Азот, азотна кислота, Детальна інформація

Реферат на тему:

Азот, азотна кислота

1.Азотна кислота. Чиста азотна кислота HNO-безколірна рідина з густиною 1,51 г/см. що при - 42 °С загусає в прозору кристалічну масу. На повітрі вона, як і концентрована соляна кислота, «димить», так як пари її утворюють з вологой дрібні крапельки туману.

Азотна кислота не є стійкою. Уже під впливом світла вона поступово розкладається.

Чим вище температура і чим концентрованіше кислота, тим швидше вона розкладається. При цьому виділяється диоксид азоту , який розчиняється у кислоті і надає їй буроо забарвлення.

Азотна кислота належить до ряду найбільш сильних кислот; в розведених розчинах вона повністю дисоціює на іони Н и- NO.

2. Окислювальні властивості азотної кислоти. Характерною властивістю азотної кислоти є її яскраво виражена окислювальна здатність. Азотна кислота - один з найбільш енергійних окисників. Більшість неметалів легко окислюются нею, перетворюючись у відповідні кислоти. Так, сірка при кип'ятінні з азотною кислотою поступово окислюється в сірчану кислоту, фосфор - в фосфорну. Жаринка, поміщена в концентровану HNO, яскраво розгоряється.

Азотная кислота діє майже на всі метали (за винятком золота, платини, танталу, родію, іридію), перетворюючи їх у нітрати, а деякі металии - в оксиди.

Концентрована HNO пасивує деякі метали. Ще Ломоносов відкрив, що залізо, яке легко розчиняється у розбавленій азотній кислоті, не розчиняється в холодній концентрованій HNO. Пізніше было встановлено, що азотна кислота аналогічно діє на хром і алюміній. Ці метали переходять під дією концентрованої азотної кислоти у пасивний стан.

Ступінь окислення азоту в азотній кислоті дорівнює 4-5. Виступаючи як окисника, НNО може відновлюватись до різних продуктів.

Яка з цих речовин утвориться, тобто як глибоко відновиться азотна кислота в тому чи іншому випадку, залежить від природи відновлення і від умов реакції , і перш за все від концентрації кислоти. Чим вище концентрація HNO, тим менш глибоко вона відновлюється. При взаємодії разбавленної азотної кислоти з малоактивними металами, наприклад, з міддю, виділяється NO. Сильно разбавлена азотна кислота взаємодіє з активними металами- цинком, магнієм, алюмінієм - з утворенням іона амонія , який дає з кислотою нітрат амонія. Звичайно одночасно утворюються декілька продуктів.

Для іллюсторації наведемо схеми реакцій окиснення деяких металів азотною кислотою;

При дії азотної кислоти на метали, водень, як правило, не виділяється.

Більш розбавлена кислота ,як правило, відновлюється до NO.

В загальному, окислювально-відновлювальні реакції, які проходять за участі HNO3 , протікают важко.

Суміш, що складається з 1 об'єма азотної і 3-4 об'ємів концентрованої соляної кислоти, називається царською водкою. Царська водка розчиняє деякі метали, що не взаємодіють з азотною кислотою, в тому числі і «царя металів»-золото. Дія її пояснюється тим, що азотна кислота окислює соляну з виділенням вільного хлору і утворенням хлороксида азоту(III), або хлорида нітрозилу.

Хлорид нітрозилу є проміжним продуктом реакції і розкладається.

Хлор в момент виділення складається з атомів, що і зумовлює високу окислювальну здатність царської водки. Реакції окислення золота і платини протікают в основному згідно певниим рівнянням.

З надлишком соляної кислоти хлорид золота(III) і хлорид платини (IV) утворюють комплексні сполуки .

На ряд органічних речовин азотна кислота діє так, що один чи декілька атомів водню в молекулі органічної сполуки заміщуються нітрогрупами . Цей процес називається нітруванням і має велике значення в органічній хімії.

L

¤

L

нітрозному способу, застосовується для виготовлення целюлозних лаків, кіноплівки.



3. Добування азотної кислоти у промисловості . Сучасні промислові способи отримання азотної кислоти грунтуються на каталітиному окисленні аміака киснем повітря. Властивістю аміака є те, що він горить у кисні , причому продуктами реакції є вода і вільний азот. Але в присутності каталізаторів окислення аміака киснем може протікати інакше. Якщо пропускати суміш аміака з повітрям над каталізатором, то при 750 °С і певному складі суміші проходить майже повне перетворення.

Те ,що утворилося легко переходить в азот, який з водою в присутності кисню з повітря дає азотну кислоту.

В якості каталізаторів при окисленні аміака використовують сплави на основі платини.

Азотна кислота , що її отримують методом окислення аміака має концентрацію,що не превищує 60%. При необхідності її концентрують.

Промисловістю выпускається розбавлена азотна кислота з концентрацією 55, 47 і 45%, а концентрована-98 і 97%, Концентровану кислоту перевозять в алюмінієвих цистернах, разбавлену - в цистернах з кислостійкої сталі.