Окислительные свойства азотной кислоты

Цели урока: знать строение, свойства и применение азотной кислоты, особые свойства азотной кислоты (взаимодействие с металлами); уметь доказывать химические свойства азотной кислоты, записывать уравнения реакций в свете представлений об электролитической диссоциации и окислительно-восстановительных процессах.

Ход урока

1. Организационный момент урока.

2. Изучение нового материала.

Химические свойства азотной кислоты

Для азотной кислоты характерны свойства: общие с другими кислотами и специфические:

Химические свойства азотной кислоты
общие с другими солями	специфические
1. Вследствие почти полной диссоциации Азотная кислота (аналогично соляной и серной) является сильной кислотой 2. Реагируют с основными оксидами: 3. Реагируют с основаниями: 4. Реагирует с солями более слабых и более летучих кислот (см. ряд вытесняемости кислот):	1. При нагревании и под действием света концентрированная азотная кислота разлагается:: Вследствие этого азотная кислота является сильным окислителем: а) тлеющая лучинка в нагретой концентрированной азотной кислоте загорается (рис. 1); б) скипидар (рис. 2) и древесные опилки в концентрированной азотной кислоте воспламеняются: Рис. 1 Рис. 2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЩИЕ С ДРУГИМИ КИСЛОТАМИ:

1. Очень сильная кислота. Индикаторы в её растворе изменяют цвет на красный.

Диссоциирует в водном растворе практически нацело:

HNO3 → H+ + NO3-

Изменение цветов индикаторов в кислотах

2. Реагирует с основными оксидами

K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O

K2O + 2H+ + 2NO3- → 2K+ + 2NO3- + H2O

K2O + 2H+ → 2K+ + H2O

3. Реагирует с основаниями

HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

H+ + NO3- + Na+ + OH- → Na+ + NO3- + H2O

H+ + OH- → H2O

4. Реагирует с солями, вытесняет слабые кислоты из их солей

2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2

2H+ + 2NO3- + 2Na+ + СO32- → 2Na+ + 2NO3- + H2O + CO2

2H+ + СO32- → H2O + CO2

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ:

Азотная кислота - сильный окислитель

N+5 → N+4→ N+2→ N+1→ No → N-3

N+5 + 8e-→N-3 окислитель, восстанавливается.

1. Разлагается на свету и при нагревании

4HNO3 t˚C→ 2H2O + 4NO2 + O2

Образуется бурый газ

2. Окрашивает белки в оранжево-желтый цвет (при попадании на кожу рук - "ксантопротеиновая реакция").

3. Реагирует с металлами.

В зависимости от концентрации кислоты и положения металла в электрохимическом ряду напряжений Н. Бекетова могут образовываться разные азотсодержащие продукты.

При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород

HNO3 + Me = соль + H2O + Х

Таблица. Продукты реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами

	Щелочные и щелочноземельные	Fe, Cr, Al, Ni, Co	Металлы до водорода	Металлы после водорода (Cu и др.)	Благородные Au, Pt, Os, Ir,Ta
HNO3 (конц.ω>60%)	N2O	пассивация (при обычных условиях); NO2 (при нагревании)	NO2	NO2	Нет реакции
HNO3 (разбавл.)	NH3, NH4NO3	Основной NO, но в зависимости от разбавления могут образовываться N2,N2O, NH3, NH4NO3. Чем больше разбавлена кислота, тем ниже степень окисления азота.		NO

Взаимодействие меди с азотной кислотой

Упрощенная схема «Продукты реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами»

Царская водка: V(HNO3) : V(HCl) = 1 : 3 растворяет благородные металлы.

HNO3 + 4HCl + Au = H[AuCl4] + NO + 2H2O

4HNO3 + 18HCl + 3Pt = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O

4. Реагирует с неметаллами.

Азотная кислота превращается в NO (или в NO2); неметаллы окисляются до соответствующих кислот:

S0 + 6HNO3(конц) → H2S+6O4 + 6NO2 + 2H2O

B0 + 3HNO3 → H3B+3O3 + 3NO2

3P0 + 5HNO3 + 2H2O → 5NO + 3H3P+5O4

HNO3 (конц.) + неметалл = окисление неметалла до кислоты в высшей степени окисления + NO2 + вода

HNO3 (разбав.) + неметалл + вода = окисление неметалла до кислоты в высшей степени окисления + NO

3. Закрепление изученного материала

№ 1. Осуществите превращения по схеме, назовите вещества, для УХР со * составить ОВ баланс, а для** разбор РИО:

NH4Cl**→ NH3* → N2 → NO → NO2 → HNO3 → NO2

№ 2. Осуществить превращения по схеме (внимательно посмотрите, куда направлены стрелки):

Соль аммония←Аммиак←Нитрид Лития ←Азот → Оксид азота (II)←Азотная кислота

Для ОВР составить е-баланс, для РИО полные, ионные уравнения.

№ 3. Напишите уравнения реакций взаимодействия азотной кислоты со следующими веществами в молекулярном и ионном виде:

a) Al2O3

б) Ba(OH)2

в) Na2S

№ 4. Запишите уравнения, составьте электронный баланс, укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель:

А) Сa + HNO3 (конц.)

Б) Сa + HNO3 (paзбавл.)

4. Домашнее задание

П. 19, упр. 1, 6 (а), задача 3 на стр. 60.