Азотиста кислота - це одноосновна слабка кислота, яка може існувати тільки у розведених водних розчинах блакитного кольорута у газовій формі. Солі цієї кислоти називають азотистокислим або нітритами. Вони токсичні та стійкіші, ніж сама кислота. Хімічна формула даної речовинивиглядає так: HNO2.
Фізичні властивості:
1. Молярна масадорівнює 47 г/моль.
2. дорівнює 27 а.
3. Щільність складає 1,6.
4. Температура плавлення дорівнює 42 градусам.
5. Температура кипіння дорівнює 158 градусів.
Хімічні властивості азотистої кислоти
1. Якщо розчин із азотистою кислотою нагріти, то відбудеться наступна хімічна реакція:
3HNO2 (азотиста кислота) = HNO3 (кислота азотна) + 2NO виділяється у вигляді газу) + H2O (вода)
2. У водних розчинах дисоціює і легко витісняється із солей сильнішими кислотами:
H2SO4 (сірчана кислота) + 2NaNO2 (нітрит натрію) = Na2SO4 (сульфат натрію) + 2HNO2 (азотиста кислота)
3. Розглянута нами речовина може виявляти як окислювальні, і відновлювальні властивості. При дії на нього сильніших окислювачів (наприклад: хлор, пероксид водню H2O2, окислюється до азотної кислоти (у деяких випадках відбувається утворення солі азотної кислоти):
Відновлювальні властивості:
HNO2 (азотиста кислота) + H2O2 (пероксид водню) = HNO3 (азотна кислота) + H2O (вода)
HNO2 + Cl2 (хлор) + H2O (вода) = HNO3 (кислота азотна) + 2HCl (соляна кислота)
5HNO2 (азотиста кислота) + 2HMnO4 = 2Mn(NO3)2 (нітрат марганцю, сіль азотної кислоти) + HNO3 (кислота азотна) + 3H2O (вода)
2HNO2 (азотиста кислота) + 2HI = 2NO (оксид кисню, у вигляді газу) + I2 (йод) + 2H2O (вода)
Одержання азотистої кислоти
Дану речовину можна отримати кількома способами:
1. При розчиненні азоту оксиду (III) у воді:
N2O3 (оксид азоту) + H2O (вода) = 2HNO3 (азотиста кислота)
2. При розчиненні азоту оксиду (IV) у воді:
2NO3 (оксид азоту) + H2O (вода) = HNO3 (азотна кислота) + HNO2 (азотиста кислота)
Застосування азотистої кислоти:
- Діазотування ароматичних первинних амінів;
- Виробництво солей діазонію;
- у синтезі органічних речовин(Наприклад, для виробництва органічних барвників).
Вплив азотистої кислоти на організм
Дана речовина токсична, має яскравий мутагенний ефект, оскільки по суті своїй є деамінуючим агентом.
Що таке нітрити
Нітрити – це різні соліазотистої кислоти. До впливу температур вони менш стійкі, ніж нітрати. Необхідні під час виробництва деяких барвників. Застосовуються у медицині.
Особливого значення набув людини нітрит натрію. Ця речовина має формулу NaNO2. Використовується як консервант в харчової промисловостіпри виробництві виробів з риби та м'яса. Являє собою порошок чистого білого або трохи жовтуватого кольору. Нітрит натрію гігроскопічний (виняток становить очищений нітрит натрію) і добре розчиняється в H2O (воді). На повітрі здатний поступово окислюватися до має сильні відновлювальні властивості.
Натрію нітрит застосовується в:
- хімічний синтез: для одержання діазо-амінних сполук, для дезактивування надлишку натрію азиду, для одержання кисню, натрію оксиду та натрію азоту, для поглинання вуглекислого газу;
- у виробництві харчових продуктів (харчова добавкаЕ250): як антиокислювач та антибактеріальний агент;
- у будівництві: як протиморозна добавка до бетону у виготовленні конструкцій та будівельних виробів, у синтезі органічних речовин, у ролі інгібітора корозії атмосферної, у виробництві каучуків, попперсів, розчину добавки для вибухових речовин; при обробці металу для зняття шару олова та при фосфатуванні;
- у фотографії: як антиокислювач та реагент;
- у біології та медицині: судинорозширювальне, спазмолітичне, проносне, бронхолітичне; як антидот при отруєнні тварини чи людини ціанідами.
В даний час також використовуються інші солі азотистої кислоти (наприклад, нітрит калію).
Мал. 97. Запалення скипидару в азотній кислоті
Чиста – безбарвна рідина уд. ваги 1,53, кипляча при 86°, а при -41° застигає прозору кристалічну масу. На повітрі вона, подібно до концентрованої соляної кислоти, «димить», так як пари її утворюють з вологою повітря дрібні крапельки туману.
З водою змішується у будь-якому відношенні, причому 68%-ний розчин кипить при 120,5° і переганяється без зміни. Такий склад має звичайна продажна уд. ваги 1,4. Концентрована кислота, що містить 96-98% HNO 3 і пофарбована розчиненою в ній двоокис азоту в червоно-бурий колір, відома під назвою димної азотної кислоти.
Азотна кислотане відрізняється особливою хімічною міцністю. Вже під впливом світла вона поступово розкладається наводу, і двоокис азоту:
4HNO 3 = 2Н 2 O + 4NO 2 + O 2
Чим вище температура і що концентрованіша кислота, то швидше йде розкладання. Тому азотна кислота, що отримується з селітри, завжди буває пофарбована двоокисом азоту в жовтуватий колір. Щоб уникнути розкладання, перегонку ведуть під зменшеним тиском, під яким закипає азотна кислота при температурі, близької до 20°.
Азотна кислота належить до найбільш сильних кислот; у розведених розчинах вона сповна розпадається на іони Н і NO3 '.
Самим характерною властивістюазотної кислоти є її яскраво виражена окислювальна здатність. Азотна кислота - один з найенергійніших окислювачів.Багато металоїдів легко окислюються нею, перетворюючись на відповідні кислоти. Так, наприклад, при кип'ятінні з азотною кислотою поступово окислюється в сірчану кислоту, - у фосфорну і т. д. Тліючий вугілля, занурений у концентровану азотну кислоту, не тільки не гасне, алеяскраво розгорається, розкладаючи кислоту з утворенням червоно-бурого двоокису азоту.
Іноді при окисленні виділяється так багато тепла, що речовина, що окислюється, само собою загоряється без попереднього підігрівання.
Наллємо, наприклад, у порцелянову чашку трохи димної азотної кислоти, поставимо чашку на дно широкої склянки і, набравши в піпетку скипидару, по краплях будемо пускати його в чашку з кислотою. Кожна крапля, потрапляючи в кислоту, спалахує і згоряє, утворюючи велике полум'я і хмару кіптяви (рис. 97). Нагріте тирсу також спалахує від краплі димної азотної кислоти. Азотна кислота діє майже на все, за винятком золота, платини та деяких рідкісних металівперетворюючи їх на азотнокислі солі. Так як останні розчиняються у воді, азотної кислотою постійно користуються на практиці для розчинення металів, особливо таких, як , на які інші кислоти не діють або діють дуже повільно.
Чудово, що, як знайшов ще М, деякі ( , та ін), легко розчиняються в розведеній азотній кислоті, не розчиняються в холодній концентрованій азотній кислоті. Очевидно, це відбувається внаслідок утворення на поверхні тонкого, дуже щільного шару оксиду, що захищає метал від подальшої дії кислоти. Такі після обробки концентрованою азотною кислотою стають «пасивними», тобто втрачають здатність розчинятися також і в розведених кислотах.
Окисні властивості азотної кислоти обумовлюються нестійкістю її молекул і присутністю в них азоту в його вищому стані окислення, що відповідає позитивній валентності, що дорівнює 5. Виробляючи окислення, азотна кислота послідовно відновлюється в наступні сполуки:
HNO 3 →NO 2 →HNO 2 →NO→N 2 O→N 2 →NH 3
Ступінь відновлення азотної кислоти залежить від її концентрації, і від % активності відновника. Чим більше кислота розбавлена, тим більше вона відновлюється. Концентрована азотна кислота завжди відновлюється до NO2. Розведена азотна кислота відновлюється зазвичай до NO або при дії більш активних металів, як, наприклад, Fe, Zn, Mg, - до N 2 O. Якщо ж кислота дуже розбавлена, головним продуктом відновлення є NH 3 утворює з надлишком кислоти амонійну сіль NH 4 NO 3 .
Для ілюстрації наведемо схеми кількох реакцій окислення з допомогою азотної кислоти;
1) Pb + HNO 3 → Pb (NO 3) 2 + NO 2 + Н 2 O
2) Су + HNO 3 → Cu (NO 3) 2 + NO + H 2 O
розбавив,
3) Mg + HNO 3 → Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O
розбавив,
4) Zn + HNO 3 → Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O
дуже розбав.
Слід зазначити, що при дії розведеної азотної кислоти на метали зазвичай не виділяється.
При окисленні металоїдів азотна кислота зазвичай відновлюється до NO.
S + 2HNO 3 = H 2 SO 4 +2NO
Наведені вище схеми ілюструють найбільш типові випадки окисної дії азотної кислоти. Взагалі ж
Необхідно зауважити, що всі реакції окислення, що йдуть з участю азотної кислоти, протікають дуже складно внаслідок одночасного утворення різних продуктів відновлення і досі не можуть вважатися цілком з'ясованими.
Суміш, що складається з 1 об'єму азотної та 3 об'ємів соляної кислоти, називається царською горілкою. Царська горілка розчиняє деякі метали, що не розчиняються в азотній кислоті, у тому числі і «царя металів» - . Дія її пояснюється тим, що азотна кислота окислює соляну кислоту з виділенням вільного хлору та утворенням хлористого ні-трозилу NOCl:
HNO 3 + 3HCl = Сl 2 + 2Н 2 O + NOCl
Хлористий нітрозил є проміжним продуктом реакції і розкладається на окис азоту та :
2NOCl = 2NO + Сl 2
Той, що виділяється, з'єднується з металами, утворюючи металів, тому при розчиненні металів у царській горілці виходять солі соляної, а не азотної кислоти:
Au + 3HCl+ HNO 3 = AuCl 3 +NO + 2H 2 O
На багато органічних азотних кислот діє таким чином, що один або кілька атомів водню в молекулі органічної сполуки заміщаються нітрогрупами - NO 2 . Цей процес, який отримав назву нітрування, грає надзвичайно важливу рольв органічної хімії.
При дії на азотну кислоту фосфорного ангідриду останній забирає від азотної кислоти елементи води і в результаті утворюються азотний ангідрид та метафосфорна кислота.
2HNO 3 + P 2 O 5 = N 2 O 5 + 2HPO 3
Азотна кислота є найбільш важливим з'єднаннямазоту завдяки різноманітному застосуванню, яке вона знаходить у народному господарстві.
У великих кількостяхазотна кислота витрачається у виробництві азотних добрив та органічних барвників. Вона застосовується як окислювач у багатьох хімічних процесах, використовується у виробництві сірчаної кислоти за нітрозним способом, служить для розчинення металів, для отримання нітратів, застосовується для виготовлення целюлозних лаків, кіноплівки та інших хімічних виробництв. Азотна кислота йде також на виготовлення бездимного пороху та вибухових речовин, необхідних для оборони країни та широко використовуваних у гірничорудній справі та при різних земляних роботах (будівництво каналів, гребель тощо).
Вступ
Ви захоплюєтеся квітникарством і прийшли до магазину, щоб купити добрива для своїх квітів. Переглядаючи різні назвиі склади, ви помітили сулію з написом "Азотне добриво". Читаємо його склад: "Фосфор, кальцій, те-се... Азотна кислота? А це ще що за звір?!". Зазвичай із азотною кислотою знайомляться саме в такій обстановці. І багатьом тоді ж захочеться дізнатися про неї більше. Сьогодні я намагатимусь задовольнити вашу цікавість.
Визначення
Азотна кислота (формула HNO3) є сильною одноосновною кислотою. У неокисленому стані вона виглядає так, як на фото 1. звичайних умовахце рідина, але її можна перевести у тверде агрегатний стан. І в ньому вона нагадує кристали, що мають моноклінну або ромбічну решітку.
Хімічні властивості азотної кислоти
Має здатність добре змішуватись з водою, де відбувається майже повна дисоціація цієї кислоти на іони. Концентрована азотна кислота має коричневий колір (фото). Його забезпечує розкладання на діоксид азоту, воду та кисень, що відбувається через сонячного світла, що падає на неї. Якщо її нагріти, станеться таке саме розкладання. З нею реагують усі метали, за винятком танталу, золота та платиноїдів (рутенія, родію, паладію, іридію, осмію та платини). Однак її з'єднання із соляною кислотою може навіть розчиняти деякі з них (це так звана "царська горілка"). Азотна кислота, що має будь-яку концентрацію, може проявлятися як окислювач. Багато органічних речовин при взаємодії з нею можуть самозаймистись. А деякі метали в цій кислоті пасивуватимуться. При дії на них (а також при реакції з оксидами, карбонатами та гідроксидами) азотна кислота утворює свої солі, що мають назву нітратів. Останні добре розчиняються у воді. Але нітрат-іони у ній не гідролізуються. Якщо нагріти солі цієї кислоти, то станеться їх незворотне розкладання.
Отримання
Для отримання азотної кислоти синтетичний аміак окислюють за допомогою платино-родієвих каталізаторів до появи суміші нітрозних газів, які надалі поглинаються водою. Також вона утворюється, коли змішують і нагрівають калієву селітру та залізний купорос.
Застосування
За допомогою азотної кислоти виробляють мінеральні добрива, вибухові та деякі отруйні речовини. Нею труять друковані форми(офортні дошки, магнієві кліше і т.д.), а також підкислюють тонуючі розчини для фото. З азотної кислоти виробляють барвники та ліки, а також з її допомогою визначають наявність золота у золотих сплавах.
Фізіологічний вплив
З огляду на ступінь впливу азотної кислоти на організм її відносять до 3-го класу небезпеки (помірно небезпечна). Вдихання її парів призводить до подразнення дихальних шляхів. При попаданні на шкіру азотна кислота залишає безліч виразок, що довго гояться. Ділянки шкіри, куди вона потрапила, стають характерними. жовтого кольору(Фото). Говорячи науковою мовою, відбувається ксантопротеїнова реакція Діоксид азоту, який виходить при нагріванні азотної кислоти або її розкладанні на світлі, дуже токсичний і може спричинити набряк легень.
Висновок
Азотна кислота приносить користь людині як у розведеному, і у чистому стані. Але найчастіше вона зустрічається у складі речовин, багато з яких вам напевно знайомі (наприклад, нітрогліцерин).
Особливі властивостіазотної та концентрованої сірчаної кислоти.
Азотна кислота- HNO3, кисневмісна одноосновна сильна кислота. Тверда азотна кислота утворює дві кристалічні модифікації з моноклінною та ромбічною гратами. Азотна кислота поєднується з водою в будь-яких співвідношеннях. У водяних розчинах вона практично повністю дисоціює на іони. Утворює з водою азеотропну сумішз концентрацій 68,4 % та tкіп120 °C при 1 атм. Відомі два тверді гідрати: моногідрат (HNO3 H2O) і тригідрат (HNO3 3H2O).
Висококонцентрована HNO3 має зазвичай буре забарвлення внаслідок процесу розкладання, що відбувається на світлі:
HNO3 ---> 4NO2 + O2 + 2H2O
При нагріванні азотна кислота розпадається з тієї ж реакції. Азотну кислоту можна переганяти (без розкладання) лише за зниженого тиску.
Азотна кислота є сильним окислювачем концентрована азотна кислота окислює сірку до сірчаної, а фосфор - до фосфорної кислоти, деякі органічні сполуки(наприклад, аміни та гідразин, скипидар) самозаймисті при контакті з концентрованою азотною кислотою.
Ступінь окиснення азоту в азотній кислоті дорівнює 4-5. Виступаючи як окислювач, НNО може відновлюватися до різних продуктів:
Яка з цих речовин утворюється, тобто наскільки глибоко відновлюється азотна кислота в тому чи іншому випадку, залежить від природи відновника та умов реакції, насамперед від концентрації кислоти. Чим вище концентрації HNO тим менш глибоко вона відновлюється. При реакціях з концентрованою кислотоюнайчастіше виділяється.
При взаємодії розбавленої азотної кислоти з малоактивними металамиНаприклад, з міддю виділяється NO. У разі активніших металів - заліза, цинку, - утворюється .
Сильно розбавлена азотна кислота взаємодіє з активними металами-цинком, магнієм, алюмінієм - з утворенням іону амонію, що дає з кислотою нітрат амонію. Зазвичай одночасно утворюються кілька продуктів.
Золото, деякі метали платинової групи і тантал інертні до азотної кислоти у всьому діапазоні концентрацій, інші метали реагують із нею, хід реакції у своїй визначається її концентрацією. Так, концентрована азотна кислота реагує з міддю з утворенням діоксиду азоту, а розведена - оксиду азоту (II):
Cu + 4HNO3----> Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O
3Cu + 8 HNO3 ----> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Більшість металов реагують з азотною кислотою з виділенням оксидів азоту різних ступеняхокислення або їх сумішей, розведена азотна кислота при реакції з активними металами може реагувати з виділенням водню та відновленням нітрат-іону до аміаку.
Деякі метали (залізо, хром, алюміній), що реагують з розведеною азотною кислотою, пасивуються концентрованою азотною кислотою та стійкі до її впливу.
Суміш азотної та сірчаної кислот зветься «меланж». Азотна кислота широко використовується для отримання нітросполук.
Суміш трьох об'ємів соляною кислотою та одного об'єму азотної називається «царською горілкою». Царська горілка розчиняє більшість металів, у тому числі золото. Її сильні окислювальні здібності обумовлені атомарним хлором і хлоридом нітрозилу, що утворюється:
3HCl + HNO3 ----> NOCl + 2 =2H2O
Сірчана кислота- важка масляниста рідина, яка не має кольору. Змішується з водою у будь-яких відносинах.
Концентрована сірчана кислотаактивно поглинає воду з повітря, забирає її з інших речовин. При попаданні органічних речовин у концентровану сірчану кислоту відбувається їх обвуглювання, наприклад, папери:
(C6H10O5)n + H2SO4 => H2SO4 + 5nH2O + 6C
При взаємодії концентрованої сірчаної кислоти з цукром утворюється пориста вугільна маса, схожа на чорну губку, що затверділа:
C12H22O11 + H2SO4 => C + H2O + CO2 + Q
Хімічні властивості розведеної та концентрованої сірчаної кислотивідрізняються.
Розведені розчинисірчаної кислоти реагують з металами , розташованими в електрохімічному ряду напруг лівіше водню, з утворенням сульфатів та виділенням водню.
Концентровані розчини сірчаної кислоти виявляють сильні окислювальні властивості, обумовлені наявністю в її молекулах атома сірки вищого ступеняокислення (+6), тому концентрована сірчана кислота є сильним окислювачем. Так окислюються деякі неметали:
S + 2H2SO4 => 3SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 => CO2 + 2SO2 + 2H2O
P4 + 8H2SO4 => 4H3PO4 + 7SO2 + S + 2H2O
H2S + H2SO4 => S + SO2 + 2H2O
Вона взаємодіє з металами , розташованими в електрохімічному ряді напруг металів правіше водню (мідь, срібло, ртуть), з утворенням сульфатів, води та продуктів відновлення сірки. Концентровані розчини сірчаної кислоти не реагують із золотом та платиною внаслідок їх малої активності.
а) малоактивні метали відновлюють сірчану кислоту до діоксиду сірки SO2:
Cu + 2H2SO4 => CuSO4 + SO2 + 2H2O
2Ag + 2H2SO4 => Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
б) з металами середньої активності можливі реакції з виділенням будь-якого із трьох продуктів відновлення сірчаної кислоти:
Zn + 2H2SO4 => ZnSO4 + SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 => 3ZnSO4 + S + 4H2O
4Zn + 5H2SO4 => 4ZnSO4 + H2S + 2H2O
в) з активними металами можуть виділятися сірка або сірководень:
8K + 5H2SO4 => 4K2SO4 + H2S + 4H2O
6Na + 4H2SO4 => 3Na2SO4 + S + 4H2O
г) з алюмінієм, залізом, хромом, кобальтом, нікелем концентрована сірчана кислота на холод (тобто без нагрівання) не взаємодіє – відбувається пасивування цих металів. Тому сірчану кислоту можна перевозити у залізній тарі. Однак при нагріванні можлива взаємодія з нею і заліза, і алюмінію:
2Fe + 6H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Т.О. глибина відновлення сірки залежить від відновлювальних властивостейметалів. Активні метали (натрій, калій, літій) відновлюють сірчану кислоту до сірководню, метали, розташовані у ряді напруг від алюмінію до заліза - до вільної сіркиа метали з меншою активністю - до сірчистого газу.
Одержання кислот.
1. Безкисневі кислотиодержують шляхом синтезу водневих сполук неметалів з простих речовин та подальшого розчинення отриманих продуктів у воді
Неметал + H 2 = Водневе з'єднання неметалу
H 2 + Cl 2 = 2HCl
2. Оксокислоти одержують взаємодією кислотних оксидів з водою.
Кислотний оксид+ H 2 O = Оксокислота
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
3. Більшість кислот можна отримати взаємодією солей із кислотами.
Сіль + Кислота = Сіль + Кислота
2NaCl + H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 SO 4
Підстави – це складні речовинимолекули яких складаються з атома металу і однієї або декількох гідроксидних груп.
Основи - це електроліти, які дисоціюють з утворенням катіонів металевого елемента та гідроксид-аніонів.
Наприклад:
КОН = К +1 + ВІН -1
6.Класифікація підстав:
1.По числу гідроксильних груп у молекулі:
а) · Однокислотні, молекули яких містять одну гідроксидну групу.
б) · Двокислотні, молекули яких містять дві гідроксидні групи.
в) · Трикислотні, молекули яких містять три гідроксидні групи.
2. По розчинності у воді: Розчинні та нерозчинні.
7.Фізичні властивості основ:
Усі неорганічні основи – тверді речовини (крім гідроксиду амонію). Підстави мають різний колір: гідроксид калію- білого кольору, гідроксид міді-блакитного, гідроксид залізо-червоно-бурого
Розчинні підстави утворюють мильні на дотик розчини, через що ці речовини отримали назву луг.
Луги утворюють лише 10 елементів періодичної системи хімічних елементівД. І. Менделєєва: 6 лужних металів– літій, натрій, калій, рубідій, цезій, францій та 4 лужноземельних металу- Кальцій, стронцій, барій, радій.
8.Хімічні властивості основ:
1. Водні розчини лугів змінюють фарбування індикаторів. фенолфталеїн – малиновий, метилоранж – жовтий. Це забезпечується вільною присутністю гідроксогруп у розчині. Саме тому малорозчинні основи такої реакції не дають.
2. Взаємодіють :
а) з кислотами: Основа + Кислота = Сіль + H 2 O
KOH + HCl = KCl + H 2 O
б) з кислотними оксидами:Луж + Кислотний оксид = Сіль + H 2 O
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O
в) з розчинами:Розчин лугу + Розчин солі = Нова основа + Нова сіль
2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4
г) з амфотерними металами: Zn + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2
а) Реагують з кислотами з утворенням солі та води:
Гідроксид міді (II) + 2HBr = CuBr2 + вода.
б). Реагують з лугами: результат - сіль і вода (умова: сплавлення):
Zn(OH)2 + 2CsOH = сіль + 2H2O.
в). Реагують із сильними гідроксидами: результат - солі, якщо реакція йде у водному розчині: Cr(OH)3 + 3RbOH = Rb3
Нерозчинні у воді основи при нагріванні розкладаються на основний оксид та воду:
Нерозчинна основа = Основний оксид+ H 2 O
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O
Солі – це продукти неповного заміщення атомів водню в молекулах кислот атомами металу або це продукти заміщення гідроксидних груп у молекулах основ кислотними залишками .
Солі- це електроліти, які дисоціюють з утворенням катіонів металевого елемента та аніонів кислотного залишку.
Наприклад:
До 2 СО 3 = 2К +1 + СО 3 2-
Класифікація:
Нормальні солі. Це продукти повного заміщення атомів водню в молекулі кислоти атомами неметалу, або продукти повного заміщення гідроксидних груп молекули основи кислотними залишками.
Кислі солі. Це продукти неповного заміщення атомів водню у молекулах багатоосновних кислот атомами металу.
Основні солі.Це продукти неповного заміщення гідроксидних груп у молекулах багатокислотних основ кислотними рештками.
Типи солей:
Подвійні солі- у їх складі присутні два різні катіони, виходять кристалізацією зі змішаного розчину солей з різними катіонами, але однаковими аніонами.
Змішані солі- у їх складі присутні два різні аніони.
Гідратні солі(Кристалогідрати) - до їх складу входять молекули кристалізаційної води.
Комплексні солі- До їх складу входить комплексний катіон або комплексний аніон.
Особливу групу складають солі органічних кислот властивості яких значно відрізняються від властивостей мінеральних солей Деякі з них можна віднести до особливого класу органічних солей, Так званих іонних рідин або по-іншому "рідких солей", органічних солей з температурою плавлення нижче 100 °C.
Фізичні властивості:
Більшість солей є твердими речовинами білого кольору. Деякі солі мають забарвлення. Наприклад, дихромат калію-жовтогарячого, сульфат нікелю-зеленого.
За розчинністю у водісолі діляться на розчинні у воді, малорозчинні у воді та нерозчинні.
Хімічні властивості:
Розчинні солі у водних розчинах дисоціюють на іони:
1. Середні солі дисоціюють на катіони металів та аніони кислотних залишків:
· Кислі солі дисоціюють на катіони металу та складні аніони:
KHSO 3 = K + HSO 3
· Основні метали дисоціюють на складні катіони та аніони кислотних залишків:
AlOH(CH 3 COO) 2 = AlOH + 2CH 3 COO
2. Солі взаємодіють з металами з утворенням нової солі та нового металу: Ме(1) + Сіль(1) = Ме(2) + Сіль(2)
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu
3. Розчини взаємодіють з лугами Розчин солі + Розчин лугу = Нова сіль + Нова основа:
FeCl 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 + 3KCl
4. Солі взаємодіють із кислотами Сіль + Кислота = Сіль + Кислота:
BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl
5. Солі можуть взаємодіяти між собою Сіль(1) + Сіль(2) = Сіль(3) + Сіль(4):
AgNO 3 + KCl = AgCl + KNO 3
6. Основні солі взаємодіють із кислотами Основна сіль + Кислота = Середня сіль + H 2 O:
CuOHCl + HCl = CuCl 2 + H 2 O
7. Кислі солі взаємодіють із лугами Кислая сіль+ Луга = Середня сіль + H 2 O:
NaHSO 3 + NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O
8. Багато солей розкладаються при нагріванні: MgCO 3 = MgO + CO 2
Представники солей та їх значення:
Солі повсюдно використовуються як у виробництві, так і повсякденному житті:
Солі соляної кислоти. З хлоридів найбільше використовують хлорид натрію та хлорид калію.
Хлорид натрію (кухонну сіль) виділяють з озерної та морської води, а також видобувають у соляних шахтах Поварену сільвикористовують у їжу. У промисловості хлорид натрію служить сировиною для одержання хлору, гідроксиду натрію та соди.
Хлорид калію використовують у сільському господарствіяк калійне добриво.
Солі сірчаної кислоти. У будівництві та в медицині широко використовують напівводний гіпс, що отримується при випаленні. гірської породи(Дігідрат сульфату кальцію). Будучи змішаний із водою, він швидко застигає, утворюючи дигідрат сульфату кальцію, тобто гіпс.
Декагідрат сульфату натрію використовують як сировину для отримання соди.
Солі азотної кислоти. Нітрати найбільше використовують як добрива сільському господарстві. Найважливішим із них є нітрат натрію, нітрат калію, нітрат кальцію та нітрат амонію. Зазвичай ці солі називають селітрами.
З ортофосфатів найважливішим є ортофосфат кальцію. Ця сіль служить основною складовоюмінералів - фосфоритів та апатитів. Фосфорити і апатити використовуються як сировина у виробництві фосфорних добрив, наприклад, суперфосфату та преципітату.
Солі вугільної кислоти. Карбонат кальцію використовують як сировину для отримання вапна.
Карбонат натрію (соду) застосовують у виробництві скла та при варінні мила.
- Карбонат кальцію в природі зустрічається і у вигляді вапняку, крейди та мармуру.
Матеріальний світ, в якому ми живемо і крихітною частинкою якого ми є, єдиний і в той же час нескінченно різноманітний. Єдність та різноманіття хімічних речовинцього світу найбільш яскраво проявляється в генетичного зв'язкуречовин, що відбивається у так званих генетичних рядах.
Генетичноїназивають зв'язок між речовинами різних класів, Засновану на їх взаємоперетвореннях.
Якщо основу генетичного рядув неорганічної хіміїскладають речовини, утворені одним хімічним елементом, то основу генетичного ряду в органічній хімії (хімії вуглецевих сполук) складають речовини з однаковим числоматомів вуглецю у молекулі.
Контроль знань:
1. Дати визначення солей, основ, кислот, їх характеристику, основних характерних реакцій.
2.Чому кислоти та основи об'єднуються в групу гідроксиди? Що вони спільного і чим вони відрізняються? Чому луг потрібно приливати до розчину солі алюмінію, а чи не навпаки?
3. Завдання: Наведіть приклади рівнянь реакцій, що ілюструють зазначені загальні властивостінерозчинних основ.
4. Завдання: Визначте рівень окислення атомів металевих елементів у наведених формулах. Яка закономірність простежується між їх ступенем окиснення в оксиді та основі?
ДОМАШНЕ ЗАВДАННЯ:
Опрацювати: Л2.стр.162-172, переказ конспекту лекції №5.
Записати рівняння можливих реакційзгідно зі схемами, вказати типи реакцій: а) НСl + СаО...;
б) НСl + Аl(ОН) 3 ...;
в) Mg + HCl...;
г) Hg + HCl... .
Розділити речовини за класами сполук.Формули речовин: H 2 SO 4 , NaOH, CuCl 2 , Na 2 SO 4 , CaO, SO 3 , H 3 PO 4 , Fe(OH) 3 , AgNO 3 , Mg(OH) 2 , HCl, ZnO, CO 2 , Cu 2 O, NO 2
Лекція №6.
Тема: Метали. Положення металевих елементів у періодичній системі. Знаходження металів у природі. Метали.Взаємодія металів з неметалами (хлором, сіркою та киснем).
Устаткування: періодична система хімічних елементів, колекція металів, ряд активності металів.
План вивчення теми
(Перелік питань, обов'язкових до вивчення):
1. Положення елементів - металів у періодичній системі, будова їх атомів.
2. Метали як прості речовини. Металевий зв'язок, металеві кристалічні ґрати.
3. Загальні фізичні властивостіметалів.
4. Поширеність металевих елементів та його сполук у природі.
5. Хімічні властивості елементів-металів.
6. Поняття корозії.
· Промислове виробництво, застосування та дія на організм · Близькі статті · Примітки · Література · Офіційний сайт ·
Висококонцентрована HNO 3 має зазвичай буре забарвлення внаслідок процесу розкладання, що відбувається на світлі:
При нагріванні азотна кислота розпадається з тієї ж реакції. Азотну кислоту можна переганяти (без розкладання) тільки при зниженому тиску (вказана температура кипіння при атмосферному тискузнайдена екстраполяцією).
Золото, деякі метали платинової групи і тантал інертні до азотної кислоти у всьому діапазоні концентрацій, інші метали реагують із нею, хід реакції також визначається її концентрацією.
HNO 3 як сильна одноосновна кислота взаємодіє:
а) з основними та амфотерними оксидами:
в) витісняє слабкі кислотиз їх солей:
При кипінні або під дією світла азотна кислота частково розкладається:
Азотна кислота у будь-якій концентрації виявляє властивості кислоти-окислювача, крім цього азот відновлюється до ступеня окислення від +4 до 3. Глибина відновлення залежить насамперед від природи відновника та від концентрації азотної кислоти. Як кислота-окислювач, HNO 3 взаємодіє:
а) з металами, що стоять у ряді напруг правіше водню:
Концентрована HNO 3
Розведена HNO 3
б) з металами, що стоять у ряді напруг лівіше водню:
Усі наведені вище рівняння відбивають лише домінуючий перебіг реакції. Це означає, що в умовах продуктів цієї реакції більше, ніж продуктів інших реакцій, наприклад, при взаємодії цинку з азотною кислотою ( масова часткаазотної кислоти в розчині 0,3) в продуктах буде міститися найбільше NO, але також будуть (тільки в менших кількостях) і NO 2 , N 2 O, N 2 і NH 4 NO 3 .
Єдина загальна закономірністьпри взаємодії азотної кислоти з металами: чим розбавленіша кислота і чим активніший метал, тим глибше відновлюється азот:
Збільшення концентрації кислоти; збільшення активності металу
Із золотом і платиною азотна кислота, навіть концентрована, не взаємодіє. Залізо, алюміній, хром холодною концентрованою азотною кислотою пасивуються. З розведеною азотною кислотою залізо взаємодіє, причому з концентрації кислоти утворюються як різні продуктивідновлення азоту, але й різні продукти окислення заліза:
Азотна кислота окислює неметали, причому азот зазвичай відновлюється до NO або NO 2:
і складні речовини, наприклад:
Деякі органічні сполуки (наприклад, аміни, скипидар) займаються самозаймом при контакті з концентрованою азотною кислотою.
Деякі метали (залізо, хром, алюміній, кобальт, нікель, марганець, берилій), що реагують з розведеною азотною кислотою, пасивуються концентрованою азотною кислотою та стійкі до її впливу.
Суміш азотної та сірчаної кислот зветься «меланж».
Азотна кислота широко використовується для отримання нітросполук.
Суміш трьох об'ємів соляної кислоти та одного об'єму азотної називається «царською горілкою». Царська горілка розчиняє більшість металів, зокрема Золото і платину. Її сильні окислювальні здібності обумовлені атомарним хлором і хлоридом нітрозилу, що утворюється:
Нітрати
Азотна кислота є сильною кислотою. Її солі - нітрати - одержують дією HNO 3 на метали, оксиди, гідроксиди або карбонати. Всі нітрати добре розчиняються у воді. Нітрат-іон у воді не гідролізується.
Солі азотної кислоти при нагріванні незворотно розкладаються, причому склад продуктів розкладання визначається катіоном:
а) нітрати металів, що стоять у ряді напруг лівіше магнію:
б) нітрати металів, розташованих у ряді напруг між магнієм та міддю:
в) нітрати металів, розташованих у ряді напруг правіше ртуті:
г) нітрат амонію:
Нітрати у водних розчинах практично не виявляють окисних властивостей, але при високій температуріу твердому стані є сильними окислювачами, наприклад, при сплавленні твердих речовин:
Цинк та алюміній в лужному розчинівідновлюють нітрати до NH 3:
Солі азотної кислоти – нітрати – широко використовуються як добрива. Крім цього практично всі нітрати добре розчиняються у воді, тому у вигляді мінералів їх у природі надзвичайно мало; виняток становлять чилійська (натрієва) селітра та індійська селітра (нітрат калію). Більша частинанітратів одержують штучно.
З азотною кислотою не реагують скло, фторопласт-4.