Химические свойства азотной кислоты



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Химические свойства азотной кислоты



Реакция кислоты HNO 3 с неметаллами:

S + 6HNO3конц = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2HNO3разб= H2SO4 + 2NO↑

P +5HNO3конц = H3PO3 + 5NO2 + H2O

P +5HNO3разб + Н2О = 3H3PO3 + 5NO + 2H2O

B + 3HNO3конц = H3BO3 + 3NO2

C + 4HNO3конц. = CO2 + 2H2O + 4NO2

NH3 + HNO3 = NH4NO3

Реакция кислоты HNO 3 с металлами:

Реакция разб. кислоты с металлами до Al

4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Реакция разб. кислоты с металлами после Al [Ni, Cu, Ag, Hg]

3Cu + 8HNO3разб = 3Cu(NO)3 + 2NO + 6H2O

Реакция конц. кислоты с металлами после Al [Ni, Cu, Ag, Hg]

Cu + 4HNO3конц = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O

Реакция конц. кислоты с металлами до Al

4Ca + 10HNO3конц = 4Ca(NO3)2 + 2N2O↑ + 5H2O

MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O

Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O

Na2CO3 + 2HNO3 = Na(NO3) + CO2↑ + H2O (соль более слабой кислоты)

4HNO3конц = 2H2O + 4NO2↑ + O2

Получение азотной кислоты:             

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

Ba(NO3)2 + H2SO4конц = BaSO4↓ + 2HNO3 t ≈ 450C

Царская водка: смесь, состоящая из одного объёма концентрированной азотной

кислоты и трех объёмов концентрированной соляной кислоты. Растворяет золото

и платиновые металлы:

Au + 1HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2O

3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO + 8H2O

1.3.2 Химические свойства серной кислоты H 2 SO 4

Разбавленная серная кислота реагирует:

MgO + H2SO4= MgSO4 + H2O

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl

 В разбавленной серной кислоте растворяются металлы (до водорода Н2)

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Концентрированная серная кислота.

Металлы после Н2 : Cu +2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Реакция с активными металлами (Zn, Al, Mg,..). В зависимости от конц.кислоты:

Zn +  2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S + 4H2O

4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

Химические свойства сероводородной кислоты

Раствор сероводорода H2S в воде – слабая, двухосновная сероводородная кислота.

H2S = H+ + HS (HS гидросульфид- ион)

                                HS = H+ + S2–    (S2– сульфид- ион)

 Кислота реагирует с а) оснόвными оксидами (СаО); б) основаниями (NaOH);

в) солями (CuSO4); г) металлами (Са):

a) H2S + CaO = CaS + H2O;

б) H2S + NaOH = NaHS + H2O;  H2S + 2NaOH = Na2S + H2O

в) H2S + CuSO4 = CuS↓ + H2SO4;  г) H2S + Cа = CaS + H2

1.4 Соли. Основные понятия и определения

Солями называются сложные соединения, состоящие из катиона металла и аниона кислотного остатка. По составу соли могут быть средними, кислыми,оснόвными, двойными и комплексными.

Средние (нормальные) соли – продукты полного замещения водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного замещения гидроксильных групп в молекуле основания кислотным остатком:

H2SO4 → ZnSO4                   Fe(OH)3 → Fe(NO3)3

Названия солей: BaSO4(сульфат бария), AlPO4(фосфат алюминия)

  Кислые соли – продукты неполного замещения атомов водорода

 в молекулах многоосновных кислот атомами металлов: NaHSO4; Cu(H2PO4)2

Названия солей: Na(H2PO4)(дигидрофосфат натрия), (CuOH)2SO4

                      (оснόвный сульфат меди)

Оснόвные соли – продукты неполного замещения гидроксильных групп в молекулах многоосновных оснований кислотными остатками: [(FeOH)]SO4

(СuOH)2SO4 (гидроксосульфат меди), FeOHCl2 (гидроксохлорид железа)

(MnOH)NO3(гидроксонитрат марганца)

Соли могут быть получены:

взаимодействием основных и кислотных оксидов:

2×МgО + SiО2 Þ Мg2SiО4,

реакцией взаимодействия оснόвных оксидов с кислотами

СdО + Н2СО3 Þ СdCО3 + Н2О,

реакцией кислотного оксида с основаниями

CO2 + Ca(ОН)2 Þ CaCO3 + H2О,

взаимодействием кислот и оснований (реакция нейтрализации)

KOH + HNO3 Þ KNO3 + H2O

По растворимости в воде соли могут быть хорошо растворимыми и плохо растворимыми. Существуют экспериментально установленные таблицы растворимости. К хорошо растворимым  солям относятся хлориды, нитраты и ацетаты (соли уксусной кислоты).

Химические свойства солей

а) Соли взаимодействуют с металлами. Данный металл может вытеснять из раствора соли только те металлы, которые находятся правее его в электрохимическом ряду напряжений: Li(самый активный), Rb, K, Cs, Ra, Ba, Sr, Са, Na, Ac, La, Y, Mg, Sc, Be, Al Ti , Mn , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Co , Ni , Sn , Pb, H2

Sb, Re, Bi, Cu, Hg, Ag, Rh, Pd, Pt, Au(самый неактивный)

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu; железо более активный металл, чем медь.

б) Растворы солей реагируют с щелочами (обязательно образование осадка):

K2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + 2KOH;

2Аl2(SO4)3 + 6CsOH Þ 2Al(OH)3¯ + 3Cs2SO4

в) Растворы солей реагируют с кислотами (обязательно образование осадка):

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl

Оснόвные соли взаимодействуют с кислотами с образованием солей:

CuOHCl + HCl = CuCl2 + H2O; Fe(OH)2NO3 + HNO3 = FeOH(NO3)2 + H2O

Кислые соли при реакции с щелочами образуют средние соли и воду:

NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O

б) Растворы солей реагируют с солью (обязательно образование осадка):

AgNO3 + KCl = AgCl↓ + KNO3

Растворимые соли вступают в обменные взаимодействия при образовании малорастворимого соединения. Например, АgNО3 + НСl = AgCl¯ + HNO3

Двойные и комплексные соли

   Двойные соли [ KAl(SO4)2; NH4Fe(SO4)2] образуются при соединении

 нейтральных молекул разных веществ друг с другом:

K2SO4 + Al2(SO4)2 = K2SO4▪Al2(SO4)3                [2KAl(SO4)2]

(NH4)2SO4 + Fe2(SO4)3 = (NH4)2SO4▪Fe2(SO4)3 [2NH4Fe (SO4)2] Многие минералы – это двойные соли.

   Комплексные соли {[ Cu(NH3)4]SO4; K3[Fe(CN)6]} образуются в результате

взаимодействия иона – комплексообразователя (ион металла) с лигандами, противоположно заряженными ионами или нейтральными молекулами.

Ион – комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю сферу комплексного соединения, которую обозначают квадратными скобками.

Ионы, не вошедшие во внутреннюю сферу, образуют внешнюю сферу. Если

ион – комплексообразователь – катион, то во внешней сфере находятся анионы:

[Cu(NH3)4]2+SO42─; [Ag(NH3)2]+1Cl

Если ион – комплексообразователь – анион, то во внешней сфере находятся катионы: 4К+ [Fe(CN)6]4─, Na1+ [Ag(CN)2]1─

Существуют нейтральные комплексы, например:  [Co(NH3)3Cl3]0.

 Число лигандов (аддендов), которые координируются вокруг центрального иона – комплексообразователя, называют координационным числом. Координационные числа для ионов металлов приведены в таблице.

 

Кординац. число Ионы – комплексообразователи.
2 Cu+, Ag+, Au+
4 Cu2+, Co2+ Au3+ Zn2+ Pb2+ Pt2+ Al3+
6 Fe2+ Fe3+ Co3+ Ni2+ Pt4+ Pb4+ Cr3+

  

Отметим, что хлорофилл – комплексное соединение магния, гемоглобин – комплексное соединение железа, витамин В12 – комплексное соединение кобальта.

Названия некоторых комплексных солей:

K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (Ш) калия

[Ag(NH3)2]Cl – хлорид диамминсеребра (I).

Двойные соли отличаются от комплексных характером диссоциации в водных растворах. Двойные соли диссоциируют в одну ступень на катионы обоих металлов и анион кислотного остатка: KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42─

Комплексные соли при диссоциации образуют устойчивые комплексные ионы: [Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + SO42─

Решение типовых задач

Задача. С какими из приведённых ниже веществ реагирует концентрированная азотная кислота?

1) Zn         2) NaOH         3) H2SO4         4) Al      5) NaCl р-р

6) K2SO4             7) CaCO3        8) AgNO3        9) Zn(OH)2

Решение. Очевидно, кислота будет реагировать с основаниями NaOH и Zn(OH)2 с образованием слабо диссоциирующей H2O:

HNO3 + NaOH Þ NaNO3 + H2O

2×HNO3 + Zn(OH)2 Þ Zn(NO3)2 + 2×H2O

Взаимодействие с CaCO3 будет протекать интенсивно, в результате образуется слабая угольная кислота и выделяется газ.

HNO3 + CaCO3 Þ Ca(NO3)2 + H2CO3 Þ Ca(NO3)2 + H2O + CO2­

По этой же причине реакции с H2SO4 , NaCl р-р и AgNO3 протекать не будут: возможное обменное взаимодействие не приводит к образованию слаборастворимых соединений.

Азотная кислота является окислителем. При взаимодействии с Zn происходит его окисление, а азот восстанавливается

Zn + 4HNO3(конц.) Þ Zn(NO3)2 + 2NO2­ + 2H2O

Аналогичная реакция с Al не протекает, поскольку на поверхности металла образуется прочная оксидная плёнка (пассивация поверхности).

Задача. Смешали растворы следующих соединений:

· 1) KCl + NaNO3

· 2) NaOH + HNO3

· 3) CaCl2 + NaOH + Na2CO3

· 4) HCl + NaHCO3

· 5) HCl + Na2SO4



Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.16.13 (0.066 с.)