Inson tomonidan ishlatiladigan eng muhim mahsulotlardan biri nitrat kislotasidir. Moddaning formulasi HNO 3 bo'lib, u boshqa noorganik kislotalardan ajralib turadigan turli xil fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega. Bizning maqolamizda biz azot kislotasining xususiyatlarini o'rganamiz, uni ishlab chiqarish usullari bilan tanishamiz, shuningdek, moddaning turli sohalarda, tibbiyotda va qishloq xo'jaligida qo'llanilishini ko'rib chiqamiz.

Jismoniy xususiyatlarning xususiyatlari

Laboratoriya usulida olingan nitrat kislota, strukturaviy formulasi quyida keltirilgan, rangsiz, yoqimsiz hidli, suvdan og?irroq suyuqlikdir. Tez bug'lanadi va past qaynash nuqtasi +83 ° C. Murakkab suv bilan har qanday nisbatda osongina aralashib, turli konsentratsiyali eritmalarni hosil qiladi. Bundan tashqari, nitrat kislotasi havodan namlikni yutishi mumkin, ya'ni u gigroskopik moddadir. Nitrat kislotaning tuzilish formulasi noaniq va ikki shaklga ega bo'lishi mumkin.

Molekulyar shaklda nitrat kislotasi mavjud emas. Har xil konsentratsiyali suvli eritmalarda modda quyidagi zarrachalar shakliga ega: H 3 O + - gidroniy ionlari va kislota qoldig'ining anionlari - NO 3 -.

Kislota-asos o'zaro ta'siri

Eng kuchli kislotalardan biri bo'lgan nitrat kislota almashtirish, almashish va neytrallanish reaktsiyalariga kiradi. Shunday qilib, asosiy oksidlar bilan birikma metabolik jarayonlarda ishtirok etadi, buning natijasida tuz va suv olinadi. Neytrallanish reaksiyasi barcha kislotalarning asosiy kimyoviy xossasidir. Asoslar va kislotalarning o'zaro ta'siri mahsuloti har doim mos keladigan tuzlar va suv bo'ladi:

NaOH + HNO 3 -> NaNO 3 + H 2 O

Tegishli videolar

Metallar bilan reaksiyalar

Formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota molekulasida azot eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi, +5 ga teng, shuning uchun modda aniq oksidlovchi xususiyatlarga ega. Kuchli kislota sifatida u vodorodgacha bo'lgan metallarning faollik qatoridagi metallar bilan ta'sir o'tkazishga qodir. Biroq, boshqa kislotalardan farqli o'laroq, u mis yoki kumush kabi passiv metall elementlar bilan ham reaksiyaga kirishishi mumkin. Reaktivlar va o'zaro ta'sir mahsulotlari kislotaning o'zi konsentratsiyasi bilan ham, metallning faolligi bilan ham aniqlanadi.

Suyultirilgan nitrat kislota va uning xossalari

Agar HNO 3 ning massa ulushi 0,4-0,6 bo'lsa, u holda birikma kuchli kislotaning barcha xususiyatlarini namoyon qiladi. Masalan, u vodorod kationlariga va kislota qoldiq anionlariga ajraladi. Kislotali muhitdagi ko'rsatkichlar, masalan, binafsha lakmus, H + ionlarining ortiqcha bo'lishi bilan uning rangi qizil rangga o'zgaradi. Nitrat kislotaning metallar bilan reaksiyalarining eng muhim xususiyati suvga oksidlangan vodorodni ajratib olishning mumkin emasligidir. Buning o'rniga turli xil birikmalar - azot oksidlari hosil bo'ladi. Masalan, kumushning formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota molekulalari bilan o'zaro ta'siri jarayonida azot oksidi, suv va tuz - kumush nitrat topiladi. Kompleks anionda azotning oksidlanish darajasi pasayadi, chunki uchta elektron qo'shiladi.

Magniy, rux, kaltsiy, nitrat kislota kabi faol metall elementlar bilan reaksiyaga kirishib, valentligi eng kichik bo'lgan azot oksidi hosil bo'ladi, u 1. Tuz va suv ham hosil bo'ladi:

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

Agar kimyoviy formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota juda suyultirilgan bo'lsa, bu holda uning faol metallar bilan o'zaro ta'sir qilish mahsulotlari boshqacha bo'ladi. Bu ammiak, erkin azot yoki azot oksidi (I) bo'lishi mumkin. Har bir narsa tashqi omillarga bog'liq bo'lib, ular metallning silliqlash darajasi va reaktsiya aralashmasining haroratini o'z ichiga oladi. Masalan, uning sink bilan o'zaro ta'siri uchun tenglama quyidagicha ko'rinadi:

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

Konsentrlangan HNO 3 (96-98%) kislota metallar bilan reaksiyalarda azot dioksidigacha qaytariladi va bu odatda metallning N.Beketov seriyasidagi holatiga bog'liq emas. Bu ko'p hollarda, masalan, kumush bilan o'zaro aloqada bo'lganda sodir bo'ladi.

Qoidadan istisnoni eslaylik: normal sharoitda konsentrlangan nitrat kislota temir, alyuminiy va xrom bilan reaksiyaga kirishmaydi, balki ularni passivlashtiradi. Bu metall yuzasida kislota molekulalari bilan keyingi aloqani oldini oluvchi himoya oksidi plyonka hosil bo'lishini anglatadi. 3: 1 nisbatda konsentrlangan xlorid kislotasi bilan moddaning aralashmasi aqua regia deb ataladi. U oltinni eritish qobiliyatiga ega.

Nitrat kislota metall bo'lmaganlar bilan qanday reaksiyaga kirishadi

Moddaning kuchli oksidlovchi xususiyatlari uning metall bo'lmagan elementlar bilan reaktsiyalarida ikkinchisining tegishli kislotalar shakliga o'tishiga olib keladi. Masalan, oltingugurt sulfatgacha, bordan borikgacha, fosfor fosfat kislotalargacha oksidlanadi. Quyidagi reaksiya tenglamalari buni tasdiqlaydi:

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

Azot kislotasini olish

Moddani olishning eng qulay laboratoriya usuli nitratlarning konsentrlangan sulfat kislota bilan o'zaro ta'siridir. Bu haroratning ko'tarilishiga yo'l qo'ymasdan, past isitish bilan amalga oshiriladi, chunki bu holda hosil bo'lgan mahsulot parchalanadi.

Sanoatda nitrat kislotani bir necha usul bilan olish mumkin. Masalan, atmosfera azotidan va vodoroddan olingan ammiakning oksidlanishi. Kislota ishlab chiqarish bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Azot oksidlari oraliq mahsulotlar bo'ladi. Birinchidan, azot oksidi NO hosil bo'ladi, so'ngra atmosfera kislorodi bilan azot dioksidigacha oksidlanadi. Nihoyat, suv va ortiqcha kislorod bilan reaksiyaga kirishganda, NO 2 dan suyultirilgan (40-60%) nitrat kislota hosil bo'ladi. Agar u konsentrlangan sulfat kislota bilan distillangan bo'lsa, eritmadagi HNO 3 ning massa ulushini 98 ga oshirish mumkin.

Nitrat kislotasini olishning yuqoridagi usuli birinchi marta 20-asr boshlarida Rossiyada azot sanoatining asoschisi I. Andreev tomonidan taklif qilingan.

Ilova

Biz eslaganimizdek, nitrat kislotaning kimyoviy formulasi HNO 3 dir. Agar nitrat kislotasi kimyoviy ishlab chiqarishning katta tonnali mahsuloti bo'lsa, kimyoviy xossalarning qaysi xususiyati uning ishlatilishini belgilaydi? Bu moddaning yuqori oksidlanish qobiliyatidir. U farmatsevtika sanoatida dori vositalari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu modda portlovchi birikmalar, plastmassalar, bo'yoqlar sintezi uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi. Nitrat kislotasi harbiy texnikada raketa yoqilg'isi uchun oksidlovchi vosita sifatida ishlatiladi. Uning katta hajmi azotli o'g'itlarning eng muhim turlari - selitra ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ular eng muhim ekinlarning hosildorligini oshirishga yordam beradi va meva va yashil massadagi oqsil miqdorini oshiradi.

Nitratlar qo'llanilishi

Nitrat kislotaning asosiy xossalari, ishlab chiqarilishi va qo'llanilishini ko'rib chiqib, biz uning eng muhim birikmalari - tuzlardan foydalanishga to'xtalamiz. Ular nafaqat mineral o'g'itlar, balki ularning ba'zilari harbiy sanoatda katta ahamiyatga ega. Masalan, 75% kaliy nitrat, 15% mayda ko?mir va 5% oltingugurt aralashmasi qora kukun deyiladi. Ammonal, portlovchi modda, ammoniy selitradan, shuningdek, ko'mir va alyuminiy kukunidan olinadi. Nitrat kislota tuzlarining qiziqarli xususiyati qizdirilganda parchalanish qobiliyatidir.

Bundan tashqari, reaksiya mahsulotlari tuz tarkibiga qaysi metall ioni kirishiga bog'liq bo'ladi. Agar metall element magniyning chap tomonidagi faollik qatorida bo'lsa, mahsulotlarda nitritlar va erkin kislorod topiladi. Agar nitratning bir qismi bo'lgan metall magniydan misga qadar joylashgan bo'lsa, tuz qizdirilganda azot dioksidi, kislorod va metall element oksidi hosil bo'ladi. Yuqori haroratda kumush, oltin yoki platina tuzlari erkin metall, kislorod va azot dioksidini hosil qiladi.

Maqolamizda biz kimyoda nitrat kislotaning kimyoviy formulasi nima ekanligini va uning oksidlovchi xususiyatlarining qaysi xususiyatlari eng muhim ekanligini bilib oldik.

Nitrat kislota va uning xossalari.

Sof nitrat kislota HNO 3 rangsiz suyuqlikdir. Havoda, u konsentrlangan xlorid kislota kabi, "tutadi", chunki uning bug'lari havo namligi bilan kichik tuman tomchilarini hosil qiladi.

Nitrat kislota kuchli emas. Yorug'lik ta'sirida u asta-sekin parchalanadi:

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

Harorat qanchalik yuqori bo'lsa va kislota konsentrlangan bo'lsa, parchalanish tezroq bo'ladi. Chiqarilgan azot dioksidi kislotada eriydi va unga jigarrang rang beradi.

Nitrat kislota eng kuchli kislotalardan biridir: suyultirilgan eritmalarda u H+ va N0 _ ionlariga butunlay parchalanadi.

Nitrat kislota eng baquvvat oksidlovchilardan biridir. Ko'pgina metall bo'lmaganlar osongina oksidlanadi va tegishli kislotalarga aylanadi. Shunday qilib, nitrat kislota bilan qaynatilganda, oltingugurt asta-sekin sulfat kislotaga, fosfor fosfor kislotasiga oksidlanadi.

Nitrat kislota deyarli barcha metallarga ta'sir qiladi (11.3.2-bo'limga qarang), ularni nitratlarga, ba'zi metallarni esa oksidlarga aylantiradi.

Konsentrlangan HNO 3 ba'zi metallarni passivlashtiradi.

Azot kislotadagi azotning oksidlanish darajasi +5 ga teng. Oksidlovchi vosita sifatida HNO 3 turli mahsulotlarga qaytarilishi mumkin:

4 +3 +2 +1 0 -3

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

Bu moddalarning qaysi biri hosil bo'lishi, ya'ni u yoki bu holatda nitrat kislotaning qanchalik chuqur qaytarilishi qaytaruvchining tabiatiga va reaksiya sharoitlariga, birinchi navbatda, kislota konsentratsiyasiga bog'liq. HNO3 kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, shunchalik chuqurroq kamayadi. Konsentrlangan kislota bilan reaksiyalarda ko'pincha NO2 ajralib chiqadi. Suyultirilgan nitrat kislota mis kabi faol bo'lmagan metallar bilan reaksiyaga kirishganda, NO ajralib chiqadi. Ko'proq faol metallar bo'lsa - temir, sink - N2O hosil bo'ladi. Yuqori darajada suyultirilgan nitrat kislota faol metallar - rux, magniy, alyuminiy bilan reaksiyaga kirishib, ammoniy ionini hosil qiladi va bu kislota bilan ammoniy nitrat beradi. Odatda bir vaqtning o'zida bir nechta mahsulot hosil bo'ladi.

Cu + HN0 3 (konk.) - Cu(N0 3) 2 + N0 2 + H 2 0;

Cu + HN0 3 (suyultirilgan) -^ Cu (N0 3) 2 + N0 + H 2 O;

Mg + HN0 3 (suyultirilgan) -> Mg(N0 3) 2 + N 2 0 + n 2 0;

Zn + HN0 3 (juda suyultirilgan) - Zn (N0 3) 2 + NH 4 N0 3 + H 2 0.

Nitrat kislotaning metallarga ta'sirida vodorod, qoida tariqasida, chiqarilmaydi.

Metall bo'lmaganlarni oksidlash jarayonida konsentrlangan nitrat kislota, metallardagi kabi, NO 2 ga kamayadi, masalan.

S + 6HNO 3 \u003d H 2 S0 4 + 6N0 2 + 2H 2 0.

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

Yuqoridagi sxemalar nitrat kislotaning metallar va metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sirining eng tipik holatlarini ko'rsatadi. Umuman olganda, HNO 3 ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari murakkab.

1 hajm nitrat kislota va 3-4 hajm konsentrlangan xlorid kislotadan iborat aralashmaga aqua regia deyiladi. Qirollik aroq nitrat kislota bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan ba'zi metallarni, shu jumladan "metalllar qiroli" - oltinni eritadi. Uning ta'siri nitrat kislotaning xlorid kislotasini erkin xlorning chiqishi va azot xlorid (1P) yoki nitrosilxlorid, NOC1 hosil bo'lishi bilan oksidlanishi bilan izohlanadi:

HN0 3 + ZNS1 \u003d C1 2 + 2H 2 0 + N0C1.

Nitrosilxlorid reaksiyaning oraliq mahsuloti bo'lib, parchalanadi:

2N0C1 = 2N0 + S1 2.

Chiqarish vaqtida xlor atomlardan iborat bo'lib, u akva regiyaning yuqori oksidlanish qobiliyatini belgilaydi. Oltin va platinaning oksidlanish reaktsiyalari asosan quyidagi tenglamalar bo'yicha boradi:

Au + HN0 3 + ZNS1 \u003d AuCl 3 + NO + 2H 2 0;

3Pt + 4HN0 3 + 12HC1 = 3PtCl 4 + 4N0 + 8H 2 0.

Nitrat kislota ko'pgina organik moddalarga shunday ta'sir qiladiki, organik birikma molekulasidagi bir yoki bir nechta vodorod atomlari nitroguruhlar - NO 2 bilan almashtiriladi. Bu jarayon nitrlanish deb ataladi va organik kimyoda katta ahamiyatga ega.

Nitrat kislota tuzlari nitratlar deyiladi. Ularning barchasi suvda yaxshi eriydi va qizdirilganda kislorod ajralib chiqishi bilan parchalanadi. Shu bilan birga, eng faol metallarning nitratlari nitritlarga o'tadi:

2KN0 3 \u003d 2KN0 2 + O 2

Azot kislotasini sanoatda ishlab chiqarish. Azot kislotasini ishlab chiqarishning zamonaviy sanoat usullari ammiakning atmosfera kislorodi bilan katalitik oksidlanishiga asoslangan. Ammiakning xossalarini tavsiflashda uning kislorodda yonishi, reaksiya mahsulotlari esa suv va erkin azot ekanligi ko'rsatilgan. Ammo katalizatorlar ishtirokida ammiakning kislorod bilan oksidlanishi boshqacha davom etishi mumkin. Agar ammiak va havo aralashmasi katalizator ustidan o'tkazilsa, u holda 750 ° C va aralashmaning ma'lum bir tarkibida NH 3 ning NO ga deyarli to'liq aylanishi sodir bo'ladi:

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

Hosil bo'lgan N0 osongina NO 2 ga o'tadi, u atmosfera kislorodi ishtirokida suv bilan azot kislotasini beradi.

Ammiak oksidlanishida katalizator sifatida platina asosidagi qotishmalardan foydalaniladi.

Ammiakning oksidlanishi natijasida olingan nitrat kislota 60% dan oshmaydigan konsentratsiyaga ega. Agar kerak bo'lsa, u konsentratsiyalangan.

Sanoat konsentratsiyasi 55, 47 va 45% bo?lgan suyultirilgan nitrat kislotani, 98 va 97% konsentrlanganini ishlab chiqaradi. Konsentrlangan kislota alyuminiy rezervuarlarda, suyultirilgan kislota - kislotaga chidamli po'lat idishlarda tashiladi.

Bilet 5

2. Temirning organizm hayotidagi ahamiyati.

Tanadagi temir. Temir barcha hayvonlarning organizmlarida va o'simliklarda mavjud (o'rtacha 0,02% atrofida); u asosan kislorod almashinuvi va oksidlanish jarayonlari uchun zarur. Uni ko'p miqdorda (masalan, temir bakteriyalari - 17-20% gacha) to'plashga qodir organizmlar (konsentratorlar) mavjud. Hayvonlar va o'simliklardagi temirning deyarli barchasi oqsillar bilan bog'liq. Temir tanqisligi o'sishning kechikishiga va xlorofill ishlab chiqarishning kamayishi bilan bog'liq bo'lgan o'simlik xloroziga olib keladi. Temirning ortiqcha miqdori o'simliklarning rivojlanishiga zararli ta'sir ko'rsatadi, masalan, guruch gullarining bepushtligi va xlorozni keltirib chiqaradi. Ishqoriy tuproqlarda o'simlik ildizlariga etib bo'lmaydigan temir birikmalari hosil bo'ladi va o'simliklar uni etarli miqdorda olmaydilar; kislotali tuproqlarda temir ortiqcha miqdorda eruvchan birikmalarga o'tadi. Tuproqlarda assimilyatsiya qilinadigan temir birikmalarining etishmasligi yoki ko'pligi bilan katta maydonlarda o'simlik kasalliklari kuzatilishi mumkin.

Temir hayvonlar va odamlar tanasiga oziq-ovqat bilan kiradi (jigar, go'sht, tuxum, dukkaklilar, non, don, ismaloq, lavlagi temirga eng boy). Odatda, odam dietasi bilan 60-110 mg temir oladi, bu uning kunlik ehtiyojidan sezilarli darajada oshadi. Oziq-ovqat bilan qabul qilingan temirning so'rilishi ingichka ichakning yuqori qismida sodir bo'ladi, u erdan qonga oqsil bilan bog'langan shaklda kiradi va qon bilan turli organlar va to'qimalarga o'tadi va u erda cho'kma shaklida to'planadi. temir-oqsil kompleksi - ferritin. Tanadagi temirning asosiy ombori jigar va taloqdir. Ferritin tufayli organizmning barcha temir moddasi bo'lgan birikmalari sintezlanadi: nafas olish pigmenti gemoglobin suyak iligida, miyoglobin mushaklarda, sitoxromlar va boshqa temir moddasi bo'lgan fermentlar esa turli to'qimalarda sintezlanadi. Temir organizmdan asosan yo'g'on ichak devori orqali (odamlarda kuniga taxminan 6-10 mg) va oz miqdorda buyraklar orqali chiqariladi.

Inson tomonidan ishlatiladigan eng muhim mahsulotlardan biri nitrat kislotasidir. Moddaning formulasi HNO 3 bo'lib, u boshqa noorganik kislotalardan ajralib turadigan turli xil fizik va kimyoviy xususiyatlarga ega. Bizning maqolamizda biz azot kislotasining xususiyatlarini o'rganamiz, uni ishlab chiqarish usullari bilan tanishamiz, shuningdek, moddaning turli sohalarda, tibbiyotda va qishloq xo'jaligida qo'llanilishini ko'rib chiqamiz.

Jismoniy xususiyatlarning xususiyatlari

Laboratoriya usulida olingan nitrat kislota, strukturaviy formulasi quyida keltirilgan, rangsiz, yoqimsiz hidli, suvdan og?irroq suyuqlikdir. Tez bug'lanadi va past qaynash nuqtasi +83 ° C. Murakkab suv bilan har qanday nisbatda osongina aralashib, turli konsentratsiyali eritmalarni hosil qiladi. Bundan tashqari, nitrat kislotasi havodan namlikni yutishi mumkin, ya'ni u gigroskopik moddadir. Nitrat kislotaning tuzilish formulasi noaniq va ikki shaklga ega bo'lishi mumkin.

Molekulyar shaklda nitrat kislotasi mavjud emas. Har xil konsentratsiyali suvli eritmalarda modda quyidagi zarrachalar shakliga ega: H 3 O + - gidroniy ionlari va kislota qoldig'ining anionlari - NO 3 -.

Kislota-asos o'zaro ta'siri

Eng kuchli kislotalardan biri bo'lgan nitrat kislota almashinuvga, neytrallanishga kiradi. Shunday qilib, asosiy oksidlar bilan birikma metabolik jarayonlarda ishtirok etadi, buning natijasida tuz va suv olinadi. Neytrallanish reaksiyasi barcha kislotalarning asosiy kimyoviy xossasidir. Asoslar va kislotalarning o'zaro ta'siri mahsuloti har doim mos keladigan tuzlar va suv bo'ladi:

NaOH + HNO 3 -> NaNO 3 + H 2 O

Metallar bilan reaksiyalar

Formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota molekulasida azot eng yuqori oksidlanish darajasini ko'rsatadi, +5 ga teng, shuning uchun modda aniq oksidlovchi xususiyatlarga ega. Kuchli kislota sifatida u vodorodgacha bo'lgan metallarning faollik qatoridagi metallar bilan ta'sir o'tkazishga qodir. Biroq, boshqa kislotalardan farqli o'laroq, u mis yoki kumush kabi passiv metall elementlar bilan ham reaksiyaga kirishishi mumkin. Reaktivlar va o'zaro ta'sir mahsulotlari kislotaning o'zi konsentratsiyasi bilan ham, metallning faolligi bilan ham aniqlanadi.

Suyultirilgan nitrat kislota va uning xossalari

Agar HNO 3 ning massa ulushi 0,4-0,6 bo'lsa, u holda birikma kuchli kislotaning barcha xususiyatlarini namoyon qiladi. Masalan, u vodorod kationlariga va kislota qoldiq anionlariga ajraladi. Kislotali muhitdagi ko'rsatkichlar, masalan, binafsha lakmus, H + ionlarining ortiqcha bo'lishi bilan uning rangi qizil rangga o'zgaradi. Nitrat kislotaning metallar bilan reaksiyalarining eng muhim xususiyati suvga oksidlangan vodorodni ajratib olishning mumkin emasligidir. Buning o'rniga turli xil birikmalar - azot oksidlari hosil bo'ladi. Masalan, kumushning formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota molekulalari bilan o'zaro ta'siri jarayonida azot oksidi, suv va tuz - kumush nitrat topiladi. Kompleks anionda azotning oksidlanish darajasi pasayadi, chunki uchta elektron qo'shiladi.

Magniy, rux, kaltsiy, nitrat kislota kabi faol metall elementlar bilan reaksiyaga kirishib, valentligi eng kichik bo'lgan azot oksidi hosil bo'ladi, u 1. Tuz va suv ham hosil bo'ladi:

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

Agar kimyoviy formulasi HNO 3 bo'lgan nitrat kislota juda suyultirilgan bo'lsa, bu holda uning faol metallar bilan o'zaro ta'sir qilish mahsulotlari boshqacha bo'ladi. Bu ammiak, erkin azot yoki azot oksidi (I) bo'lishi mumkin. Har bir narsa tashqi omillarga bog'liq bo'lib, ular metallning silliqlash darajasi va reaktsiya aralashmasining haroratini o'z ichiga oladi. Masalan, uning sink bilan o'zaro ta'siri uchun tenglama quyidagicha ko'rinadi:

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

Konsentrlangan HNO 3 (96-98%) kislota metallar bilan reaksiyalarda azot dioksidigacha qaytariladi va bu odatda metallning N.Beketov seriyasidagi holatiga bog'liq emas. Bu kumush bilan o'zaro aloqada bo'lganda ko'pchilikda sodir bo'ladi.

Qoidadan istisnoni eslaylik: normal sharoitda konsentrlangan nitrat kislota temir, alyuminiy va xrom bilan reaksiyaga kirishmaydi, balki ularni passivlashtiradi. Bu metall yuzasida kislota molekulalari bilan keyingi aloqani oldini oluvchi himoya oksidi plyonka hosil bo'lishini anglatadi. 3: 1 nisbatda konsentrlangan xlorid kislotasi bilan moddaning aralashmasi aqua regia deb ataladi. U oltinni eritish qobiliyatiga ega.

Nitrat kislota metall bo'lmaganlar bilan qanday reaksiyaga kirishadi

Moddaning kuchli oksidlovchi xususiyatlari uning metall bo'lmagan elementlar bilan reaktsiyalarida ikkinchisining tegishli kislotalar shakliga o'tishiga olib keladi. Masalan, oltingugurt sulfatgacha, bordan borikgacha, fosfor fosfat kislotalargacha oksidlanadi. Quyidagi reaksiya tenglamalari buni tasdiqlaydi:

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

Azot kislotasini olish

Moddani olishning eng qulay laboratoriya usuli - nitratlarning konsentrlangan bilan o'zaro ta'siri Bu haroratning oshishiga yo'l qo'ymaslik uchun past isitish bilan amalga oshiriladi, chunki bu holda hosil bo'lgan mahsulot parchalanadi.

Sanoatda nitrat kislotani bir necha usul bilan olish mumkin. Masalan, havo azotidan va vodoroddan olinadi. Kislota ishlab chiqarish bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Azot oksidlari oraliq mahsulotlar bo'ladi. Birinchidan, azot oksidi NO hosil bo'ladi, so'ngra atmosfera kislorodi bilan azot dioksidigacha oksidlanadi. Nihoyat, suv va ortiqcha kislorod bilan reaksiyaga kirishganda, NO 2 dan suyultirilgan (40-60%) nitrat kislota hosil bo'ladi. Agar u konsentrlangan sulfat kislota bilan distillangan bo'lsa, eritmadagi HNO 3 ning massa ulushini 98 ga oshirish mumkin.

Nitrat kislotasini olishning yuqoridagi usuli birinchi marta 20-asr boshlarida Rossiyada azot sanoatining asoschisi I. Andreev tomonidan taklif qilingan.

Ilova

Biz eslaganimizdek, nitrat kislotaning kimyoviy formulasi HNO 3 dir. Agar nitrat kislotasi kimyoviy ishlab chiqarishning katta tonnali mahsuloti bo'lsa, kimyoviy xossalarning qaysi xususiyati uning ishlatilishini belgilaydi? Bu moddaning yuqori oksidlanish qobiliyatidir. U farmatsevtika sanoatida dori vositalari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ushbu modda portlovchi birikmalar, plastmassalar, bo'yoqlar sintezi uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi. Nitrat kislotasi harbiy texnikada raketa yoqilg'isi uchun oksidlovchi vosita sifatida ishlatiladi. Uning katta hajmi azotli o'g'itlarning eng muhim turlari - selitra ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Ular eng muhim ekinlarning hosildorligini oshirishga yordam beradi va meva va yashil massadagi oqsil miqdorini oshiradi.

Nitratlar qo'llanilishi

Nitrat kislotaning asosiy xossalari, ishlab chiqarilishi va qo'llanilishini ko'rib chiqib, biz uning eng muhim birikmalari - tuzlardan foydalanishga to'xtalamiz. Ular nafaqat mineral o'g'itlar, balki ularning ba'zilari harbiy sanoatda katta ahamiyatga ega. Masalan, 75% kaliy nitrat, 15% mayda ko?mir va 5% oltingugurt aralashmasi qora kukun deyiladi. Ammonal, portlovchi modda, ammoniy selitradan, shuningdek, ko'mir va alyuminiy kukunidan olinadi. Nitrat kislota tuzlarining qiziqarli xususiyati qizdirilganda parchalanish qobiliyatidir.

Bundan tashqari, reaksiya mahsulotlari tuz tarkibiga qaysi metall ioni kirishiga bog'liq bo'ladi. Agar metall element magniyning chap tomonidagi faollik qatorida bo'lsa, mahsulotlarda nitritlar va erkin kislorod topiladi. Agar nitratning bir qismi bo'lgan metall magniydan misga qadar joylashgan bo'lsa, tuz qizdirilganda azot dioksidi, kislorod va metall element oksidi hosil bo'ladi. Yuqori haroratda kumush, oltin yoki platina tuzlari erkin metall, kislorod va azot dioksidini hosil qiladi.

Maqolamizda biz kimyoda nitrat kislotaning kimyoviy formulasi nima ekanligini va uning oksidlovchi xususiyatlarining qaysi xususiyatlari eng muhim ekanligini bilib oldik.

Nitrat kislotaning oksidlovchi xossalari.

Maqolada OVR alohida ta'kidlanganrang . Ularga alohida e'tibor bering. Ushbu tenglamalar imtihonda qo'lga olinishi mumkin.

- har qanday shaklda (suyultirilgan va konsentrlangan) kuchli oksidlovchi vositadir.

Bundan tashqari, suyultirilgan kontsentratsiyaga qaraganda chuqurroq tiklanadi.

Oksidlanish xossalari eng yuqori oksidlanish darajasida +5 azot bilan ta'minlanadi

Bu birikmadagi azotning valentligi qanday? Savol juda qiyin, ko'pchilik unga to'g'ri javob beradi. Azot kislotasi tarkibidagi azot IV valentlikka ega.

Azot atomi ko'proq kovalent aloqalar hosil qila olmaydi, elektron diagrammaga qarang:

Har bir kislorod atomi bilan uchta bog'lanish, to'rtinchisi esa taqsimlanganga o'xshaydi, bir yarim rishta hosil bo'ladi. Shunday qilib, azotning valentligi IV, oksidlanish darajasi esa +5 ga teng

Birinchi eng qiziqarli xususiyat: metallar bilan o'zaro ta'sir qilish.

Vodorod hech qachon metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda ajralib chiqmaydi

Nitrat kislotaning (ham suyultirilgan, ham konsentrlangan) metallar bilan reaksiya sxemasi:

HNO 3 + Me -> nitrat + H 2 O + qaytarilgan azot mahsuloti

Ikki nuans:

1. , va konsentrlangan nitrat kislota bilan normal sharoitda, passivatsiya tufayli reaksiyaga kirishmang. Isitish kerak.

2. C platina va oltin konsentrlangan nitrat kislota umuman reaksiyaga kirishmaydi.

Umuman olganda, azotni qay darajada kamaytirish mumkinligini tushunish uchun uning oksidlanish darajalari diagrammasini ko'rib chiqamiz:

Azot +5 - oksidlovchi vosita, tiklanadi, ya'ni oksidlanish darajasini pasaytiradi.

Barcha mumkin bo'lgan azotni kamaytirish mahsulotlari diagrammada qizil rang bilan belgilangan.

(Albatta, hamma narsa emas, bunday reaktsiyalar umuman hech narsa berishi mumkin, ammo imtihonda faqat bular shakllanadi).

Qaysi mahsulot sof mantiqiy ravishda shakllantirilishini aniqlash mumkin:

• -3 yoki +1 kabi past oksidlanish darajasiga qadar, NH 4 NO 3 yoki N 2 O hosil bo'lishi bilan mos ravishda, azot faqat etarlicha kuchli, faol metallar bilan kamayadi: ishqoriy - asosiy kichik guruhning 1-guruhi, ishqoriy. yer, shuningdek, Al va Zn. Yuqorida aytib o'tilganidek, suyultirilgan kislota chuqurroq kamayadi, shuning uchun faol metallar konsentratsiya bilan o'zaro ta'sirlashganda. nitrat kislota N 2 O hosil qiladi va dil bilan o'zaro ta'sirlashganda. azot kislotasi NH 4 NO 3.

4Ba+10HNO 3( kons .) -> 4Ba(NO 3 ) 2 + 5H 2 O+N 2 O

4Ba+10HNO 3( razb .) -> 4Ba(NO 3 ) 2 + 3H 2 O+NH 4 YO'Q 3

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

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

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

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

Qolgan metallar mos ravishda NO yoki O 2 hosil bo'lishi bilan nitrat kislotani +2 yoki +4 ga kamaytiradi.

Suyultirilgan kislota chuqurroq tiklanadi

• u bilan alohida faolligi bilan farq qilmaydigan metallar o'zaro ta'sirlashganda NO hosil bo'ladi. Xo'sh, kons.dan. azot NO 2:

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

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

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

Fe+4HNO 3( razb .) -> Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 O + YO'Q

(temir eng yuqori oksidlanish darajasiga qadar oksidlanishiga e'tibor bering)

Ag + 2HNO 3( kons .) -> AgNO 3 + H 2 O + YO'Q 2

3Ag + 4HNO 3( razb .) -> 3AgNO 3 + 2H 2 O + YO'Q

Agar tanlovning barcha mantiqini darhol tushunish qiyin bo'lsa, bu erda jadval:

Va nitrat kislota oksidlanadi nometalllardan yuqori oksidlarga.

Metall bo'lmaganlar faol metallar kabi kuchli qaytaruvchi moddalar bo'lmagani uchun azot faqat +4 gacha kamayishi mumkin, mos ravishda NO 2 yoki NO hosil qiladi.

Nometallar konsentrlangan nitrat kislota bilan oksidlanganda jigarrang gaz (NO 2), kislota suyultirilsa, NO hosil bo'ladi. Reaktsiya sxemalari quyidagicha:

metall bo'lmagan+ HNO 3 (dek.) -> + NO

metall bo'lmagan+ HNO 3 (konk.) -> eng yuqori oksidlanish darajasidagi metall bo'lmagan birikma+NO2

4 HNO 3 (konk.) -> CO 2 + 2 H 2 O + 4 YO'Q 2

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

(karbon kislotasi barqaror bo'lmagani uchun hosil bo'lmaydi)

5HNO 3( kons .) -> H 3 PO 4 + H 2 O+5 YO'Q 2

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

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

B + HNO 3( razb .) + H 2 O->H 3 BO 3 + YO'Q

6HNO 3( kons .) -> H 2 SO 4 + 2H 2 O+6NO 2

S+2HNO 3( razb .) -> H 2 SO 4 + 2 YO'Q

• konsentrlangan nitrat kislota vodorod sulfidini oksidlaydi. Qizdirilganda oksidlanish chuqurlashadi:

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

H 2 S+8HNO 3 (konk.) -> H 2 SO 4 + 8 YO'Q 2 + 4 H 2 O

• konsentrlangan azot kislotasi sulfidlarni sulfatlarga oksidlaydi:

CuS + 8HNO 3 (konk.) -> CuSO 4 + 4 H 2 O + 8 YO'Q 2

• nitrat kislota shunchalik qattiqki, u hatto oksidlanishi mumkin. Faqat bittasi yoddir. Suyultirilgan holda chuqurroq tiklanadi: +2 gacha, +4 gacha konsentrlangan. Ammo yod eng yuqori oksidlanish darajasiga +7 (juda sovuq) emas, balki +5 gacha oksidlanadi va yod kislotasi HIO 3 hosil qiladi:

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

10 HNO 3 (farq) + 3 I 2 (t)-> 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O

• konsentrlangan nitrat kislota xloridlar va ftoridlar bilan reaksiyaga kirishadi. Shuni tushunish kerakki, odatdagi ion almashinuvi reaktsiyasi ftoridlar va xloridlar bilan galogen vodorodning siljishi va nitrat hosil bo'lishi bilan davom etadi:

NaCl (qattiq) + HNO 3 (kons.) -> HCl + NaNO 3

NaF (qattiq) + HNO 3 (konk.) -> HF + NaNO 3

• Ammo bromidlar va yodidlar bilan (ham vodorod bromidlari bilan, ham vodorod yodidlari bilan) OVR paydo bo'ladi. Ikkala holatda ham erkin halogen hosil bo'ladi va azot NO 2 ga kamayadi:

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

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

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

Xuddi shu narsa yodo- va vodorod bromidi bilan o'zaro ta'sirlashganda sodir bo'ladi:

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

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

Oltin, magniy, mis va kumush bilan reaksiyalar

· Sanoat ishlab chiqarishi, qo'llanilishi va organizmga ta'siri · Tegishli maqolalar · Eslatmalar · Adabiyot · Rasmiy sayt ·

Yuqori konsentrlangan HNO 3 odatda yorug'likda sodir bo'ladigan parchalanish jarayoni tufayli jigarrang rangga ega:

Qizdirilganda nitrat kislota xuddi shu reaksiyaga muvofiq parchalanadi. Nitrat kislotani faqat past bosim ostida (parchalanishsiz) distillash mumkin (atmosfera bosimida ko'rsatilgan qaynash nuqtasi ekstrapolyatsiya orqali topiladi).

Oltin, platina guruhining ba'zi metallari va tantal konsentratsiyalarning barcha diapazonida nitrat kislotaga inertdir, qolgan metallar u bilan reaksiyaga kirishadi, reaktsiyaning borishi ham uning konsentratsiyasi bilan belgilanadi.

HNO 3 kuchli monobazik kislota sifatida o'zaro ta'sir qiladi:

a) asosiy va amfoter oksidlar bilan:

v) kuchsiz kislotalarni ularning tuzlaridan siqib chiqaradi:

Qaynatganda yoki yorug'lik ta'sirida nitrat kislota qisman parchalanadi:

Har qanday konsentratsiyada nitrat kislota oksidlovchi kislotaning xususiyatlarini namoyon qiladi, bundan tashqari, azot oksidlanish darajasiga +4 dan 3 gacha kamayadi. Qaytarilish chuqurligi, birinchi navbatda, qaytaruvchi moddaning tabiatiga va nitrat kislota konsentratsiyasiga bog'liq. Oksidlovchi kislota sifatida HNO 3 o'zaro ta'sir qiladi:

a) vodorodning o'ng tomonida bir qator kuchlanishlarda turgan metallar bilan:

Konsentrlangan HNO 3

Suyultirilgan HNO 3

b) vodorodning chap tomonidagi kuchlanish qatorida turgan metallar bilan:

Yuqoridagi barcha tenglamalar faqat reaktsiyaning dominant yo'nalishini aks ettiradi. Bu shuni anglatadiki, bu sharoitda bu reaksiya mahsulotlari boshqa reaksiyalar mahsulotiga qaraganda ko'proq bo'ladi, masalan, rux nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishganda (0,3 eritmadagi nitrat kislotaning massa ulushi) mahsulotlarda eng ko'p NO bo'ladi. , lekin (faqat kichikroq miqdorda) va NO 2, N 2 O, N 2 va NH 4 NO 3 ni ham o'z ichiga oladi.

Nitrat kislotaning metallar bilan o'zaro ta'sirida yagona umumiy qonuniyat: kislota qanchalik suyultirilsa va metall faolroq bo'lsa, azot shunchalik chuqurroq kamayadi:

Kislota konsentratsiyasining oshishi metall faolligining oshishi

Nitrat kislota, hatto konsentrlangan bo'lsa ham, oltin va platina bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Temir, alyuminiy, xrom sovuq konsentrlangan nitrat kislota bilan passivlanadi. Temir suyultirilgan nitrat kislota bilan o'zaro ta'sir qiladi va kislota kontsentratsiyasiga qarab, nafaqat azotni qaytaruvchi turli mahsulotlar, balki turli xil temir oksidlanish mahsulotlari ham hosil bo'ladi:

Nitrat kislota metall bo'lmaganlarni oksidlaydi, azot odatda NO yoki NO 2 ga kamayadi:

va murakkab moddalar, masalan:

Ba'zi organik birikmalar (masalan, aminlar, skipidar) konsentrlangan nitrat kislota bilan aloqa qilganda o'z-o'zidan yonib ketadi.

Suyultirilgan nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishuvchi ba'zi metallar (temir, xrom, alyuminiy, kobalt, nikel, marganets, berilliy) konsentrlangan nitrat kislota bilan passivlanadi va uning ta'siriga chidamli bo?ladi.

Azot va sulfat kislotalarning aralashmasi melanj deb ataladi.

Nitrat kislota nitrobirikmalarni olish uchun keng qo'llaniladi.

Uch hajmli xlorid kislota va bir hajm nitrat kislota aralashmasiga aqua regia deyiladi. Royal vodka ko'pgina metallarni, shu jumladan oltin va platinani eritadi. Uning kuchli oksidlanish qobiliyati hosil bo'lgan atom xlor va nitrozilxlorid bilan bog'liq:

Nitratlar

Nitrat kislota kuchli kislotadir. Uning tuzlari - nitratlar - HNO 3 ning metallar, oksidlar, gidroksidlar yoki karbonatlarga ta'sirida olinadi. Barcha nitratlar suvda yaxshi eriydi. Nitrat ioni suvda gidrolizlanmaydi.

Nitrat kislota tuzlari qizdirilganda qaytarilmas parchalanadi va parchalanish mahsulotlarining tarkibi kation bilan aniqlanadi:

a) magniyning chap tomonidagi kuchlanish qatorida joylashgan metallarning nitrati:

b) magniy va mis o'rtasidagi kuchlanish qatorida joylashgan metallarning nitrati:

c) simobning o'ng tomonida bir qator kuchlanishlarda joylashgan metallarning nitrati:

d) ammoniy selitrasi:

Suvli eritmalardagi nitratlar amalda oksidlovchi xususiyatlarni ko'rsatmaydi, lekin qattiq holatda yuqori haroratlarda ular kuchli oksidlovchi moddalardir, masalan, qattiq moddalar eritilganda:

Ishqoriy eritmadagi rux va alyuminiy nitratlarni NH 3 ga kamaytiradi:

Nitrat kislota tuzlari - nitratlar o'g'it sifatida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, deyarli barcha nitratlar suvda yaxshi eriydi, shuning uchun tabiatda minerallar ko'rinishida ularning soni juda kam; istisnolar - Chili (natriy) nitrat va hind nitrati (kaliy nitrat). Ko'pchilik nitratlar sun'iy ravishda olinadi.

Shisha, ftoroplast-4 nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi.