Молекулярна формула нітратної кислоти HNO3

Структурна формула:

Валентність Нітрогену в нітратній кислоті дорівнює IV, а ступінь окиснення +5.

Фізичні властивості: Безводна нітратна кислота – безбарвна летка рідина з різким запахом, на повітрі „димить”, дуже добре розчиняється у воді, змішуючись з нею у будь-яких співвідношеннях.

Хімічні властивості: Нітратна кислота належить до сильних одноосновних кислот.

1) У водному розчині вона повністю дисоціює на йони:

2) взаємодіє з основними оксидами та основами:

3) взаємодіє з обмеженою кількістю солей, оскільки нітратна кислота хоч і сильна, але летка:

4) Розкладається під час нагрівання і під впливом світла:

5) Взаємодіє з металами. Як сильний окисник нітратна кислота окиснює майже всі метали (за винятком золота, платини та ін.). При цьому водень не виділяється, бо відновлюється Нітроген, а не Гідроген. Продукти відновлення можуть бути різні: NO₂, NO, N₂O, N₂ або NH₃, який з нітратною кислотою утворює сіль амоній нітрат.

Концентрована нітратна кислота не діє на залізо, хром, алюміній, платину, золото, тантал. З іншими важкими металами вона взаємодіє з утворенням NO₂:

З лужними та лужноземельними металами нітратна кислота відновлюється до нітроген (І) оксиду.

Розбавлена нітратна кислота не взаємодіє з платиною, золотом. З іншими важкими металами взаємодіє, утворюючи NO. Внаслідок взаємодії з лужними, лужноземельними металами, а також оловом і залізом утворюється амоній нітрат:

6) Взаємодіє з неметалами. Сірку вона окиснює до сульфатної кислоти, фосфор – до фосфатної, а сама відновлюється до NO (розбавлена) і до NO₂ (концентрована):

Добування: У лабораторії нітратну кислоту одержують дією концентрованої сульфатної кислоти на сухі нітрати:

У промисловості нітратну кислоту добувають аміачним способом, який складається з таких стадій:

І) окиснення амоніаку до NO:

ІІ) окиснення NO киснем повітря до NO₂:

ІІІ) поглинання NO₂ водою за наявності надлишку кисню:

Застосування: для виробництва добрив, барвників, пороху та інших вибухових речовин, пластмас, штучного волокна, лікарських препаратів, піно- та фотоплівки; як сильний окисник у самозаймистих ракетних паливах.

3. Нітрати – тверді кристалічні речовини з йонним типом зв’язку, добре розчиняються у воді, усі отруйні. Нітрати Калію, Натрію, Кальцію та амонію називають селітрами.

Характерною хімічною властивістю нітратів є їхня здатність розкладатися під час нагрівання (термоліз) з виділенням кисню (за винятком амоній нітрату, внаслідок термолізу якого кисень не утворюється). Продукти термолізу залежать від природи металу, який входить до складу солі, від його місця в ряду активності металів:

Якісна реакція на нітратиполягає у виділенні бурого газу NO₂ під час нагрівання з концентрованою сульфатною кислотою і міддю:

Нітрати можна добути дією нітратної кислоти на метали, оксиди металів, основи, амоніак, деякі солі тощо:

Застосування: Нітрати використовують у сільському господарстві як добрива, у піротехніці для виготовлення чорного пороху та вибухових речовин. Окрім того, натрій нітрат та калій нітрат також використовують у варінні скла і в харчовій промисловості для консервування продуктів.

Контрольні запитання:

1. Які оксиди утворює Нітроген?

2. Які фізичні властивості характерні для нітратної кислоти?

3. У чому полягає аміачний спосіб одержання нітратної кислоти? Написати рівняння реакції.

4. Які хімічні властивості характерні для нітратної кислоти? Написати рівняння реакції.

5. Де використовуються нітратна кислота та її солі?

6. Визначте, яку масу солі можна отримати при взаємодії 200 г концентрованої нітратної кислоти з масовою часткою кислоти 60% з міддю.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 29-31.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 10, §§ 81-82, с. 96-98.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 30.

 

Тема 2. 14.Фосфор

План

1. Фосфор.

2. Алотропні модифікації фосфору.*

3. Хімічні властивості.**

4. Добування.*

5. Застосування.

1. Будова атома:

Електронна конфігурація: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Можливі ступені окиснення -3   +3 +5 Приклади РН3 Р4 Р2О3, Р4О6 Р2О5, Р4О10

 

Ізотопи: ³¹P, ³²P (штучний)

У природі Фосфор трапляється тільки в сполуках. Найважливіші мінерали, до складу яких увіходить кальцій фосфат – це фосфорити й апатити.

2. Хімічний елемент Фосфор утворює кілька простих речовин – алотропних модифікацій Фосфору, які помітно різняться за властивостями. Це – білий, червоний і чорний фосфор.

Алотропи Фосфору Ознаки порівняння Білий фосфор Червоний фосфор Чорний фосфор Кристалічні гратки Молекулярні Р4 Атомні Атомні Колір Білий Від коричневого до фіолетового Сіро-чорний Запах Часнику Без запаху Твердість Схожий на віск Твердий Відносно м’який Характер алотропа Неметалічний Металічний Температура плавлення 44ºС Плавиться лише під тиском, за температури > 280ºС переходить у пару білого фосфору Розчинність Мало у воді, добре в CS2 Нерозчинні Реакційна здатність Висока Низька Середня Люмінесценція Зеленкувате світіння в темряві - -

 

3. Фосфор хімічно активніший, ніж азот. Його активність залежить від алотропної форми. Найактивніший білий фосфор. Хімічна формула фосфору, умовна для всіх його алотропних форм, - Р.

1) Взаємодіє з металами:

2) Взаємодіє з неметалами. З воднем фосфор практично не взаємодіє

3) Взаємодіє з сильними окисниками:

4. Фосфор добувають із кальцій фосфату (складова фосфориту і апатиту) за допомогою піску і коксу. Суміш прожарюють в електропечах:

5. Білий фосфор широкого використання не має. Його застосовують для добування інших алотропних форм, фосфатних кислот, як бойову запалювальну речовину і для утворення димових завіс.

Червоний фосфор:

1) для виробництва сірників;

2) у металургії як розкисник під час добування сплавів;

3) для одержання феромагнітних плівок в елементах пам’яті обчислювальних машин;

4) для добування напівпровідникових фосфідів;

5) для добування фосфорорганічних препаратів – засобів знищення комах – шкідників сільськогосподарських рослин.

 

Контрольні запитання:

1. Яке місце в періодичній системі елементів займає Фосфор?

2. Наведіть електронну формулу атому Фосфору. Які ступені окиснення для нього характерні?

3. Що таке алотропія? Пояснити на прикладі фосфору.

4. Охарактеризуйте хімічні властивості фосфору.

5. Де використовується фосфор?

6. Яка сіль увториться, якщо 4,48 л аміаку (н.у.) пропустити через 230 г розчину амоній дигідрогенортофосфату з масовою часткою солі 10%. Обчисліть її масу.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 10 – 11 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 22.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 10, § 83, с. 98-99.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 29.