Алюміній нітрат формула – Нитрат алюминия — это… Что такое Нитрат алюминия?

Разложение Al(NO3)3, напишите уравнение реакции

Нитрат алюминия представляет собой твердое вещество белого цвета, кристаллы которого при нагревании разлагаются () с образованием оксида алюминия и выделением газов – диоксида азота и кислорода. Молекулярное уравнение термического разложения Al(NO3)3 имеет следующий вид:

   

Нитрат алюминия хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону). Растворяется в азотной кислоте. Реагирует со щелочами, гидратом аммиака.

   

   

   

В промышленных масштабах нитрат алюминия получают по реакции взаимодействия между оксидом / гидроксидом алюминия и оксидом азота (V).

   

   

Среди лабораторных способов наиболее распространенными являются обменные реакции между гидроксидом алюминия и азотной кислотой; сульфатом алюминия и нитратом бария / свинца и др.

   

   

ru.solverbook.com

Нітрат алюмінію

Знаймо

Додати знанняприховати рекламу

Цей текст може містити помилки.


Введення

Нітрат алюмінію, азотнокислий алюміній - Al (NO 3) 3,неорганічне з'єднання, алюмінієва сіль азотної кислоти.

Крім власне безводного нітрату, в алюмінію існують і основні нітрати: AlOH (NO 3) 2 і Al (OH) 2 NO 3, а також ряд гідратованих солей Al (NO 3) 3 xH 2 O (х = 4, 6, 8 , 9), серед яких найбільш стабільний нонагідрат: Al (NO 3) 3 9H 2 O.


1. Фізичні властивості

Безводний нітрат алюмінію являє собою біле або безбарвна кристалічна, надзвичайно гігроскопічне речовина, що димлять на повітрі [2] [6]. Добре розчинний у холодній воді (63,7% при 25 C) і полярних органічних розчинниках [6]. Температура плавлення 66 C (з розкладанням), в вакуумі переганяється при 50 C [2].

Нонагідрат Al (NO 3) 3 9H 2 O - білі кристали, розпливається на повітрі, з моноклінної структурою (a = 1,086 нм, b = 0,959 нм, c = 1,383 нм, β = 95,15 , z = 4, просторова група P 2 1 / a). При нагріванні трохи вище температури плавлення (73,6 C) втрачає спершу одну, а потім ще дві молекули води

[2].

Щільність водного розчину нітрату алюмінію при 18 C [7] :

1% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14%
Щільність, г / л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
16% 18% 20% 24% 28% 30% 32% -
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6 -

2. Хімічні властивості

Водні розчини нітрату алюмінію мають pH від 2,5 до 3,7 [9].
При нагріванні гідроліз можна провести повністю [8] :
Реакція з концентрованим водним розчином аміаку може йти по двох напрямах [8].
На холоду:
При нагріванні:
  • При нагріванні розкладається [8] :
Нонагідрат при сильному нагріванні (135 C) спершу утворює основну сіль Al (OH) 2 NO 3 1,5 H 2 O, а при більш високій температурі (200 C) розкладається до аморфного оксиду алюмінію [10].

3. Отримання

3.1. Лабораторні методи

У лабораторії водний розчин нітрату алюмінію отримують розчиненням алюмінію в розведеної азотної кислоти :

Альтернативний метод полягає у взаємодії гідроксиду алюмінію з азотною кислотою:

Нарешті, шукану сіль можна отримати обмінної реакцією сульфату алюмінію з нітратом барію або свинцю :

З водного розчину за допомогою кристалізації виділяють нонагідрат нітрату алюмінію. Кристалогідрати з меншою кількістю води отримують з водних розчинів азотної кислоти [10].

Безводний нітрат алюмінію можна отримати реакцією кристаллогидрата з надлишком оксидом азоту (V) (реакція (1)) або безводного хлориду алюмінію з нітратом хлору (реакція (2)) [10][11] :


3.2. Промислове виробництво

У промисловості безводний нітрат алюмінію отримують взаємодією оксиду або гідроксиду алюмінію з оксидом азоту (V) [8] :

У разі використання броміду алюмінію в якості вихідної сировини для синтезу, реакція йде в дві стадії:


4. Застосування

З'єднання використовується в текстильної промисловості як протрава при фарбуванні тканин, для дублення шкіри, у виробництві ниток розжарювання, як каталізатора при очищенні нафти, антикорозійного агента; у виробництві ізоляційних паперів, нагрівальних елементах, антиперспірантів; в ядерній фізиці

[12].

5. Небезпека

ЛД 50 (щури, перорально) = 4,28 г / кг [13].

Примітки

  1. 1 2 3 Лідін Р.А., Андрєєва Л.Л., Молочко В.А. Глава 3. Фізичні властивості / / Константи неорганічних речовин: довідник / За редакцією проф. Р.А.Лідіна. - 2-е изд., Перераб. і доп .. - М .: "Дрофа", 2006. - С. 76. - ISBN 5-7107-8085-5
  2. 1 2 3 4 Алюмінію нітрат / / Хімічна енциклопедія / Головний редактор І. Л. Кнунянц. - М .: "Радянська енциклопедія", 1988. - Т. 1. - С. 212.
  3. Лідін Р.А., Андрєєва Л.Л., Молочко В.А. Частина IV. Термодинаміка. Глава 1. Ентальпія освіти, ентропія і енергія Гіббса утворення речовин / / Константи неорганічних речовин: довідник / За редакцією проф. Р.А.Лідіна. - 2-е изд., Перераб. і доп .. - М .: "Дрофа", 2006. - С. 441. - ISBN 5-7107-8085-5
  4. Лідін Р.А., Андрєєва Л.Л., Молочко В.А. Частина VI. Розчинність речовин у воді / / Константи неорганічних речовин: довідник / За редакцією проф. Р.А.Лідіна. - 2-е изд., Перераб. і доп .. - М .: "Дрофа", 2006. - С. 618. - ISBN 5-7107-8085-5
  5. 1 2 3 Perry DL, Phillips SL Handbook of Inorganic Compounds. - CRC Press, 1995. - P. 9. - ISBN 0-8493-8671-3
  6. 1 2 Patnaik P. Handbook of inorganic chemical. - McGraw-Hill, 2003. - P. 9. - ISBN 0-07-049439-8
  7. Лідін Р.А., Андрєєва Л.Л., Молочко В.А. Частина VII. Щільність води і водних розчинів. Глава 3. Солі / / Константи неорганічних речовин: довідник / За редакцією проф. Р.А.Лідіна. - 2-е изд., Перераб. і доп .. - М .: "Дрофа", 2006. - С. 641. - ISBN 5-7107-8085-5
  8. 1 2 3 4 5 Лідін Р.А., Молочко В.А., Андреєва Л.Л. Хімічні властивості неорганічних речовин / За редакцією проф. Р.А.Лідіна. - 3-е изд .. - М .: "Хімія", 2000. - С. 84. - ISBN 5-7245-1163-0
  9. Тихонов В.М. Аналітична хімія алюмінію. - Серія "Аналітична хімія елементів". - М .: "Наука". - Т. 1971. - С. 16.
  10. 1 2 3 Downs AJ Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium. - First edition. - London: Chapman & Hall, 1993. - P. 153. - 526 p. - ISBN 0-7514-0103-X
  11. Турова Н.Я. Неорганічна хімія в таблицях. - М .: "Вищий хімічний коледж РАН", 1997. - С. 66.
  12. Vincoli JW Aluminium nitrate / / Risk Management for Hazardous Chemicals. - CRC Press, 1997. - Т. 1. - 3136 p. - ISBN 1-56670-200-3
  13. Gardner's commercially important chemicals: synonyms, trade names, and properties / Edited by Milne GWA. - New Jersey: John Wiley and Sons, 2005. - P. 22. - ISBN 0-471-73518-3

Література

  1. Downs AJ Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium. - First edition. - London: Chapman & Hall, 1993. - 526 p. - ISBN 0-7514-0103-X

Цей текст може містити помилки.


Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Нітрат натрію
Нітрат калію
Нітрат кальцію
Нітрат амонію
Нітрат натрію
Трифторид алюмінію
Селенід алюмінію
Сульфат алюмінію
Сульфід алюмінію

znaimo.com.ua

Нитрат алюминия - немного теории

 

Если вы считаете, что такие химические соединения, как нитраты, не имеют никакого отношения к вашей жизни, то вы глубоко ошибаетесь. Они вплотную соприкасаются практически со всеми отраслями народного хозяйства, промышленности, и не знать о них просто невозможно. Нитрат алюминия по своему составу представляет собой неорганическое соединение белого или цвета. Также оно может быть бесцветным. По химическому составу нитрат алюминия является алюминиевой солью азотной кислоты, то есть это соединения алюминия, которые под действием тех или иных реагентов вступают в реакцию с кислотами. Алюминий имеет основные и безводные нитраты, хотя область применения и тех, и других практически одинакова.

Безводный нитрат алюминия гигроскопичен, он обладает уникальной способностью поглощать водяные пары из воздуха. Причем само вещество кристаллической формы и дымится на воздухе. Кроме того, нитрат алюминия очень хорошо растворяется в воде и в полярных растворителях органического характера. Еще одно отличительное свойство этого вещества – оно является очень сильным окислителем. Его безводная форма вступает в реакции с самыми разными органическими растворителями. Водный раствор нитрата алюминия получается благодаря растворению алюминия в азотной кислоте лабораторными методами.

Основная область применения нитрата алюминия в современном мире – это текстильная промышленность. Так как плотность аллюминия относительно невелика, то составом на основе этого вещества обрабатывается поверхность тканей. Это делается перед окрашиванием. В данном случае нитрат алюминия является лучшим средством для протравы любого текстильного материала. Именно поэтому данное вещество так хорошо нам всем знакомо.

Кроме того, нитрат алюминия широко применяется и в нефтеперерабатывающей отрасли, в частности, для получения основных видов топлива и смазок. Так, вещество служит катализатором для процесса очистки нефти от нежелательных примесей. Еще одно уникальное свойство нитрата алюминия – способность защищать различные поверхности от коррозии. Ведь агрессивно настроенная окружающая среда не даст спокойно существовать тому или иному изделию из металла. Многие составы на основе этого вещества очень популярны в своей области.

Нитрат алюминия также встречается и в ряде других отраслей. Его используют для изготовления формовочных смесей, изоляционной бумаги, при создании нагревательных элементов, для формирования специальных нитей накаливания. Особое место нитрат алюминия занимает в ядерной физике. Но это уже совсем другая тема, ведь там нам придется более детально рассматривать химическую формулу данного элемента и изменения, которые будут протекать в нем под действием тех или иных реагентов.

Стоит отметить и еще одно интересное свойство алюминия. Дело в том, что во все составы, которые содержат его элементы, обязательно добавляется любая однопроцентная кислота. Обусловлено это тем, что неправильное хранение смеси может привести к началу процесса самовозгорания, а это чревато серьезными последствиями. В слабокислом растворе такая реакция происходить не может, а вот щелочи мгновенно активизируют это действие.

Не стоит забывать и о технике безопасности при работе с алюминием – наличие респиратора, перчаток и защитной одежды обязательно. Причем в помещениях, рассчитанных на хранение составов с применением оного, должны быть соблюдены все противопожарные меры. Также не стоит забывать о правильно сконструированной воздушной вентиляции и вытяжке. Только соблюдение всех этих правил и норм позволит безопасно получать разнообразную продукцию, которая активно используется нами в быту.

 

fb.ru

Нитрид алюминия - это... Что такое Нитрид алюминия?

Нитри́д алюми́ния (алюмонитри́д) — бинарное неорганическое химическое соединение алюминия с азотом. Химическая формула — AlN.

История

Нитрид алюминия был впервые синтезирован в 1877 году, но только в середине 1980-х его потенциал для практического применения в микроэлектронике был осознан из-за его относительно высокой теплопроводности для изоляции керамики (70—210 Вт·м−1·K−1 для поликристаллического материала, и до 275 Вт·м−1·K−1 для монокристаллов). Этот материал представляет интерес как нетоксичная альтернатива оксиду бериллия. Методы металлизации позволяют находить применение в электронике данному веществу вместо глинозёма и оксида бериллия.

Химические свойства

Нитрид алюминия — (главным образом) материал с ковалентными связями, имеющий гексагональную кристаллическую структуру, которая является аналогом структуры сульфида цинка, известной как вюрцит. Кристаллографическая группа для этой структуры — . Материал устойчив к очень высоким температурам в инертных атмосферах. На воздухе поверхностное окисление происходит выше 700 °C, и при комнатной температуре были обнаружены поверхностные окисленные слои толщиной 5—10 нм. Этот окисный слой защищает материал до 1370 °C. Выше этой температуры происходит объёмное окисление материала. Нитрид алюминия устойчив в атмосферах водорода и углекислого газа до 980 °C. Материал распадается медленно в неорганических кислотах при контакте жидкости с границами зёрен, как и в случае с сильными щелочами. Материал гидролизуется медленно в воде.

Физические свойства

Белый порошок или водянисто-белые прозрачные кристаллы. Медленно растворяется в горячих минеральных кислотах. Холодные НCl, H24, HNO3 и царская водка действуют слабо, холодная HF не действует. Концентрированные горячие растворы щелочей разлагают с выделением NH3.

Применение

Получение

Получается восстановлением Аl2О3 углем в атмосфере азота:

Также нитрид алюминия можно получить с помощью азотирования алюминиевой пудры:

Пропустив через алюминий аммиак, получим водород и, в виде осадка, нитрид алюминия:

Ссылки

dic.academic.ru

Формула нітрату алюмінію в хімії

Нітрат алюмінію в звичайних умовах являє собою тверду речовину білого кольору (рис. 1), яке розкладається при нагріванні.

Добре розчиняється у воді (гідролізується по катіону). Розчиняється в азотній кислоті. Реагує з лугами, гідратом аміаку.

Мал. 1. Нітрат алюмінію. Зовнішній вигляд.

Хімічна формула нітрату алюмінію

Хімічна формула нітрату алюмінію Al (NO3) 3. Вона показує, що до складу даної молекули входять один атом алюмінію (Ar = 27 а.е.м.), три атома азоту (Ar = 14 а.е.м.) і дев'ять атомів кисню (Ar = 16 а.о. м.). За хімічною формулою можна обчислити молекулярну масу нітрату алюмінію:

Mr (Al (NO3) 3) = 27 + 3 × 14 + 9 × 16 = 27 + 42 + 144 = 213.

Графічна (структурна) формула нітрату алюмінію

Структурна (графічна) формула нітрату алюмінію є більш наочною. Вона показує те, як пов'язані атоми між собою всередині молекули:

іонна формула

Нітрат алюмінію являє собою електроліт, який дисоціює на іони у водному розчині згідно з наступним рівнянням реакції:

Приклади розв'язання задач

При нейтралізації 25,5 г граничної одноосновної кислоти надлишком розчину бікарбонату натрію виділилося 5,6 л (н.у.) газу. Визначте молекулярну формулу кислоти.

Запишемо рівняння реакції нейтралізації граничної одноосновної кислоти надлишком розчину бікарбонату натрію в загальному вигляді:

Розрахуємо кількість речовини, що виділився в ході реакції вуглекислого газу:

n (CO2) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

Розрахуємо молярну масу граничної одноосновної кислоти:

Визначимо число атомів вуглецю в молекулі граничної одноосновної кислоти (значення відносних атомних мас, узятих з Періодичної таблиці Д. І. Менделєєва, округлимо до цілих чисел: 12 - для вуглецю, 1 - для водню і 16 для кисню):

M (Cn h3n + 1 COOH) = 12n + 2n + 1 + 12 + 16 + 16 + 1 = 14n + 46;

14n + 46 = 102 г / моль;

Значить молекулярна формула граничної одноосновної кислоти C4 H9 COOH.

Схожі статті

jak.koshachek.com

Нитрат калия - это... Что такое Нитрат калия?

Нитрат калия
Общие
Систематическое наименованиеНитрат калия
Сокращенияв народе КС, НК
Традиционные названияКа́лиевая селитра, кали́йная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter)[источник?]
Химическая формулаKNO3
Эмпирическая формулаKNO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)твёрдое
Отн. молек. масса101,1032 а. е. м.
Молярная масса101,1032 г/моль
Плотность2,109 (16 °C) г/см³
Твёрдость2
Термические свойства
Температура плавления334 °C
Температура кипенияс разложением °C
Температура разложения400 °C
Тройная точкаотсутствует
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)-494,00 кДж/моль
Энтальпия плавления9,80 кДж/моль
Энтальпия сублимации181,00 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
Классификация
Рег. номер CAS7757-79-1
RTECSTT3700000
Безопасность
ЛД503750 мг/кг
Токсичностьмалотоксичен
NFPA 704

Нитра́т ка́лия, азотноки́слый ка́лий (ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, индийская селитра и др.) — неорганическое бинарное соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой KNO3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.

Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находятся одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных[1].

Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддается очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.

Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (черного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобный комплекс двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).

Физические свойства

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельченном состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решеткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[2][3]:

Растворитель / Температура0 °С10 °С20 °С25 °С30 °С40 °С50 °С60 °С70 °С80 °С90 °С100 °С
Вода13,921,231,637,946,061,3106,2166,6245,0
Жидкий аммиак10,5210,4
Гидразин14
Диэтиловый эфир
Этанол
Метанол
Глицерин

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддается очистке перекристаллизацией, причем с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Химические свойства

Разлагается при 400 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2 (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):

Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. В смеси с некоторыми органическими материалами склонен самовоспламенять их.

Расплав может быть использован для получения калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в этом состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

Получение

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дерном для удерживания образующихся газов. При гниении навоза образовывался аммиак, который накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу. Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция)

является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

Первый способ применялся до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрел производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия:

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

— популярнейшая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия
— в основном демонстративная реакция соответствующей кислоты и основания
— тоже демонстративная реакция соответствующих кислоты и металла
— демонстр. реакция соотв. щелочного оксида с соотв. кислотой

Природные источники и месторождения

В природе калия нитрат распространен в виде минерала нитрокалита. Крупнейшие его месторождения находятся в Ост-Индии и в Чили (вместе с основным минералов — нитронатритом). Природный нитрат калия является результатом разложения азотистых веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом[4].

В очень малых количествах содержится в растениях и животных[1], является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

Применение

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два частично блокирующих усвоение друг друга растениями элемента.

Незаменим он при изготовлении дымного пороха и некоторых других составов (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас идут на производство пиротехники.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стекол и придания прочности изделиям из стекла[5].

Расплав часто используется в лабораториях и у любителей для получения элементарного калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности при переработке никелевых руд.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *