилось до времен М. В. Ломоносова. Как сейчас называют это вещество?
2 FeSO 4 · 7Н 2 О + 4 КNO 3 = Fe 2 О 3 + 2 К 2 SO 4 + 2НNO 3 +13Н 2 О + 2NO 2
АЗОТНАЯ КИСЛОТА
HNO 3 – азотная кислота Физические свойства 1. Молярная масса 63,016 г/моль 2. Бесцветная жидкость с резким запахом, «дымит» на воздухе, Т кип. = 86 3. Хорошо растворима в воде (сильная одноосновная кислота) 4. Молекула имеет плоскую структуру 5. Валентность (N)=IV 6. Степень окисления (N)=+5
Химические свойства Общие с другими кислотами Специфические
1) Изменяет цвет индикаторов (диссоциация) HNO 3 2) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами CuO+2HNO 3 3) Взаимодействие с основаниями и аммиаком KOH+HNO 3 NH 3 +HNO 3 4) Взаимодействие с солями Na 2 CO 3 +2HNO 3 Общие с другими кислотами
Специфические свойства – взаимодействие с металлами ЗАПОМНИ! При взаимодействии азотной кислоты любой концентрации с металлами водород никогда не выделяется. Продукты зависят от металла и концентрации кислоты.
Разбавленная
Концентрированная
Взаимодействие с неметаллами При взаимодействии с неметаллами образуется кислота, в которой у неметалла высшая степень окисления, и продукт по схеме: NO не Me + HNO 3 NO 2 P+5HNO 3 (к.) H 3 PO 4 +5NO 2 +H 2 O 3P+5HNO 3 (р) + 2H 2 O 3H 3 PO 4 +5NO
Действие на органические вещества Белки при взаимодействии с конц.азотной кислотой разрушаются и приобретают жёлтую окраску. Под действием азотной кислоты воспламеняются бумага, масло, древесина, уголь.
Смесь концентрированных азотной и соляной кислот (соотношение по объему 1:3) называется царской водкой; она растворяет даже благородные металлы. Смесь HNO 3 концентрации 100% и H 2 SO 4 концентрации 96% при их соотношении по объему 9:1 называют меланжем.
Использование Производство: NH 4 NO 3 минеральных удобрений нитратов Na, К, Са и др. в гидрометаллургии получение ВВ, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , ароматических нитросоединений, красителей, ракетного топлива. травление металлов, получение полупроводников
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....