Азотная кислота плюс алюминий: AL+HNO3hразб= AL+HNO3кон= Океслительно-востановительная реакция — ответ на Uchi.ru

Азотная кислота


(HNO3) одноосновная сильная кислота, при нормальных условиях бесцветная жидкость, является одним из важнейших продуктов химической промышленности.

Физические и химические свойства

Плотность безводной азотной кислоты ρ = 1522 кг/м3, температура плавления tпл— 41,15°С, температура кипения tкип 84° С.

С водой смешивается в любых отношениях с образованием азеотропной смеси с tкип = 121,8°C, содержащей 69,2% кислоты. Также существуют кристаллогидраты HNO3∙H2O с tпл -37,85°С и HNO3∙3H2O c tпл-18,5°С. В отсутствии воды азотная кислота неустойчива, разлагается на свету с выделением кислорода уже при обычных температурах (4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2), причём выделяющейся двуокисью азота окрашивается в жёлтый цвет, а при высоких концентрациях NO2 — в красный.

Азотная кислота является сильным окислителем, окисляет серу до серной кислоты, фосфор — до фосфорной кислоты. Только золото, тантал и некоторые платиновые металлы не реагируют с азотной кислотой. С большинством металлов азотная кислота взаимодействует преимущественно с выделением окислов азота: ЗСu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Некоторые металлы, например железо, хром, алюминий, легко растворяющиеся в разбавленной азотной кислоте, но устойчивы к воздействию концентрированной, что объясняется образованием на поверхности металла защитного слоя окисла. Такая особенность позволяет хранить и перевозить концентрированную азотную кислоту в стальных ёмкостях.

Смесь концентрированной азотной и соляной кислоты в отношении 1:3, называемая царской водкой, растворяет даже золото и платину. Органические соединения под действием азотной кислоты окисляются или нитруются, причём в последнем случае остаток (нитрогруппа NO2+) замещает в органических соединениях водород (происходит нитрование).

Соли азотной кислоты называютя нитратами, а соли с Na,K, Са, NO4+ — селитрами.

Получение

В 13 в. было описано получение азотной кислоты нагреванием калиевой селитры с квасцами, железным купоросом и глиной.

В середине 17 в. И. Р. Глаубер предложил получать азотную кислоту при умеренном (до 150°C) нагревании калиевой селитры с концентрированной серной кислотой: KNO3 + H2SO4 → HNO3 + KHSO4 До начала 20 в. этот способ применяли в промышленности, заменяя калиевую селитру более дешёвой природной чилийской селитрой NaNO3.

Современный способ производства азотной кислоты основан на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. Основные стадии процесса:

  • контактное окисление аммиака до окиси азота: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O;
  • окисление окиси азота до двуокиси и поглощение смеси «нитрозных газов» водой:
    2NO + O2 → 2NO2
    3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
  • смесь аммиака (10 — 12% ) с воздухом пропускают через нагретую до 750 — 900°С сетку катализатора, которым служат сплавы платины — тройной (93% Pt, 3% Rh, 4% Pd) или двойной (90 — 95% Pt, 10 — 5% Rh)
  • окисление NO до NO2 и растворение NO2 в воде — может быть проведенj при атмосферном давлении, под давлением до 1 Мн/м2 или комбинированным способом, при котором под давлением происходит только поглощение нитрозных газов водой

Получают азотную кислоту с концентрациями 45 — 49% или (при использовании давления) 55 — 58% . Дистилляцией таких растворов может быть получена азотная кислота азеотропного состава. Более концентрированную кислоту (до 100% ) получают перегонкой растворов азотной кислоты с концентрированной H2SO4 или прямым синтезом — взаимодействием N2O4 с водой (или разбавленной азотной кислотой) и кислородом: 2N

2O4 + 2H2O + O2 → 4HNO3.

Применение азотной кислоты

Важнейшие области применения азотной кислоты — производство азотных и комбинированных удобрений, взрывчатых веществ (тринитротолуола и др.), органических красителей.

В органическом синтезе широко применяют смесь концентрированной азотной и серной кислоты — «нитрующую смесь».

Азотную кислоту используют в камерном способе производства серной кислоты, для получения фосфорной кислоты из фосфора, как окислитель ракетного топлива.

В металлургии азотую кислоту применяют для травления и растворения металлов, а также для разделения золота и серебра.

Токсичность

Вдыхание паров азотной кислоты приводит к отравлению, попадание кислоты (особенно концентрированной) на кожу вызывает ожоги. Предельно допустимое содержание азотной кислоты в воздухе промышленных помещений равно 50 мг/м3 в пересчёте на N2O5.

Концентрированная азотная кислота при соприкосновении с органическими веществами вызывает пожары и взрывы.

 
Вернуться в каталог

Заказ продукции

Как к Вам обращаться:

Телефон:

Email для связи:

Интересующая продукция:

Ваше сообщение:

Азотная кислота, подготовка к ЕГЭ по химии

Азотная кислота является одной из самых сильных минеральных кислот, в концентрированном виде выделяет пары желтого цвета с резким запахом. За исключением золота и платины растворяет все металлы.

Применяют азотную кислоту для получения красителей, удобрений, органических нитропродуктов, серной и фосфорной кислот.

В результате ожога азотной кислотой образуется сухой струп желто-зеленого цвета.

Получение

В промышленности азотную кислоту получают в результате окисления аммиака на платино-родиевых катализаторах.

NH3 + O2 → (кат. Pt) NO + H2O

NO + O2 → NO2

NO2 + H2O + O2 → HNO3

Чистая азотная кислота впервые была получена действием на селитру концентрированной серной кислоты:

KNO3 + H2SO4(конц.) → KHSO4 + HNO3↑

Химические свойства

  • Кислотные свойства

    • Является одноосновной сильной кислотой, вступает в реакции с основными оксидами, основаниями. С солями реагирует при условии выпадения осадка, выделения газа или образования слабого электролита.

    CaO + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O

    HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

    Na2CO3 + HNO3 → NaNO3 + H2O + CO2↑

  • Термическое разложение

    • При нагревании азотная кислота распадается. На свету (hv) также происходит подобная реакция, поэтому азотную кислоту следует хранить в темном месте.

    HNO3 → (hv) NO2 + H2O + O2

  • Реакции с неметаллами

    • Азотная кислота способна окислить все неметаллы, при этом, если кислота концентрированная, азот обычно восстанавливается до NO2, если разбавленная — до NO.

    HNO3(конц.) + C → CO2 + H2O + NO2

    HNO3(конц.) + S → H2SO4 + NO2 + H2O

    HNO3(разб.) + S → H2SO4 + NO + H2O

    HNO3(конц.) + P → H3PO4

    + NO2 + H2O

  • Реакции с металлами

    • В любой концентрации азотная кислота проявляет свойства окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +5 до -3. На какой именно степени окисления остановится азот, зависит от активности металла и концентрации азотной кислоты.

    Для малоактивных металлов (стоящих в ряду напряжений после водорода) реакция с концентрированной азотной кислотой происходит с образованием нитрата и преимущественно NO2.

    Cu + HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

    С разбавленной азотной кислотой газообразным продуктом преимущественно является NO.

    Cu + HNO3(разб.) → Cu(NO3)2 + NO + H2O

    В реакциях с металлами, стоящими левее водорода в ряду напряжений, возможны самые разные газообразные (и не газообразные) продукты: бурый газ NO2, NO, N2O, атмосферный газ N2, NH4NO3.

    Помните о закономерности: чем более разбавлена кислота и активен металл, тем сильнее восстанавливается азот. Ниже представлены реакции цинка с азотной кислотой в различных концентрациях.

    Zn + HNO3(70% — конц. ) → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O

    Zn + HNO3(35% — ср. конц.) → Zn(NO3

    )2 + NO + H2O

    Zn + HNO3(20% — разб.) → Zn(NO3)2 + N2O + H2O

    Zn + HNO3(10% — оч. разб.) → Zn(NO3)2 + N2 + H2O

    Посмотрите на таблицу ниже, в которой также отражены изученные нами закономерности.

    Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует хром, железо, алюминий, никель, свинец и бериллий. Это происходит за счет оксидной пленки, которой покрыты данные металлы.

    Al + HNO3(конц.) ⇸ (реакция не идет)

    При нагревании или амальгамировании (покрытие ртутью) перечисленных металлов реакция с азотной кислотой идет, так как оксидная пленка на поверхности металлов разрушается.

    Al + HNO3 → (t) Al(NO3)3 + NO2 + H2O

Соли азотной кислоты — нитраты NO
3—

Получение

Получают нитраты в ходе реакции азотной кислоты с металлами, их оксидами и основаниями.

Fe + HNO3(разб.) → Fe(NO3)2 + N2O + H2O

В реакциях с оксидами и основаниями газообразный продукт обычно не выделяется.

MgO + HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O

Cr(OH)3 + HNO3 → Cr(NO3)3 + H2

O

Нитрат аммония получают реакция аммиака с азотной кислотой.

NH3 + HNO3 → NH4NO3

Обратите внимание на следующую закономерность: концентрированная азотная кислота, как правило, окисляет железо и хром до +3. Разбавленная кислота — до +2.

Fe + HNO3(разб.) → Fe(NO3)2 + N2O + H2O

Fe + HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + NO + H2O

Химические свойства

  • Реакции с металлами, основаниями и кислотами

    • Как и для всех солей, из нитратов можно вытеснить металл другим более активным. Соли реагируют с основаниями и кислотами, если в результате реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).

    Hg(NO3)2 + Mg → Mg(NO3)2 + Hg

    Pb(NO3)2 + LiOH → Pb(OH)2 + LiNO3

    AgNO3 + KCl → AgCl↓ + KNO3

    Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + NaNO3

  • Разложение нитратов

    • Нитраты разлагаются в зависимости от активности металла, входящего в их состав.

    Pb(NO3)2 → (t) PbO + NO2 + O2

    NaNO3 → (t) NaNO2 + O2

    Cu(NO3)2 → (t) CuO + NO2 + O2

    PtNO3 → (t) Pt + NO2 + O2

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Назовите газ, который выделяется при взаимодействии алюминия с азотной кислотой. Напишите, какая реакция произошла.

Последняя обновленная дата: 13 марта 2023 г.

•

Общее представление: 250,2K

•

Просмотры сегодня: 7,31K

Ответ

Проверено

250,2K+ виды

HINT: 9003

алюминия азотной кислотой выделился газ, представляющий собой оксид азота. Используется в основном для производства удобрений.

Полный пошаговый ответ:
Когда алюминий реагирует с азотной кислотой, выделяется газообразный диоксид азота. В качестве побочного продукта образуется вода, сбалансированная химическая реакция протекает по следующей схеме:
\[{\text{Al}} + 6{\text{HN}}{{\text{O}}_3} \to {\text {Al}}{\left( {{\text{N}}{{\text{O}}_3}} \right)_3} + 3{\text{N}}{{\text{O}}_2 } + 3{{\text{H}}_2}{\text{O}}\]
Алюминий — это элемент 13 группы; он принадлежит к группе № 13 и периоду № 3. Атомный номер алюминия равен 14, а массовое число — 27. Валентность алюминия — 3. Азотная кислота является минеральной кислотой и обладает высокой коррозионной активностью, как и другие минеральные кислоты. Это известно как aqua fortis, что означает крепкую воду. Степень окисления азота в азотной кислоте равна плюс 5, что является самым высоким показателем в случае азота, поскольку азот имеет 5 электронов в своей валентной оболочке. Следовательно, азотная кислота является очень сильным окислителем. У азота в диоксиде азота есть один электрон, и, следовательно, это свободный радикал. Имеет красновато-коричневый цвет. Он существует в равновесии со своим димером, который представляет собой четырехокись азота, которая представляет собой бесцветный газ.
$NO_2$ выделяется при реакции алюминия с азотной кислотой.

Примечание:
Обычно металлы реагируют с кислотами с образованием газообразного водорода, но когда металлы реагируют с азотной кислотой, газообразный водород не выделяется. Образовавшийся водород окисляется до воды. Это связано с тем, что азотная кислота является очень сильным окислителем и окисляет образующийся водород до воды.

Недавно обновленные страницы

В Индии по случаю бракосочетания фейерверк 12 класс химия JEE_Main

Щелочноземельные металлы Ba, Sr, Ca и Mg могут быть отнесены к 12 классу химии JEE_Main

Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал 12 класс химии JEE_Main

Что из следующего является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 класс 12 химии JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А 11 класс химии JEE_Main

Фосфин получают из следующей руды Кальций 12 класса химии JEE_Main

В Индии по случаю бракосочетания фейерверк 12 класса химии JEE_Main

Щелочноземельные металлы Ba, Sr, Ca и Mg могут быть отнесены к 12 классу химии JEE_Main

Что из следующего имеет самый высокий электродный потенциал 12 класс химии JEE_Main

Что из следующего является истинным пероксидом A rmSrmOrm2 класс 12 химии JEE_Main

Какой элемент обладает наибольшим атомным радиусом А Химический класс 11 JEE_Main

Фосфин получают из следующей руды А Кальций 12 химического класса JEE_Main

Актуальные сомнения

Азотная кислота – химикат для подготовки и удаления мути алюминия для анодирования

Химическая формула азотной кислоты

Азотная кислота – это HNO 3 .

О азотной кислоте

Азотная кислота действительно ужасная штука. На мой взгляд, это намного противнее, чем серная кислота. Я получаю бутылки светло-желтого цвета. Вы откручиваете крышку, и сверху выходит видимый дым белого пара. Противный. Желтый цвет обусловлен образованием оксидов азота с течением времени. Действительно сильная азотная кислота (более 86%) известна как дымящая азотная кислота. Это может быть либо белый дым, либо красный дым, в зависимости от того, сколько диоксида азота присутствует.

Азотная кислота используется в качестве лабораторного реагента и, что более известно, при изготовлении взрывчатых веществ, таких как тротил. Он также популярен при изготовлении удобрений, но это слишком скучно, чтобы вдаваться в подробности.

Я всегда осторожен с этой кислотой и держу поблизости много щелочи на случай непредвиденных обстоятельств.

Где купить азотную кислоту

Азотную кислоту купить непросто. Я использую интернет-магазин в Великобритании, чтобы купить бутылки с 70% раствором. Они посылают этот материал по почте? Безумие, но мне нравится!

Азотная кислота и анодирование алюминия: удаление шлама

Назначение азотной кислоты в процессе анодирования алюминия не сразу очевидно. Азотная кислота используется для подготовки поверхности алюминия перед самим анодированием. [произошла ошибка при обработке этой директивы] [произошла ошибка при обработке этой директивы]


Первым этапом подготовки алюминия к анодированию является удаление имеющегося оксидного слоя в ванне с едким натром. Это очень захватывающе и вонюче: много пены, пара и т. д. Правильная химия. Не из-за этого возни с жалкими кусочками лакмусовой бумажки.

После ванны с едким натром алюминий промывается. В этот момент, в зависимости от используемого сплава алюминия, поверхность кажется покрытой грязью. Алюминий обычно не используется в чистом виде. Это сплав различных металлов. Хотя каустическая сода удаляет алюминий и оксид алюминия, она не удаляет другие металлы, и они остаются на поверхности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *