Oriz. 97. Ndezja e terpentinës në acid nitrik

Rrahje të pastra - të lëngshme pa ngjyrë. pesha 1,53, duke vluar në 86 °, dhe në -41 ° duke u ngurtësuar në një masë kristalore transparente. Në ajër, si acidi klorhidrik i përqendruar, "tym" pasi avujt e tij formojnë pika të vogla mjegull me lagështinë e ajrit.

Përzihet me ujë në çdo raport, dhe një zgjidhje 68% vlon në 120,5 ° dhe distilohet pa ndryshim. Kjo përbërje ka një ritëm të zakonshëm shitjesh. pesha 1.4. Një acid i përqendruar që përmban 96-98% HNO 3 dhe me ngjyrë të kuqe-kafe me dioksid azoti të tretur në të njihet si acid nitrik tymi.

Acidi nitrik nuk ndryshon në forcën e veçantë kimike. Tashmë nën ndikimin e dritës, gradualisht zbërthehet nëuji dhe dioksidi i azotit:

4HNO 3 \u003d 2H 2 O + 4NO 2 + O 2

Sa më e lartë të jetë temperatura dhe sa më i përqendruar të jetë acidi, aq më i shpejtë është dekompozimi. Prandaj, të marra nga kripërat Acid nitrik gjithmonë e ngjyrosur në të verdhë me dioksid azoti. Për të shmangur dekompozimin, distilimi kryhet nën presion të reduktuar, nën të cilin acidi nitrik vlon në një temperaturë afër 20 °.

Acidi nitrik është një nga acidet më të fortë; në tretësirat e holluara zbërthehet plotësisht në jone H dhe NO3'.

Vetia më karakteristike e acidit nitrik është fuqia e tij e theksuar oksiduese. Acidi nitrik është një nga oksiduesit më energjikë. Shumë metaloidë oksidohen lehtësisht prej tij, duke u kthyer në acidet përkatëse. Kështu p.sh., kur zihet me acid nitrik, gradualisht oksidohet në acid sulfurik, në acid fosforik etj. Një prush që digjet, i zhytur në acid nitrik të koncentruar, jo vetëm që nuk shuhet, porndizet me shkëlqim, duke e zbërthyer acidin me formimin e dioksidit të azotit të kuq-kafe.

Ndonjëherë gjatë oksidimit lëshohet aq shumë nxehtësi sa substanca oksiduese ndizet spontanisht pa u ngrohur paraprakisht.

Le të derdhim, për shembull, brenda filxhan porcelani pak acid nitrik të tymosur, vendosim filxhanin në fund të një gote të gjerë dhe, pasi të kemi mbledhur terpentinë në një pipetë, do ta lëmë të bjerë pikë-pikë në një filxhan me acid. Çdo pikë, që bie në acid, ndizet dhe digjet, duke formuar një flakë të madhe dhe një re bloze (Fig. 97). Ngrohur tallash gjithashtu marrin flakë nga një pikë e acidit nitrik të tymosur. Acidi nitrik vepron pothuajse në çdo gjë, me përjashtim të arit, platinit dhe disa metaleve të rralla, duke i kthyer ato në kripëra nitrate. Meqenëse këto të fundit janë të tretshme në ujë, acidi nitrik përdoret vazhdimisht në praktikë për të tretur metalet, veçanërisht të tilla si mbi të cilat acidet e tjera nuk veprojnë ose veprojnë shumë ngadalë.

Është për t'u shquar se, siç zbuloi MV, disa (, etj.), të cilat janë lehtësisht të tretshme në acid nitrik të holluar, nuk treten në acid nitrik të përqendruar në të ftohtë. Me sa duket, kjo është për shkak të formimit të një shtrese të hollë, shumë të dendur oksidi në sipërfaqen e tyre, e cila mbron metalin nga veprimi i mëtejshëm i acidit. Të tillët, pas trajtimit me acid nitrik të koncentruar, bëhen “pasive”, pra humbasin aftësinë për t’u tretur edhe në acide të holluara.

Vetitë oksiduese të acidit nitrik janë për shkak të paqëndrueshmërisë së molekulave të tij dhe pranisë së azotit në to në gjendjen e tij më të lartë të oksidimit, që korrespondon me një valencë pozitive prej 5. Me anë të oksidimit, acidi nitrik reduktohet në mënyrë të njëpasnjëshme në përbërjet e mëposhtme:

HNO 3 →NO 2 →HNO 2 →NO→N 2 O→N 2 →NH 3

Shkalla e reduktimit të acidit nitrik varet si nga përqendrimi i tij ashtu edhe nga përqindja e aktivitetit të agjentit reduktues. Sa më i holluar të jetë acidi, aq më shumë zvogëlohet. Acidi nitrik i përqendruar gjithmonë reduktohet në NO 2 . Acidi nitrik i holluar zakonisht reduktohet në NO ose, nën veprimin e metaleve më aktivë, si Fe, Zn, Mg, në N 2 O. Nëse acidi është shumë i holluar, produkti kryesor i reduktimit është NH 3, i cili formon amoniumin. kripë NH me tepricë të acidit 4NO3.

Për ilustrim, ne paraqesim skemat e disa reaksioneve të oksidimit me acid nitrik;

1) Pb + HNO 3 → Pb (NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O

2) Cu + HNO 3 → Cu (NO 3) 2 + NO + H 2 O

i holluar,

3) Mg + HNO 3 → Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O

i holluar,

4) Zn + HNO 3 → Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O

shumë i holluar.

Duhet theksuar se nën veprimin e acidit nitrik të holluar në metale, si rregull, nuk lirohet.

Kur metaloidet oksidohen, acidi nitrik zakonisht reduktohet në NO. Për shembull:

S + 2HNO 3 \u003d H 2 SO 4 + 2NO

Skemat e mësipërme ilustrojnë rastet më tipike të veprimit oksidativ të acidit nitrik. Në përgjithësi

duhet theksuar se të gjitha reaksionet e oksidimit që ndodhin me pjesëmarrjen e acidit nitrik janë shumë të vështira për shkak të formimit të njëkohshëm produkte të ndryshme rikuperim dhe ende nuk mund të konsiderohet i qartësuar plotësisht.

Një përzierje e përbërë nga 1 vëllim azoti dhe 3 vëllime të acidit klorhidrik, quhet aqua regia. Vodka mbretërore shpërndan disa metale që nuk treten në acid nitrik, duke përfshirë "mbretin e metaleve" -. Veprimi i tij shpjegohet me faktin se acidi nitrik oksidon acidin klorhidrik me çlirimin e klorit të lirë dhe formimin e klorur nitrosil NOCl:

HNO 3 + 3HCl \u003d Cl 2 + 2H 2 O + NOCl

Klorur nitrosil është një produkt i ndërmjetëm i reaksionit dhe dekompozohet në oksid nitrik dhe:

2NOCl \u003d 2NO + Cl 2

Kombinimet e çliruara me metale, duke formuar metale, prandaj, kur metalet treten në aqua regia, fitohen kripërat e acidit klorhidrik dhe jo të acidit nitrik:

Au + 3HCl + HNO 3 \u003d AuCl 3 + NO + 2H 2 O

Në shumë acid nitrik organik vepron në atë mënyrë që një ose më shumë atome hidrogjeni në molekulën e përbërjes organike zëvendësohen nga grupet nitro - NO 2. Ky proces, i quajtur nitrim, luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në kiminë organike.

Kur anhidridi fosforik vepron mbi acidin nitrik, ky i fundit largon elementet e ujit nga acidi nitrik dhe si rezultat formohen anhidridi nitrik dhe acidi metafosforik.

2HNO 3 + P 2 O 5 \u003d N 2 O 5 + 2HPO 3

Acidi nitrik është përbërësi më i rëndësishëm i azotit për shkak të përdorimeve të ndryshme që gjen në ekonominë kombëtare.

NË sasi të mëdha acidi nitrik përdoret në prodhimin e plehrave azotike dhe ngjyrave organike. Përdoret si një agjent oksidues në shumë proceset kimike, përdoret në prodhimin e acidit sulfurik me metodën e azotit, shërben për tretjen e metaleve, për marrjen e nitrateve, përdoret për prodhimin e bojrave të celulozës, filmit dhe në një sërë industrish të tjera kimike. Acidi nitrik përdoret gjithashtu në prodhimin e pluhurit pa tym dhe eksplozivëve, të cilët janë të nevojshëm për mbrojtjen e vendit dhe përdoren gjerësisht në miniera dhe në të ndryshme. punimet tokësore(ndërtimi i kanaleve, digave etj.).

Pavarësisht nga përqendrimi, agjenti oksidues në acidin nitrik është NO nitracione që përmbajnë azot në gjendje oksidimi +5. Prandaj, kur metalet ndërveprojnë me acidin nitrik, hidrogjeni nuk çlirohet. Acidi nitrik oksidon të gjitha, përveç metaleve më joaktive (fisnike). Në këtë rast, krijohen produkte të reduktimit të kripës, ujit dhe azotit (+5): NH−3 4 NO 3, N 2, N 2 O, NO, HNO 2, NO 2. Amoniaku i lirë nuk lirohet, pasi ndërvepron me acidin nitrik, duke formuar nitratin e amonit:

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 JO 3

Kur metalet ndërveprojnë me acidin nitrik të përqendruar (30-60% HNO 3), produkti i reduktimit të HNO 3 është kryesisht oksid nitrik (IV), pavarësisht nga natyra e metalit, për shembull:

Mg + 4HNO 3 (konc.) \u003d Mg (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Zn + 4HNO 3 (konc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Hg + 4HNO 3 (konc.) \u003d Hg (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Metalet me valencë të ndryshueshme, kur ndërveprojnë me acid nitrik të përqendruar, oksidohen në shkallën më të lartë të oksidimit. Në këtë rast, ato metale që oksidohen në një gjendje oksidimi +4 e lart formojnë acide ose okside. Për shembull:

Sn + 4HNO 3 (konc.) = H 2 SnO 3 + 4NO 2 + H 2 O

2Sb + 10HNO 3 (konc.) = Sb 2 O 5 + 10NO 2 + 5H 2 O

Mo + 6HNO 3 (konc.) = H 2 MoO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Alumini, kromi, hekuri, nikeli, kobalti, titani dhe disa metale të tjera pasivizohen në acid nitrik të koncentruar. Pas trajtimit me acid nitrik, këto metale nuk ndërveprojnë me acide të tjera.

Kur metalet ndërveprojnë me acidin nitrik të holluar, produkti i reduktimit të tij varet nga vetitë reduktuese të metalit: sa më aktiv të jetë metali, aq më shumë reduktohet acidi nitrik.

Metalet aktive reduktojnë në maksimum acidin nitrik të holluar, d.m.th. Kripa, uji dhe NH 4 NO 3 formohen, për shembull:

8K + 10HNO 3 (razb.) \u003d 8KNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Metalet me aktivitet mesatar, kur ndërveprojnë me acidin nitrik të holluar, formojnë kripë, ujë dhe azot ose N 2 O. Sa më shumë të mbetet metali në këtë interval (aq më afër aluminit), aq më shumë gjasa është formimi i azotit, për shembull:

5Mn + 12HNO 3 (ndryshim) \u003d 5Mn (NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Cd + 10HNO 3 (ndryshim) \u003d 4Cd (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

Metalet joaktive, kur ndërveprojnë me acidin nitrik të holluar, formojnë kripë, ujë dhe oksid nitrik (II), për shembull:

3Cu + 8HNO 3 (razb.) \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Por ekuacionet e reagimit në këta shembuj janë të kushtëzuar, pasi në realitet përftohet një përzierje e përbërjeve të azotit, dhe sa më i lartë të jetë aktiviteti i metalit dhe sa më i ulët të jetë përqendrimi i acidit, aq më e ulët është shkalla e oksidimit të azotit në produktin, i cili formohet më shumë se të tjerët.

6. Ndërveprimi i metaleve me "vodka mbretërore"

"Aqua regia" është një përzierje e acideve nitrik të koncentruar dhe klorhidrik. Përdoret për të oksiduar dhe shpërndarë arin, platinin dhe metalet e tjera të çmuara.

Acidi klorhidrik në aqua regia shpenzohet për formimin e një përbërje komplekse të metalit të oksiduar. Një krahasim i gjysmëreaksioneve 29 dhe 30 me gjysmëreaksionet 31-32 (Tabela 1) tregon se potenciali redoks zvogëlohet gjatë formimit të përbërjeve komplekse të arit dhe platinit, gjë që bën të mundur oksidimin e tyre me acid nitrik. Ekuacionet për reaksionet e arit dhe platinit me "aqua regia" janë shkruar si më poshtë:

Au + HNO 3 + 4HCl \u003d H + NO + 2H 2 O

3Pt + 4HNO 3 + 18HCl = 3H 2 + 4NO + 8H 2 O

Tre metale nuk ndërveprojnë me "vodkën mbretërore": tungsteni, niobium dhe tantal. Ato oksidohen me një përzierje të acidit nitrik të përqendruar dhe acidit hidrofluorik, pasi acidi fluorik formon komponime komplekse më të forta se acidi klorhidrik. Ekuacionet e reagimit janë si më poshtë:

W + 2HNO 3 + 8HF = H 2 + 2NO + 4H 2 O

3Nb + 5HNO 3 + 21HF = 3H 2 + 5NO + 10H 2 O

3Ta + 5HNO 3 + 24HF = 3H 3 + 5NO + 10H 2 O

Ne disa mjete mësimore ka një shpjegim tjetër për ndërveprimin e metaleve fisnike me "vodka mbretërore". Besohet se në këtë përzierje midis HNO 3 dhe HCl, ndodh një reaksion i katalizuar nga metalet fisnike, në të cilin acidi nitrik oksidon acidin klorhidrik sipas ekuacionit:

HNO 3 + 3HCl \u003d NOCl + 2H 2 O

Nitrosil kloruri NOCl është i brishtë dhe dekompozohet sipas ekuacionit:

NOCl = NO + Cl (atomike)

Kështu, agjenti oksidues i metaleve është klori atomik (d.m.th., shumë aktiv) në kohën e lëshimit. Prandaj, produktet e ndërveprimit të aqua regia me metalet janë kripa (kloruri), uji dhe oksidi nitrik (II):

Au + HNO 3 + 3HCl = AuCl 3 + NO + 2H 2 O

3Pt + 4HNO 3 + 12HCl = 3PtCl 4 + 4NO + 8H 2 O,

dhe komponimet komplekse formohen në reaksionet e mëposhtme:

HCl + AuCl 3 = H; 2HCl + PtCl 4 \u003d H 2

Është vërtetuar eksperimentalisht se në një molekulë të acidit nitrik midis dy atomeve të oksigjenit dhe një atomi azoti, dy lidhje kimike janë saktësisht të njëjta - lidhje një e gjysmë. Gjendja e oksidimit të azotit është +5, dhe valenca është IV.

Vetitë fizike

Acidi nitrik HNO 3 në formën e tij të pastër - një lëng i pangjyrë me një erë të mprehtë mbytëse, i tretshëm pakufizuar në ujë; t°pl.= -41°C; t ° zierje. \u003d 82,6 ° C, r \u003d 1,52 g / cm 3. Në sasi të vogla, formohet gjatë shkarkimeve të rrufesë dhe është i pranishëm në ujërat e shiut.

Nën veprimin e dritës, acidi nitrik dekompozohet pjesërisht me lëshimin N O 2 dhe për cEdhe pas kësaj, ajo merr një ngjyrë kafe të lehtë:

N 2 + O 2 rrufe el. shifra → 2 JO

2NO + O 2 → 2JO 2

4H N O 3 dritë → 4 N Rreth 2 (gaz kafe)+ 2H 2 O + O 2

Acidi nitrik me përqendrim të lartë lëshon gazra në ajër, të cilat gjenden në një shishe të mbyllur në formën e tymrave kafe (oksidet e azotit). Këto gaze janë shumë toksike, ndaj kini kujdes që të mos i thithni. Acidi nitrik oksidon shumë substanca organike. Letra dhe pëlhurat shkatërrohen për shkak të oksidimit të substancave që formojnë këto materiale. Acidi nitrik i koncentruar shkakton djegie të rënda në kontakt të zgjatur dhe zverdhje të lëkurës për disa ditë me kontakt të shkurtër. Zverdhja e lëkurës tregon shkatërrimin e proteinës dhe çlirimin e squfurit (reaksion cilësor ndaj acidit nitrik të koncentruar - ngjyrimi i verdhë për shkak të çlirimit të squfurit elementar kur acidi vepron në reaksionin e proteinës - ksantoproteinës). Domethënë është djegie e lëkurës. Vishni doreza gome kur përdorni acid nitrik të koncentruar për të parandaluar djegiet.

Faturë

1. Metoda laboratorike

KNO 3 + H 2 SO 4 (konc) → KHSO 4 + HNO 3 (kur nxehet)

2. Mënyrë industriale

Ajo kryhet në tre faza:

a) Oksidimi i amoniakut në një katalizator platini në NO

4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (Kushtet: katalizator - Pt, t = 500˚С)

b) Oksidimi i NO me oksigjen të ajrit në NO 2

2NO + O 2 → 2JO 2

c) Thithja e NO 2 nga uji në prani të oksigjenit të tepërt

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O ↔ 4HNO 3

ose 3 NO 2 + H 2 O ↔ 2 HNO 3 + JO (pa oksigjen të tepërt)

Simulator "Marrja e acidit nitrik"

Aplikacion

• në prodhimin e plehrave minerale;
• në industrinë ushtarake;
• në fotografi - acidifikimi i disa tretësirave të ngjyrosjes;
• në grafika kavaleti - për gravurë të formave të printimit (dërrasat e gravurës, format e printimit zinkografik dhe klishetë e magnezit).
• në prodhimin e eksplozivëve dhe substancave helmuese

Pyetje për të kontrolluar:

nr 1. Gjendja e oksidimit të atomit të azotit në molekulën e acidit nitrik

a. +4

b. +3

c. +5

d. +2

nr 2. Atomi i azotit në molekulën e acidit nitrik ka një valencë të barabartë me -

a. II

b. V

c. IV

d. III

nr 3. Cilat janë vetitë fizike të acidit nitrik të pastër?

a. asnjë ngjyrë

b. nuk ka erë

c. ka një erë të fortë irrituese

d. lëng tymi

e. lyer me të verdhë

nr 4. Vendosni një korrespondencë midis substancave fillestare dhe produkteve të reagimit:

a) NH 3 + O 2	1) JO 2
b) KNO 3 + H 2 SO 4	2) NO 2 + O 2 + H 2 O
c) HNO3	3) JO + H 2 O
d) JO + O2	4) KHSO 4 + HNO 3

nr 5. Rregulloni koeficientët duke përdorur metodën e bilancit elektronik, tregoni kalimin e elektroneve, tregoni proceset e oksidimit (reduktimi; agjent oksidues (agjent reduktues):

NO 2 + O 2 + H 2 O ↔ HNO 3

Një nga produktet më të rëndësishme të përdorura nga njeriu është acidi nitrat. Formula e substancës është HNO 3, ajo gjithashtu ka një sërë karakteristikash fizike dhe kimike që e dallojnë atë nga të tjerët acidet inorganike. Në artikullin tonë, ne do të studiojmë vetitë e acidit nitrik, do të njihemi me metodat e prodhimit të tij dhe gjithashtu do të shqyrtojmë shtrirjen e substancës në industri të ndryshme industrisë, mjekësisë dhe Bujqësia.

Karakteristikat e vetive fizike

I përftuar në laborator, acidi nitrik, formula strukturore e të cilit jepet më poshtë, është një lëng pa ngjyrë me ERE e keqe më i rëndë se uji. Ai avullon shpejt dhe ka një pikë vlimi të ulët +83 °C. Përbërja përzihet lehtësisht me ujë në çdo përmasa, duke formuar zgjidhje të përqendrimeve të ndryshme. Për më tepër, acidi nitrat mund të thithë lagështinë nga ajri, domethënë është një substancë higroskopike. Formula strukturore acidi nitrik është i paqartë dhe mund të ketë dy forma.

Në formë molekulare, acidi nitrat nuk ekziston. Në tretësirat ujore të përqendrimeve të ndryshme, substanca ka formën e grimcave të mëposhtme: H 3 O + - jonet e hidroniumit dhe anionet e mbetjes së acidit - NO 3 -.

Ndërveprimi acid-bazë

Acidi nitrik, i cili është një nga acidet më të fortë, hyn në shkëmbim, neutralizim. Pra, me oksidet bazë, përbërja merr pjesë në proceset metabolike, si rezultat i të cilave fitohet kripa dhe uji. Reaksioni i neutralizimit është vetia kimike bazë e të gjitha acideve. Produktet e bashkëveprimit të bazave dhe acideve do të jenë gjithmonë kripërat dhe uji përkatës:

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

Reaksionet me metale

Në një molekulë të acidit nitrik, formula e së cilës është HNO 3, azoti shfaq më shumë një shkallë të lartë oksidimi i barabartë me +5, kështu që substanca ka veti të theksuara oksiduese. Si një acid i fortë, ai është në gjendje të ndërveprojë me metalet në serinë e aktivitetit të metaleve deri në hidrogjen. Megjithatë, ndryshe nga acidet e tjera, ai mund të reagojë edhe me elementë metalikë pasivë, si bakri ose argjendi. Reagentët dhe produktet e ndërveprimit përcaktohen si nga përqendrimi i vetë acidit ashtu edhe nga aktiviteti i metalit.

Holloni acidin nitrik dhe vetitë e tij

Nëse pjesa masive e HNO 3 është 0,4-0,6, atëherë përbërja shfaq të gjitha vetitë e një acidi të fortë. Për shembull, ai shpërndahet në katione hidrogjeni dhe anione të mbetjeve acide. Treguesit në një mjedis acid, për shembull, lakmusi vjollcë, në prani të një tepricë të joneve H +, ndryshon ngjyrën e tij në të kuqe. Karakteristika më e rëndësishme reaksionet e acidit nitrat me metalet janë pamundësia për të lëshuar hidrogjen, i cili oksidohet në ujë. Në vend të kësaj, formohen komponime të ndryshme - oksidet e azotit. Për shembull, në procesin e bashkëveprimit të argjendit me molekulat e acidit nitrik, formula e të cilit është HNO 3, gjenden monoksidi i azotit, uji dhe kripë - nitrat argjendi. Shkalla e oksidimit të azotit në anionin kompleks zvogëlohet, pasi shtohen tre elektrone.

Me elemente metalike aktive si magnezi, zinku, kalciumi, acidi nitrat reagon për të formuar oksid nitrik, valenca e të cilit është më e vogla, është 1. Kripa dhe uji gjithashtu formohen:

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

Nëse acidi nitrik formula kimike i cili HNO 3 është shumë i holluar, në këtë rast, produktet e ndërveprimit të tij me metalet aktive do të jenë të ndryshme. Mund të jetë amoniak, azot i lirë ose oksid nitrik (I). E gjitha varet nga faktorët e jashtëm, të cilat përfshijnë shkallën e bluarjes së metalit dhe temperaturën e përzierjes së reaksionit. Për shembull, ekuacioni për ndërveprimin e tij me zinkun do të duket si ky:

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

Acidi i koncentruar HNO 3 (96-98%) në reaksionet me metalet reduktohet në dioksid azoti dhe kjo zakonisht nuk varet nga pozicioni i metalit në serinë N. Beketov. Kjo ndodh në shumicën e rasteve kur ndërveprohet me argjendin.

Le të kujtojmë përjashtimin nga rregulli: në kushte normale, acidi nitrik i koncentruar nuk reagon me hekurin, aluminin dhe kromin, por i pasivizon ato. Kjo do të thotë se një film mbrojtës oksidi është formuar në sipërfaqen e metalit, duke parandaluar kontaktin e mëtejshëm me molekulat e acidit. Një përzierje e një substance me acid klorhidrik të përqendruar në një raport 3: 1 quhet aqua regia. Ajo ka aftësinë për të shpërndarë arin.

Si reagon acidi nitrat me jometalet

Vetitë e forta oksiduese të një lënde çojnë në faktin se në reaksionet e saj me elementët jometalike, këta të fundit kalojnë në formën e acideve përkatëse. Për shembull, squfuri oksidohet në sulfat, bor në borik dhe fosfori në acide fosfate. Ekuacionet e reagimit më poshtë e konfirmojnë këtë:

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

Marrja e acidit nitrik

Metoda më e përshtatshme laboratorike për marrjen e një substance është ndërveprimi i nitrateve me të përqendruar. Ajo kryhet me ngrohje të ulët, duke shmangur një rritje të temperaturës, pasi në këtë rast produkti që rezulton dekompozohet.

Në industri, acidi nitrik mund të merret në disa mënyra. Për shembull, të marra nga azoti dhe hidrogjeni i ajrit. Prodhimi i acidit zhvillohet në disa faza. Oksidet e azotit do të jenë produkte të ndërmjetme. Së pari, formohet monoksidi i azotit NO, pastaj oksidohet me oksigjen atmosferik në dioksid azoti. Së fundi, në reaksion me ujin dhe oksigjenin e tepërt, nga NO 2 prodhohet acidi nitrat i holluar (40-60%). Nëse distilohet me acid sulfat të koncentruar, pjesa masive e HNO 3 në tretësirë ​​mund të rritet në 98.

Metoda e mësipërme për prodhimin e acidit nitrat u propozua për herë të parë nga themeluesi i industrisë së azotit në Rusi, I. Andreev, në fillim të shekullit të 20-të.

Aplikacion

Siç kujtojmë, formula kimike e acidit nitrik është HNO 3. Cili tipar i vetive kimike përcakton përdorimin e tij nëse acidi nitrat është një produkt me tonazh të madh të prodhimit kimik? Kjo është një aftësi e lartë oksiduese e substancës. Përdoret në industrinë farmaceutike për të marrë barna. Substanca shërben si lëndë ushqyese për sintezën e përbërjeve shpërthyese, plastikës, ngjyrave. Acidi nitrat përdoret në pajisje ushtarake si një oksidues për karburantin e raketave. Një sasi e madhe e tij përdoret në prodhim llojet më të rëndësishme plehrat azotike - nitrat. Ato ndihmojnë në rritjen e rendimentit të kulturave më të rëndësishme dhe rritjen e përmbajtjes së proteinave në fruta dhe masë të gjelbër.

Aplikimet e nitrateve

Duke marrë parasysh vetitë kryesore, prodhimin dhe përdorimin e acidit nitrik, ne do të përqendrohemi në përdorimin e përbërjeve të tij më të rëndësishme - kripërave. Ata nuk janë vetëm plehra minerale, disa prej tyre kanë një rëndësi të madhe në industrinë ushtarake. Për shembull, një përzierje prej 75% nitrat kaliumi, 15% qymyr të imët dhe 5% squfur quhet pluhur i zi. Ammonal, një eksploziv, përftohet nga nitrati i amonit, si dhe qymyri dhe pluhuri i aluminit. Pronë interesante kripërat e acidit nitrat është aftësia e tyre për t'u dekompozuar kur nxehen.

Për më tepër, produktet e reagimit do të varen nga cili jon metalik është pjesë e kripës. Nëse elementi metalik është në serinë e aktivitetit në të majtë të magnezit, nitritet dhe oksigjeni i lirë gjenden në produkte. Nëse metali që është pjesë e nitratit ndodhet nga magnezi në bakër përfshirës, ​​atëherë kur kripa nxehet, formohet dioksidi i azotit, oksigjeni dhe oksidi. element metalik. Kripërat e argjendit, arit ose platinit në temperaturë të lartë formojnë metalin e lirë, oksigjenin dhe dioksidin e azotit.

Në artikullin tonë, ne zbuluam se cila është formula kimike e acidit nitrik në kimi dhe cilat veçori të vetive të tij oksiduese janë më të rëndësishmet.

Acidi nitrik dhe vetitë e tij.

Acidi nitrik i pastër HNO 3 është një lëng pa ngjyrë. Në ajër, ai, si acidi klorhidrik i koncentruar, "tym", pasi avujt e tij formojnë pika të vogla mjegull me lagështinë e ajrit.

Acidi nitrik nuk është i fortë. Tashmë nën ndikimin e dritës, gradualisht dekompozohet:

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

Sa më e lartë të jetë temperatura dhe sa më i përqendruar të jetë acidi, aq më i shpejtë është dekompozimi. Dioksidi i nitrogjenit i lëshuar tretet në acid dhe i jep atij një ngjyrë kafe.

Acidi nitrik është një nga acidet më të forta: në tretësirat e holluara, zbërthehet plotësisht në jone H+ dhe N0 _.

Acidi nitrik është një nga oksiduesit më energjikë. Shumë jometale oksidohen lehtësisht prej tij, duke u kthyer në acidet përkatëse. Pra, kur zihet me acid nitrik, squfuri gradualisht oksidohet në acid sulfurik, fosfori në acid fosforik.

Acidi nitrik vepron pothuajse në të gjitha metalet (shih seksionin 11.3.2), duke i kthyer ato në nitrate dhe disa metale në okside.

HNO 3 i koncentruar pasivizon disa metale.

Gjendja e oksidimit të azotit në acidin nitrik është +5. Duke vepruar si një agjent oksidues, HNO 3 mund të reduktohet në produkte të ndryshme:

4 +3 +2 +1 0 -3

N0 2 N 2 0 3 JO N 2 O N 2 NH 4 N0 3

Cila nga këto substanca formohet, domethënë sa thellë zvogëlohet acidi nitrik në një rast ose në një tjetër, varet nga natyra e agjentit reduktues dhe nga kushtet e reagimit, kryesisht nga përqendrimi i acidit. Sa më i lartë të jetë përqendrimi i HNO3, aq më pak thellë restaurohet. Në reaksionet me acid të përqendruar, më së shpeshti lirohet NO2. Kur acidi nitrik i holluar reagon me metale joaktive, si bakri, lirohet NO. Në rastin e metaleve më aktive - hekuri, formohet zinku - N2O. Acidi nitrik shumë i holluar reagon me metale aktive - zink, magnez, alumin - për të formuar një jon amoniumi, i cili jep nitratin e amonit me acid. Zakonisht disa produkte formohen njëkohësisht.

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

Cu + HN0 3 (i holluar) -^ Cu (N0 3) 2 + N0 + H2O;

Mg + HN03 (i holluar) -> Mg(N03) 2 + N20 + n20;

Zn + HN0 3 (shumë i holluar) - Zn (N0 3) 2 + NH 4 N0 3 + H 2 0.

Nën veprimin e acidit nitrik në metale, hidrogjeni, si rregull, nuk lëshohet.

Gjatë oksidimit të jometaleve, acidi nitrik i përqendruar, si në rastin e metaleve, reduktohet në NO 2, p.sh.

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

Skemat e mësipërme ilustrojnë rastet më tipike të bashkëveprimit të acidit nitrik me metalet dhe jometalet. Në përgjithësi, reaksionet redoks që përfshijnë HNO 3 janë komplekse.

Një përzierje e përbërë nga 1 vëllim acidi nitrik dhe 3-4 vëllime të acidit klorhidrik të koncentruar quhet aqua regia. Vodka mbretërore shpërndan disa metale që nuk ndërveprojnë me acidin nitrik, duke përfshirë "mbretin e metaleve" - ​​arin. Veprimi i tij shpjegohet me faktin se acidi nitrik oksidon acidin klorhidrik me lëshimin e klorit të lirë dhe formimin e klorurit të azotit (1P), ose klorurit nitrosil, NOC1:

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

Klorur nitrosil është një produkt i ndërmjetëm i reaksionit dhe dekompozohet:

2N0C1 = 2N0 + С1 2 .

Klori në momentin e lëshimit përbëhet nga atome, gjë që përcakton aftësinë e lartë oksiduese të aqua regia. Reaksionet e oksidimit të arit dhe platinit zhvillohen kryesisht sipas ekuacioneve të mëposhtme:

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

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

Acidi nitrik vepron në shumë substanca organike në atë mënyrë që një ose më shumë atome hidrogjeni në një molekulë të një përbërjeje organike zëvendësohen nga grupet nitro - NO 2. Ky proces quhet nitrim dhe ka një rëndësi të madhe në kiminë organike.

Kripërat e acidit nitrik quhen nitrate. Të gjitha treten mirë në ujë dhe kur nxehen, dekompozohen me lëshimin e oksigjenit. Në të njëjtën kohë, nitratet e metaleve më aktive kalojnë në nitrite:

2KN0 3 \u003d 2KN0 2 + O 2

Prodhim industrial acid nitrik. Moderne metodat industriale Prodhimi i acidit nitrik bazohet në oksidimi katalitik amoniak me oksigjen atmosferik. Kur përshkruheshin vetitë e amoniakut, u tregua se ai digjet në oksigjen, dhe produktet e reagimit janë uji dhe azoti i lirë. Por në prani të katalizatorëve, oksidimi i amoniakut me oksigjen mund të vazhdojë ndryshe. Nëse një përzierje e amoniakut dhe ajrit kalohet mbi katalizator, atëherë në 750 ° C dhe një përbërje të caktuar të përzierjes, ndodh shndërrimi pothuajse i plotë i NH 3 në NO:

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

N0 e formuar kalon lehtësisht në NO 2, i cili me ujë në prani të oksigjenit atmosferik jep acid nitrik.

Lidhjet me bazë platini përdoren si katalizatorë në oksidimin e amoniakut.

Acidi nitrik i marrë nga oksidimi i amoniakut ka një përqendrim jo më shumë se 60%. Nëse është e nevojshme, përqendrohet.

Industria prodhon acid nitrik të holluar me një përqendrim prej 55, 47 dhe 45%, dhe të koncentruar - 98 dhe 97%. Acidi i koncentruar transportohet në rezervuarë alumini, acidi i holluar - në rezervuarë çeliku rezistent ndaj acidit.

Bileta 5

2. Roli i hekurit në jetën e organizmit.

Hekuri në trup. Hekuri është i pranishëm në organizmat e të gjitha kafshëve dhe në bimë (rreth 0,02% mesatarisht); është i nevojshëm kryesisht për shkëmbimin e oksigjenit dhe proceset oksiduese. Ka organizma (të ashtuquajturit përqendrues) të aftë për ta grumbulluar atë në sasi të mëdha (për shembull, bakteret e hekurit - deri në 17-20% të hekurit). Pothuajse i gjithë hekuri në organizmat shtazorë dhe bimorë është i lidhur me proteinat. Mungesa e hekurit shkakton ngadalësim të rritjes dhe klorozë të bimëve të shoqëruara me ulje të prodhimit të klorofilit. Teprica e hekurit gjithashtu ka një efekt të dëmshëm në zhvillimin e bimëve, duke shkaktuar, për shembull, sterilitet të luleve të orizit dhe klorozë. Në tokat alkaline, formohen komponime hekuri që janë të paarritshme për rrënjët e bimëve dhe bimët nuk e marrin atë në sasi të mjaftueshme; në tokat acide Hekuri shndërrohet në komponime të tretshme në teprica. Me mungesë ose tepricë të përbërjeve të asimilueshme të hekurit në tokë, sëmundjet e bimëve mund të vërehen në zona të mëdha.

Hekuri hyn në trupin e kafshëve dhe të njerëzve me ushqim (mëlçia, mishi, vezët, bishtajoret, buka, drithërat, spinaqi dhe panxhari janë më të pasurat me hekur). Normalisht, një person merr 60-110 mg hekur me dietë, që tejkalon ndjeshëm kërkesat e tij ditore. Thithja e hekurit të gëlltitur me ushqimin ndodh në pjesën e sipërme të zorrëve të vogla, prej nga hyn në gjak në formë të lidhur me proteina dhe transportohet me gjakun në organe dhe inde të ndryshme, ku depozitohet në formën e një kompleks hekur-proteina - ferritin. Depoja kryesore e hekurit në trup është mëlçia dhe shpretka. Për shkak të ferritinës, ndodh sinteza e të gjitha përbërjeve që përmbajnë hekur të trupit: hemoglobina e pigmentit të frymëmarrjes sintetizohet në palcën e eshtrave, mioglobina sintetizohet në muskuj, citokromet dhe enzimat e tjera që përmbajnë hekur sintetizohen në inde të ndryshme. Hekuri ekskretohet nga trupi kryesisht përmes murit të zorrës së trashë (te njerëzit rreth 6-10 mg në ditë) dhe në një masë të vogël nga veshkat.