En av de viktigaste produkterna som anv?nds av m?nniskan ?r nitratsyra. Formeln f?r ?mnet ?r HNO 3, den har ocks? en m?ngd olika fysiska och kemiska egenskaper som skiljer den fr?n andra oorganiska syror. I v?r artikel kommer vi att studera egenskaperna hos salpetersyra, bekanta oss med metoderna f?r dess produktion och ?ven ?verv?ga ?mnets omfattning i olika industrier, medicin och jordbruk.

Funktioner hos fysiska egenskaper

Laboratorieh?rledd salpetersyra, vars strukturformel ges nedan, ?r en f?rgl?s v?tska med en obehaglig lukt, tyngre ?n vatten. Den avdunstar snabbt och har en l?g kokpunkt p? +83 °C. F?reningen blandas l?tt med vatten i alla proportioner och bildar l?sningar av olika koncentrationer. Dessutom kan nitratsyra absorbera fukt fr?n luften, det vill s?ga det ?r ett hygroskopiskt ?mne. Strukturformeln f?r salpetersyra ?r tvetydig och kan ha tv? former.

I molekyl?r form existerar inte nitratsyra. I vattenl?sningar av olika koncentrationer har ?mnet formen av f?ljande partiklar: H 3 O + - hydroniumjoner och anjoner av syraresten - NO 3 -.

Syra-bas interaktion

Salpetersyra, som ?r en av de starkaste syrorna, g?r in i substitutions-, utbytes- och neutraliseringsreaktioner. S? med basiska oxider deltar f?reningen i metaboliska processer, som ett resultat av vilka salt och vatten erh?lls. Neutraliseringsreaktionen ?r den grundl?ggande kemiska egenskapen hos alla syror. Produkterna av interaktionen mellan baser och syror kommer alltid att vara motsvarande salter och vatten:

NaOH + HNO3 -> NaNO3 + H2O

Relaterade videoklipp

Reaktioner med metaller

I salpetersyramolekylen, vars formel ?r HNO 3, uppvisar kv?ve det h?gsta oxidationstillst?ndet, lika med +5, d?rf?r har ?mnet uttalade oxiderande egenskaper. Som en stark syra kan den interagera med metaller i aktivitetsserien av metaller upp till v?te. Men till skillnad fr?n andra syror kan den ocks? reagera med passiva metallelement, som koppar eller silver. Reagenser och interaktionsprodukter best?ms b?de av koncentrationen av sj?lva syran och av metallens aktivitet.

Utsp?dd salpetersyra och dess egenskaper

Om massfraktionen av HNO 3 ?r 0,4-0,6, s? uppvisar f?reningen alla egenskaper hos en stark syra. Till exempel dissocierar den till v?tekatjoner och syraresteranjoner. Indikatorer i en sur milj?, till exempel, lila lackmus, i n?rvaro av ett ?verskott av H + joner, ?ndrar sin f?rg till r?d. Den viktigaste egenskapen i reaktionerna av nitratsyra med metaller ?r om?jligheten att frig?ra v?te, som oxideras till vatten. Ist?llet bildas olika f?reningar - kv?veoxider. Till exempel, i processen f?r interaktion av silver med molekyler av salpetersyra, vars formel ?r HNO 3, finns kv?vemonoxid, vatten och salt - silvernitrat. Graden av oxidation av kv?ve i den komplexa anjonen minskar, eftersom tre elektroner tills?tts.

Med aktiva metallelement som magnesium, zink, kalcium, reagerar nitratsyra och bildar kv?veoxid, vars valens ?r den minsta, den ?r 1. Salt och vatten bildas ocks?:

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

Om salpetersyra, vars kemiska formel ?r HNO 3 , ?r mycket utsp?dd, i detta fall kommer produkterna av dess interaktion med aktiva metaller att vara annorlunda. Det kan vara ammoniak, fritt kv?ve eller kv?veoxid (I). Allt beror p? externa faktorer, som inkluderar graden av malning av metallen och temperaturen p? reaktionsblandningen. Till exempel kommer ekvationen f?r dess interaktion med zink att se ut s? h?r:

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

Koncentrerad HNO 3 (96-98%) syra i reaktioner med metaller reduceras till kv?vedioxid, och detta beror vanligtvis inte p? metallens position i N. Beketov-serien. Detta h?nder i de flesta fall, till exempel n?r man interagerar med silver.

L?t oss komma ih?g undantaget fr?n regeln: under normala f?rh?llanden reagerar koncentrerad salpetersyra inte med j?rn, aluminium och krom, utan passiverar dem. Detta inneb?r att en skyddande oxidfilm bildas p? metallytan, vilket f?rhindrar ytterligare kontakt med syramolekyler. En blandning av ett ?mne med koncentrerad saltsyra i f?rh?llandet 3:1 kallas regia. Hon har f?rm?gan att l?sa upp guld.

Hur nitratsyra reagerar med icke-metaller

De starka oxiderande egenskaperna hos ett ?mne leder till det faktum att de senare i sina reaktioner med icke-metalliska element ?verg?r i form av motsvarande syror. Till exempel oxideras svavel till sulfat, bor till bor och fosfor till fosfatsyror. Reaktionsekvationerna nedan bekr?ftar detta:

S0 + 2HN VO3 -> H2SVIO4 + 2N II O

Att f? salpetersyra

Den mest bekv?ma laboratoriemetoden f?r att erh?lla ett ?mne ?r interaktionen av nitrater med koncentrerad sulfatsyra. Det utf?rs med l?g uppv?rmning, vilket inte till?ter att temperaturen stiger, eftersom den resulterande produkten i detta fall s?nderdelas.

Inom industrin kan salpetersyra erh?llas p? flera s?tt. Till exempel oxidationen av ammoniak erh?llen fr?n atmosf?riskt kv?ve och v?te. Syraproduktionen sker i flera steg. Kv?veoxider kommer att vara mellanprodukter. F?rst bildas kv?vemonoxid NO, sedan oxideras den med atmosf?riskt syre till kv?vedioxid. Slutligen, i reaktion med vatten och ?verskott av syre, produceras utsp?dd (40-60 %) nitratsyra fr?n NO 2 . Om den destilleras med koncentrerad sulfatsyra kan massfraktionen av HNO 3 i l?sning ?kas till 98.

Ovanst?ende metod f?r framst?llning av nitratsyra f?reslogs f?rst av grundaren av kv?veindustrin i Ryssland, I. Andreev, i b?rjan av 1900-talet.

Ans?kan

Som vi minns ?r den kemiska formeln f?r salpetersyra HNO3. Vilket k?nnetecken f?r kemiska egenskaper avg?r dess anv?ndning om nitratsyra ?r en produkt med stora m?ngder kemisk produktion? Detta ?r en h?g oxiderande f?rm?ga hos ?mnet. Det anv?nds inom l?kemedelsindustrin f?r att producera l?kemedel. ?mnet fungerar som ett r?material f?r syntes av explosiva f?reningar, plaster, f?rg?mnen. Nitratsyra anv?nds inom milit?r teknik som oxidationsmedel f?r raketbr?nsle. Dess stora volym anv?nds i produktionen av de viktigaste typerna av kv?veg?dselmedel - salpeter. De hj?lper till att ?ka avkastningen av de viktigaste gr?dorna och ?ka inneh?llet av protein i frukt och gr?nmassa.

Till?mpningar av nitrater

Efter att ha ?verv?gt de viktigaste egenskaperna, produktionen och anv?ndningen av salpetersyra, kommer vi att fokusera p? anv?ndningen av dess viktigaste f?reningar - salter. De ?r inte bara mineralg?dselmedel, n?gra av dem ?r av stor betydelse inom milit?rindustrin. Till exempel kallas en blandning av 75 % kaliumnitrat, 15 % fint kol och 5 % svavel svartkrut. Ammonal, ett spr?ng?mne, erh?lls fr?n ammoniumnitrat, samt kol och aluminiumpulver. En intressant egenskap hos salter av nitratsyra ?r deras f?rm?ga att s?nderdelas vid upphettning.

Dessutom kommer reaktionsprodukterna att bero p? vilken metalljon som ing?r i saltet. Om metallelementet finns i aktivitetsserien till v?nster om magnesium finns nitriter och fritt syre i produkterna. Om metallen som ?r en del av nitratet ?r bel?gen fr?n magnesium till koppar inklusive, d? n?r saltet v?rms upp, bildas kv?vedioxid, syre och oxid av metallelementet. Salter av silver, guld eller platina bildar vid h?g temperatur den fria metallen, syre och kv?vedioxid.

I v?r artikel fick vi reda p? vad den kemiska formeln f?r salpetersyra ?r i kemi, och vilka egenskaper hos dess oxiderande egenskaper ?r viktigast.

Salpetersyra och dess egenskaper.

Ren salpetersyra HNO 3 ?r en f?rgl?s v?tska. I luften "ryker den, som koncentrerad saltsyra", eftersom dess ?ngor bildar sm? dimdroppar med luftfuktighet.

Salpetersyra ?r inte stark. Redan under p?verkan av ljus s?nderdelas det gradvis:

4HN0 3 \u003d 4N0 2 + 0 2 + 2H 2 0.

Ju h?gre temperatur och ju mer koncentrerad syran ?r, desto snabbare g?r nedbrytningen. Den frigjorda kv?vedioxiden l?ser sig i syran och ger den en brun f?rg.

Salpetersyra ?r en av de starkaste syrorna: i utsp?dda l?sningar s?nderdelas den fullst?ndigt till H+ och N0 _ joner.

Salpetersyra ?r en av de mest energiska oxidationsmedel. M?nga icke-metaller oxideras l?tt av det och f?rvandlas till motsvarande syror. S? n?r man kokar med salpetersyra oxideras svavel gradvis till svavelsyra, fosfor till fosforsyra.

Salpetersyra verkar p? n?stan alla metaller (se avsnitt 11.3.2) och omvandlar dem till nitrater och vissa metaller till oxider.

Koncentrerad HNO 3 passiverar vissa metaller.

Oxidationstillst?ndet f?r kv?ve i salpetersyra ?r +5. HNO 3 fungerar som ett oxidationsmedel och kan reduceras till olika produkter:

4 +3 +2 +1 0 -3

N0 2 N 2 0 3 NO N 2 O N 2 NH 4 N0 3

Vilket av dessa ?mnen som bildas, det vill s?ga hur djupt salpetersyra reduceras i ett eller annat fall, beror p? reduktionsmedlets beskaffenhet och p? reaktionsf?rh?llandena, i f?rsta hand p? syrans koncentration. Ju h?gre koncentration av HNO3, desto mindre djupt reduceras den. Vid reaktioner med koncentrerad syra frig?rs oftast NO2. N?r utsp?dd salpetersyra reagerar med inaktiva metaller, s?som koppar, frig?rs NO. Vid mer aktiva metaller - j?rn, zink - bildas N2O. Mycket utsp?dd salpetersyra reagerar med aktiva metaller - zink, magnesium, aluminium - f?r att bilda en ammoniumjon, som ger ammoniumnitrat med syra. Vanligtvis bildas flera produkter samtidigt.

Cu + HNO3 (konc.) - Cu(N03)2 + N02 + H20;

Cu + HNO3 (utsp?dd) -^ Cu (N03)2 + NO + H2O;

Mg + HNO3 (utsp?dd) -> Mg(N03)2 + N20 + n20;

Zn + HN03 (mycket utsp?dd) - Zn (N03)2 + NH4N03 + H20.

Under inverkan av salpetersyra p? metaller frig?rs v?te som regel inte.

Vid oxidation av icke-metaller reduceras koncentrerad salpetersyra, som i fallet med metaller, till NO 2, t.ex.

S + 6HNO3 \u003d H2S04 + 6N02 + 2H20.

ZR + 5HN0 3 + 2H 2 0 \u003d ZN 3 RO 4 + 5N0

Ovanst?ende scheman illustrerar de mest typiska fallen av v?xelverkan mellan salpetersyra och metaller och icke-metaller. I allm?nhet ?r redoxreaktioner som involverar HNO3 komplexa.

En blandning best?ende av 1 volym salpetersyra och 3-4 volymer koncentrerad saltsyra kallas aqua regia. Royal vodka l?ser upp vissa metaller som inte interagerar med salpetersyra, inklusive "metallernas kung" - guld. Dess verkan f?rklaras av det faktum att salpetersyra oxiderar saltsyra med frig?ring av fritt klor och bildandet av kv?veklorid (1P), eller nitrosylklorid, NOC1:

HN03 + ZNS1 \u003d C12 + 2H20 + NOC1.

Nitrosylklorid ?r en mellanprodukt av reaktionen och s?nderdelas:

2N0C1 = 2N0 + C12.

Klor vid tidpunkten f?r fris?ttningen best?r av atomer, vilket best?mmer den h?ga oxiderande f?rm?gan hos aqua regia. Oxidationsreaktionerna av guld och platina fortskrider huvudsakligen enligt f?ljande ekvationer:

Au + HN03 + ZNS1 \u003d AuCl3 + NO + 2H 2 0;

3Pt + 4HNO3 + 12HC1 = 3PtCl4 + 4N0 + 8H20.

Salpetersyra verkar p? m?nga organiska ?mnen p? ett s?dant s?tt att en eller flera v?teatomer i en molekyl av en organisk f?rening ers?tts av nitrogrupper - NO 2. Denna process kallas nitrering och ?r av stor betydelse inom organisk kemi.

Salter av salpetersyra kallas nitrater. Alla av dem l?ses v?l i vatten, och n?r de v?rms upp s?nderdelas de med frig?rande av syre. Samtidigt passerar nitrater av de mest aktiva metallerna till nitriter:

2KN0 3 \u003d 2KN0 2 + O 2

Industriell produktion av salpetersyra. Moderna industriella metoder f?r att producera salpetersyra ?r baserade p? katalytisk oxidation av ammoniak med atmosf?riskt syre. N?r man beskrev ammoniakens egenskaper angavs att den brinner i syre, och reaktionsprodukterna ?r vatten och fritt kv?ve. Men i n?rvaro av katalysatorer kan oxidationen av ammoniak med syre fortg? annorlunda. Om en blandning av ammoniak och luft passerar ?ver katalysatorn, sker vid 750 ° C och en viss sammans?ttning av blandningen n?stan fullst?ndig omvandling av NH 3 till NO:

4NH 3 (r) + 5O 2 (g) \u003d 4NO (r) + 6H 2 O (g), AN \u003d -907 kJ.

Den bildade N0 g?r l?tt ?ver i NO 2, som med vatten i n?rvaro av atmosf?riskt syre ger salpetersyra.

Platinabaserade legeringar anv?nds som katalysatorer vid oxidation av ammoniak.

Salpetersyra erh?llen genom oxidation av ammoniak har en koncentration som inte ?verstiger 60%. Vid behov koncentreras det.

Industrin producerar utsp?dd salpetersyra med en koncentration av 55, 47 och 45% och koncentrerad - 98 och 97%. Koncentrerad syra transporteras i aluminiumtankar, utsp?dd syra - i syrafasta st?ltankar.

Biljett 5

2. J?rnets roll i organismens liv.

J?rn i kroppen. J?rn finns i organismerna hos alla djur och i v?xter (cirka 0,02 % i genomsnitt); det ?r huvudsakligen n?dv?ndigt f?r syreutbyte och oxidativa processer. Det finns organismer (de s? kallade koncentratorerna) som kan ackumulera det i stora m?ngder (till exempel j?rnbakterier - upp till 17-20% av j?rn). N?stan allt j?rn i djur- och v?xtorganismer ?r f?rknippat med proteiner. J?rnbrist orsakar tillv?xth?mning och v?xtkloros i samband med minskad klorofyllproduktion. Ett ?verskott av j?rn har ocks? en skadlig effekt p? utvecklingen av v?xter, vilket orsakar till exempel sterilitet hos risblommor och kloros. I alkaliska jordar bildas j?rnf?reningar som ?r otillg?ngliga f?r v?xtr?tter, och v?xter f?r det inte i tillr?ckliga m?ngder; i sura jordar ?verg?r j?rn till l?sliga f?reningar i ?verskott. Med brist eller ?verskott av assimilerbara j?rnf?reningar i jordar kan v?xtsjukdomar observeras i stora omr?den.

J?rn kommer in i kroppen hos djur och m?nniskor med mat (lever, k?tt, ?gg, baljv?xter, br?d, spannm?l, spenat och betor ?r de rikaste p? j?rn). Normalt f?r en person 60-110 mg j?rn med kosten, vilket avsev?rt ?verstiger hans dagliga behov. Upptaget av j?rn som intas med mat sker i den ?vre delen av tunntarmen, varifr?n det kommer in i blodet i proteinbunden form och f?rs med blodet till olika organ och v?vnader, d?r det deponeras i form av en j?rn-proteinkomplex - ferritin. Huvuddep?n av j?rn i kroppen ?r levern och mj?lten. P? grund av ferritin sker syntesen av alla j?rnhaltiga f?reningar i kroppen: andningspigmentet hemoglobin syntetiseras i benm?rgen, myoglobin syntetiseras i muskler, cytokromer och andra j?rnhaltiga enzymer syntetiseras i olika v?vnader. J?rn uts?ndras fr?n kroppen huvudsakligen genom tjocktarmens v?gg (hos m?nniskor ca 6-10 mg per dag) och i liten utstr?ckning via njurarna.

En av de viktigaste produkterna som anv?nds av m?nniskan ?r nitratsyra. Formeln f?r ?mnet ?r HNO 3, den har ocks? en m?ngd olika fysiska och kemiska egenskaper som skiljer den fr?n andra oorganiska syror. I v?r artikel kommer vi att studera egenskaperna hos salpetersyra, bekanta oss med metoderna f?r dess produktion och ?ven ?verv?ga ?mnets omfattning i olika industrier, medicin och jordbruk.

Funktioner hos fysiska egenskaper

Laboratorieh?rledd salpetersyra, vars strukturformel ges nedan, ?r en f?rgl?s v?tska med en obehaglig lukt, tyngre ?n vatten. Den avdunstar snabbt och har en l?g kokpunkt p? +83 °C. F?reningen blandas l?tt med vatten i alla proportioner och bildar l?sningar av olika koncentrationer. Dessutom kan nitratsyra absorbera fukt fr?n luften, det vill s?ga det ?r ett hygroskopiskt ?mne. Strukturformeln f?r salpetersyra ?r tvetydig och kan ha tv? former.

I molekyl?r form existerar inte nitratsyra. I vattenl?sningar av olika koncentrationer har ?mnet formen av f?ljande partiklar: H 3 O + - hydroniumjoner och anjoner av syraresten - NO 3 -.

Syra-bas interaktion

Salpetersyra, som ?r en av de starkaste syrorna, g?r in i utbyte, neutralisering. S? med basiska oxider deltar f?reningen i metaboliska processer, som ett resultat av vilka salt och vatten erh?lls. Neutraliseringsreaktionen ?r den grundl?ggande kemiska egenskapen hos alla syror. Produkterna av interaktionen mellan baser och syror kommer alltid att vara motsvarande salter och vatten:

NaOH + HNO3 -> NaNO3 + H2O

Reaktioner med metaller

I salpetersyramolekylen, vars formel ?r HNO 3, uppvisar kv?ve det h?gsta oxidationstillst?ndet, lika med +5, d?rf?r har ?mnet uttalade oxiderande egenskaper. Som en stark syra kan den interagera med metaller i aktivitetsserien av metaller upp till v?te. Men till skillnad fr?n andra syror kan den ocks? reagera med passiva metallelement, som koppar eller silver. Reagenser och interaktionsprodukter best?ms b?de av koncentrationen av sj?lva syran och av metallens aktivitet.

Utsp?dd salpetersyra och dess egenskaper

Om massfraktionen av HNO 3 ?r 0,4-0,6, s? uppvisar f?reningen alla egenskaper hos en stark syra. Till exempel dissocierar den till v?tekatjoner och syraresteranjoner. Indikatorer i en sur milj?, till exempel, lila lackmus, i n?rvaro av ett ?verskott av H + joner, ?ndrar sin f?rg till r?d. Den viktigaste egenskapen i reaktionerna av nitratsyra med metaller ?r om?jligheten att frig?ra v?te, som oxideras till vatten. Ist?llet bildas olika f?reningar - kv?veoxider. Till exempel, i processen f?r interaktion av silver med molekyler av salpetersyra, vars formel ?r HNO 3, finns kv?vemonoxid, vatten och salt - silvernitrat. Graden av oxidation av kv?ve i den komplexa anjonen minskar, eftersom tre elektroner tills?tts.

Med aktiva metallelement som magnesium, zink, kalcium, reagerar nitratsyra och bildar kv?veoxid, vars valens ?r den minsta, den ?r 1. Salt och vatten bildas ocks?:

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

Om salpetersyra, vars kemiska formel ?r HNO 3 , ?r mycket utsp?dd, i detta fall kommer produkterna av dess interaktion med aktiva metaller att vara annorlunda. Det kan vara ammoniak, fritt kv?ve eller kv?veoxid (I). Allt beror p? externa faktorer, som inkluderar graden av malning av metallen och temperaturen p? reaktionsblandningen. Till exempel kommer ekvationen f?r dess interaktion med zink att se ut s? h?r:

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

Koncentrerad HNO 3 (96-98%) syra i reaktioner med metaller reduceras till kv?vedioxid, och detta beror vanligtvis inte p? metallens position i N. Beketov-serien. Detta h?nder i majoriteten n?r man interagerar med silver.

L?t oss komma ih?g undantaget fr?n regeln: under normala f?rh?llanden reagerar koncentrerad salpetersyra inte med j?rn, aluminium och krom, utan passiverar dem. Detta inneb?r att en skyddande oxidfilm bildas p? metallytan, vilket f?rhindrar ytterligare kontakt med syramolekyler. En blandning av ett ?mne med koncentrerad saltsyra i f?rh?llandet 3:1 kallas regia. Hon har f?rm?gan att l?sa upp guld.

Hur nitratsyra reagerar med icke-metaller

De starka oxiderande egenskaperna hos ett ?mne leder till det faktum att de senare i sina reaktioner med icke-metalliska element ?verg?r i form av motsvarande syror. Till exempel oxideras svavel till sulfat, bor till bor och fosfor till fosfatsyror. Reaktionsekvationerna nedan bekr?ftar detta:

S0 + 2HN VO3 -> H2SVIO4 + 2N II O

Att f? salpetersyra

Den mest bekv?ma laboratoriemetoden f?r att erh?lla ett ?mne ?r interaktionen av nitrater med koncentrerad. Den utf?rs med l?g uppv?rmning, vilket undviker en ?kning av temperaturen, eftersom den resulterande produkten i detta fall s?nderdelas.

Inom industrin kan salpetersyra erh?llas p? flera s?tt. Till exempel erh?lls fr?n luftkv?ve och v?te. Syraproduktionen sker i flera steg. Kv?veoxider kommer att vara mellanprodukter. F?rst bildas kv?vemonoxid NO, sedan oxideras den med atmosf?riskt syre till kv?vedioxid. Slutligen, i reaktion med vatten och ?verskott av syre, produceras utsp?dd (40-60 %) nitratsyra fr?n NO 2 . Om den destilleras med koncentrerad sulfatsyra kan massfraktionen av HNO 3 i l?sning ?kas till 98.

Ovanst?ende metod f?r framst?llning av nitratsyra f?reslogs f?rst av grundaren av kv?veindustrin i Ryssland, I. Andreev, i b?rjan av 1900-talet.

Ans?kan

Som vi minns ?r den kemiska formeln f?r salpetersyra HNO3. Vilket k?nnetecken f?r kemiska egenskaper avg?r dess anv?ndning om nitratsyra ?r en produkt med stora m?ngder kemisk produktion? Detta ?r en h?g oxiderande f?rm?ga hos ?mnet. Det anv?nds inom l?kemedelsindustrin f?r att producera l?kemedel. ?mnet fungerar som ett r?material f?r syntes av explosiva f?reningar, plaster, f?rg?mnen. Nitratsyra anv?nds inom milit?r teknik som oxidationsmedel f?r raketbr?nsle. Dess stora volym anv?nds i produktionen av de viktigaste typerna av kv?veg?dselmedel - salpeter. De hj?lper till att ?ka avkastningen av de viktigaste gr?dorna och ?ka inneh?llet av protein i frukt och gr?nmassa.

Till?mpningar av nitrater

Efter att ha ?verv?gt de viktigaste egenskaperna, produktionen och anv?ndningen av salpetersyra, kommer vi att fokusera p? anv?ndningen av dess viktigaste f?reningar - salter. De ?r inte bara mineralg?dselmedel, n?gra av dem ?r av stor betydelse inom milit?rindustrin. Till exempel kallas en blandning av 75 % kaliumnitrat, 15 % fint kol och 5 % svavel svartkrut. Ammonal, ett spr?ng?mne, erh?lls fr?n ammoniumnitrat, samt kol och aluminiumpulver. En intressant egenskap hos salter av nitratsyra ?r deras f?rm?ga att s?nderdelas vid upphettning.

Dessutom kommer reaktionsprodukterna att bero p? vilken metalljon som ing?r i saltet. Om metallelementet finns i aktivitetsserien till v?nster om magnesium finns nitriter och fritt syre i produkterna. Om metallen som ?r en del av nitratet ?r bel?gen fr?n magnesium till koppar inklusive, d? n?r saltet v?rms upp, bildas kv?vedioxid, syre och oxid av metallelementet. Salter av silver, guld eller platina bildar vid h?g temperatur den fria metallen, syre och kv?vedioxid.

I v?r artikel fick vi reda p? vad den kemiska formeln f?r salpetersyra ?r i kemi, och vilka egenskaper hos dess oxiderande egenskaper ?r viktigast.

Oxiderande egenskaper hos salpetersyra.

OVR i artikeln ?r speciellt framh?vdaF?rg . Var s?rskilt uppm?rksam p? dem. Dessa ekvationer kan fastna i provet.

- i vilken form som helst (b?de utsp?dd och koncentrerad) ?r ett starkt oxidationsmedel.

Dessutom ?terst?lls utsp?dd djupare ?n koncentrerad.

Oxiderande egenskaper tillhandah?lls av kv?ve i h?gsta oxidationstillst?nd +5

Vad ?r valensen av kv?ve i denna f?rening? Fr?gan ?r v?ldigt knepig, m?nga svarar r?tt p? den. Kv?ve i salpetersyra har en valens IV.

Kv?veatomen kan inte bilda fler kovalenta bindningar, titta p? elektrondiagrammet:

Tre bindningar med varje syreatom, och den fj?rde verkar vara f?rdelad, en en och en halv bindning bildas. S?ledes ?r valensen av kv?ve IV, och oxidationstillst?ndet ?r +5

Den f?rsta mest intressanta egenskapen: interaktion med metaller.

V?te frig?rs aldrig n?r det interagerar med metaller

Schema f?r reaktionen av salpetersyra (b?de utsp?dd och koncentrerad) med metaller:

HNO3 + Me -> nitrat + H2O + reducerad kv?veprodukt

Tv? nyanser:

1. , och reagerar inte med koncentrerad salpetersyra under normala f?rh?llanden, p? grund av passivering. Beh?ver v?rma upp.

2. C platina och guld- koncentrerad salpetersyra reagerar inte alls.

F?r att f?rst? i vilken utstr?ckning kv?ve kan reduceras i allm?nhet, l?t oss titta p? diagrammet ?ver dess oxidationstillst?nd:

Kv?ve +5 - ett oxidationsmedel, kommer att ?terst?llas, det vill s?ga s?nka graden av oxidation.

Alla m?jliga nitrogenreduktionsprodukter ?r inringade i r?tt i diagrammet.

(Inte alla s?klart, s?dana reaktioner kan ge vad som helst, men det ?r bara dessa som bildas i tentan).

Det ?r m?jligt att best?mma vilken produkt som kommer att bildas rent logiskt:

• till s?dana l?ga oxidationstillst?nd som -3 eller +1, med bildning av produkter NH 4 NO 3 respektive N 2 O, reduceras kv?ve endast av tillr?ckligt starka, aktiva metaller: alkalisk - den f?rsta gruppen i huvudundergruppen, alkalisk jord, s?v?l som Al och Zn. Som tidigare n?mnts reduceras en utsp?dd syra djupare, d?rf?r n?r aktiva metaller interagerar med konc. salpetersyra bildar N 2 O, och n?r den interagerar med dil. salpetersyra NH 4 NO 3.

4Ba+10HNO 3( konc .) -> 4Ba(NEJ 3 ) 2 + 5H 2 O+N 2 O

4Ba+10HNO 3( razb .) -> 4Ba(NEJ 3 ) 2 + 3H 2 O+NH 4 NEJ 3

8Li + 10HNO 3( konc .) -> 8LiNO 3 + 5H 2 O+N 2 O

8Li + 10HNO 3( razb .) -> 8LiNO 3 + 3H 2 O+NH 4 NEJ 3

8Al + 30HNO 3( konc .) (t) -> 8Al(NO 3 ) 3 + 15H 2 O+3N 2 O

8Al + 30HNO 3( razb .) -> 8Al(NO 3 ) 3 + 9H 2 O+3NH 4 NEJ 3

De ?terst?ende metallerna reducerar salpetersyra till +2 eller +4, med bildning av produkter, respektive: NO eller O 2.

Utsp?dd syra ?terh?mtar sig djupare

• n?r metaller som inte skiljer sig ?t i viss aktivitet interagerar med den kommer NO att bildas. Tja, fr?n konc. kv?ve NO 2:

Cu+4HNO 3( konc .) -> Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O+2NO 2

3Cu + 8HNO 3( razb .) -> 3Cu(NO 3 ) 2 + 4H 2 O+2NO

Fe + 6HNO 3( konc .) (t) -> Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O+3NO 2

Fe+4HNO 3( razb .) -> Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 O + NEJ

(observera att j?rn oxiderar till h?gsta oxidationstillst?nd)

Ag + 2HNO 3( konc .) -> AgNO 3 + H 2 O + NEJ 2

3Ag + 4HNO 3( razb .) -> 3AgNO 3 + 2H 2 O + NEJ

Om det ?r sv?rt att omedelbart f?rst? all logik i valet, h?r ?r tabellen:

Och salpetersyra oxiderar icke-metaller till h?gre oxider.

Eftersom icke-metaller inte ?r lika starka reduktionsmedel som aktiva metaller kan kv?vet endast reduceras upp till +4, vilket bildar NO 2 respektive NO.

N?r icke-metaller oxideras med koncentrerad salpetersyra bildas brun gas (NO 2) och om syran sp?ds ut s? bildas NO. Reaktionsscheman ?r som f?ljer:

icke-metall+ HNO3 (s?nderdelning) -> + NO

icke-metall+ HNO3 (konc.) -> f?rening av en icke-metall i h?gsta oxidationstillst?nd+NO2

4 HNO 3 (konc.) -> CO 2 + 2 H 2 O + 4 NEJ 2

3C+4HNO 3( razb .) -> 3CO 2 + 2H 2 O+4NO

(kolsyra bildas inte d? den inte ?r stabil)

5HNO 3( konc .) -> H 3 PO 4 + H 2 O+5 NEJ 2

3P+5HNO 3( razb .) + 2H 2 O -> 3H 3 PO 4 + 5NO

+ 3 HNO 3( konc .) -> H 3 BO 3 + 3NO 2

B + HNO 3( razb .) + H 2 O->H 3 BO 3 + NEJ

6HNO 3( konc .) -> H 2 S? 4 + 2H 2 O+6NO 2

S+2HNO 3( razb .) -> H 2 S? 4 + 2 NEJ

• koncentrerad salpetersyra oxiderar svavelv?te. Oxidation g?r djupare vid upphettning:

2HNO 3( konc .) + H 2 S -> S? + 2NO 2 + 2H 2 O

H 2 S+8HNO 3 (konc.) -> H 2 S? 4 + 8 NEJ 2 + 4 H 2 O

• koncentrerad salpetersyra oxiderar sulfider till sulfater:

CuS + 8HNO 3 (konc.) -> CuSO 4 + 4 H 2 O + 8 NEJ 2

• salpetersyra ?r s? h?rd att den till och med kan oxidera. Endast en ?r jod. Utsp?dd ?terst?ller djupare: upp till +2, koncentrerad upp till +4. Men jod oxideras inte till det h?gsta oxidationstillst?ndet p? +7 (f?r kallt), utan till +5, och bildar jodsyra HIO 3:

10 HNO 3 (konc.) + jag 2 (t) -> 2HIO 3 +10NO 2 + 4H 2 O

10 HNO 3 (diff.) + 3 jag 2 (t)-> 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O

• koncentrerad salpetersyra reagerar med klorider och fluorider. Det b?r endast f?rst?s att den vanliga jonbytarreaktionen fortskrider med fluorider och klorider med undantr?ngning av v?tehalogenid och bildning av nitrat:

NaCl (fast) + HNO3 (konc.) -> HCl + NaNO3

NaF (fast) + HNO3 (konc.) -> HF + NaNO3

• Men med bromider och jodider (b?de med v?tebromider och med v?tejodider) uppst?r OVR. I b?da fallen bildas fri halogen och kv?ve reduceras till NO 2:

8HNO 3( konc .) + 6KBr ( tv .) -> 3Br 2 + 4H 2 O+6KNO 3 + 2NO 2

4HNO 3( konc .) + 2NaI ( tv .) -> 2NaNO 3 + 2NO 2 + 2H 2 O+I 2 ?

7HNO 3( konc .) + NaI -> NaNO 3 + 6NO 2 + 3H 2 O + HIO 3

Samma sak h?nder n?r man interagerar med jod- och v?tebromid:

2HNO 3( konc .) + 2HBr -> Br 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

6HNO 3( konc .) + HI -> HIO 3 + 6NO 2 + 3H 2 O

Reagerar med guld, magnesium, koppar och silver

· Industriell produktion, applicering och effekt p? kroppen · Relaterade artiklar · Anteckningar · Litteratur · Officiell webbplats ·

H?gkoncentrerad HNO 3 har vanligtvis en brun f?rg p? grund av nedbrytningsprocessen som sker i ljuset:

Vid upphettning s?nderdelas salpetersyra enligt samma reaktion. Salpetersyra kan endast destilleras (utan s?nderdelning) under reducerat tryck (den angivna kokpunkten vid atmosf?rstryck hittas genom extrapolering).

Guld, vissa metaller fr?n platinagruppen och tantal ?r inerta mot salpetersyra i hela koncentrationsintervallet, resten av metallerna reagerar med det, reaktionens f?rlopp best?ms ocks? av dess koncentration.

HNO 3 som en stark monobasisk syra interagerar:

a) med basiska och amfot?ra oxider:

c) tr?nger undan svaga syror fr?n deras salter:

N?r den kokar eller uts?tts f?r ljus, s?nderdelas salpetersyra delvis:

Salpetersyra vid vilken koncentration som helst uppvisar egenskaperna hos en oxiderande syra, dessutom reduceras kv?vet till ett oxidationstillst?nd av +4 till 3. Reduktionsdjupet beror fr?mst p? reduktionsmedlets natur och p? koncentrationen av salpetersyra. Som en oxiderande syra interagerar HNO 3:

a) med metaller som st?r i en serie sp?nningar till h?ger om v?te:

Koncentrerad HNO 3

Utsp?dd HNO 3

b) med metaller som st?r i serien av sp?nningar till v?nster om v?te:

Alla ovanst?ende ekvationer ?terspeglar endast reaktionens dominerande f?rlopp. Detta betyder att under dessa f?rh?llanden ?r produkterna fr?n denna reaktion mer ?n produkterna fr?n andra reaktioner, till exempel n?r zink reagerar med salpetersyra (massfraktion av salpetersyra i en l?sning av 0,3), kommer produkterna att inneh?lla mest NO , men kommer ocks? att inneh?lla (endast i mindre m?ngder) och NO 2 , N 2 O, N 2 och NH 4 NO 3 .

Det enda generella m?nstret i v?xelverkan mellan salpetersyra och metaller: ju mer utsp?dd syran och ju aktivare metallen ?r, desto djupare reduceras kv?vet:

?kning av syrakoncentrationen ?kar i metallaktivitet

Salpetersyra, ?ven koncentrerad, interagerar inte med guld och platina. J?rn, aluminium, krom passiveras med kall koncentrerad salpetersyra. J?rn interagerar med utsp?dd salpetersyra, och baserat p? syrakoncentrationen bildas inte bara olika kv?vereduktionsprodukter utan ocks? olika j?rnoxidationsprodukter:

Salpetersyra oxiderar icke-metaller, medan kv?ve vanligtvis reduceras till NO eller NO 2:

och komplexa ?mnen, till exempel:

Vissa organiska f?reningar (t.ex. aminer, terpentin) ant?nds spontant vid kontakt med koncentrerad salpetersyra.

Vissa metaller (j?rn, krom, aluminium, kobolt, nickel, mangan, beryllium), som reagerar med utsp?dd salpetersyra, passiveras av koncentrerad salpetersyra och ?r resistenta mot dess effekter.

En blandning av salpetersyra och svavelsyra kallas melange.

Salpetersyra anv?nds ofta f?r att erh?lla nitrof?reningar.

En blandning av tre volymer saltsyra och en volym salpetersyra kallas aqua regia. Royal vodka l?ser de flesta metaller, inklusive guld och platina. Dess starka oxiderande f?rm?ga beror p? den resulterande atom?ra klor och nitrosylklorid:

Nitrater

Salpetersyra ?r en stark syra. Dess salter - nitrater - erh?lls genom inverkan av HNO 3 p? metaller, oxider, hydroxider eller karbonater. Alla nitrater ?r mycket l?sliga i vatten. Nitratjonen hydrolyserar inte i vatten.

Salter av salpetersyra s?nderdelas irreversibelt vid upphettning, och sammans?ttningen av s?nderdelningsprodukterna best?ms av katjonen:

a) nitrater av metaller som st?r i serien av sp?nningar till v?nster om magnesium:

b) nitrater av metaller som finns i en serie sp?nningar mellan magnesium och koppar:

c) nitrater av metaller som finns i en serie sp?nningar till h?ger om kvicksilver:

d) ammoniumnitrat:

Nitrater i vattenl?sningar visar praktiskt taget inga oxiderande egenskaper, men vid h?ga temperaturer i fast tillst?nd ?r de starka oxidationsmedel, till exempel n?r fasta ?mnen sm?lts:

Zink och aluminium i en alkalisk l?sning reducerar nitrater till NH 3:

Salter av salpetersyra - nitrater - anv?nds i stor utstr?ckning som g?dningsmedel. Dessutom ?r n?stan alla nitrater mycket l?sliga i vatten, s? det finns extremt f? av dem i form av mineraler i naturen; undantagen ?r chilenskt (natrium)nitrat och indiskt nitrat (kaliumnitrat). De flesta nitrater erh?lls p? konstgjord v?g.

Glas, fluoroplast-4 reagerar inte med salpetersyra.