Азотная кислота

Слайд 2

Азотная кислота

Слайд 3

Оглавление Коротко о главном Промышленный способ получения азотной кислоты Свойства азотной кислоты (физические, термические, оптические, токсические) Физические и физико-химические свойства азотной кислоты Химические свойства азотной кислоты Важнейшие области применения азотной кислоты Использованная литература и интернет сайты

Слайд 4

Коротко о главном Азотная кислота, HNO 3 , одноосновная сильная кислота, при обычных условиях бесцветная жидкость. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации с ромбическими решётками. Отн. молекулярная масса 63.012 а.е.м. Молярная масса 63.012 г/моль. Азот в азотной кислоте четырёхвалентен, степень окисления +5

Слайд 5

Промышленный способ получения азотной кислоты Схема последовательного получения кислоты: Химические реакции: NH 3 Н N О 3 N О N О 2 4 NH 3 + 5О 2 = 4 NO + 6Н 2 О + Q 2NO + O 2 = 2NO 2 + Q NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO ↑ + Q

Слайд 6

Современный способ производства основан на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. Основные стадии процесса: контактное окисление аммиака до окиси азота: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O; окисление окиси азота до двуокиси и поглощение смеси так называемых "нитрозных газов" водой: 2NO + O 2 = 2NO 2 ; 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 +NO. Смесь аммиака (10 — 12% ) с воздухом пропускают через нагретую до 750 — 900° С сетку катализатора, которым служат сплавы платины. Время контакта воздушно-аммиачной смеси с катализатором не должно превышать 1 мсек, иначе образовавшаяся окись азота разлагается. Вторая стадия процесса — окисление NO до N02 и растворение NO2 в воде — может быть проведена при атмосферном давлении, под давлением до 1 Мн/м2 (10 кгс/см2) 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% . 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: 2N2O4 + 2H2O + O2 = =4HNO3. В России производят 97 — 98%-ную азотную кислоту

Слайд 7

Свойства азотной кислоты Физические свойства Состояние (стандартные условия) жидкость Плотность 1,513 г/см³ Термические свойства Температура плавления -41,59 °C Температура кипения 82,6 °C Молярная теплоёмкость (ст.условия) 109,9 Дж/(моль·К) Энтальпия образования (ст.условия) -174,1 кДж/моль Удельная теплота испарения 39,1 Дж/кг Удельная теплота плавления 10,47 Дж/кг Давление пара 56 гПА Оптические свойства Показатель преломления 1.397

Слайд 8

Действие на организм Азотная кислота и её пары очень вредны: пары вызывают раздражение дыхательных путей, а сама кислота оставляет на коже долгозаживающие язвы. При действии на кожу возникает характерное желтое окрашивание кожи, обусловленное ксантопротеиновой реакцией. При нагреве или под действием света кислота разлагается с образованием высокотоксичного диоксида азота NO 2 (газа бурого цвета). Сноска 1. ЛД50 (полулетальная доза, также DL50 (от др.-греч. δόσις и лат. lētālis), также LD50 англ. lethal dose, 50%) — средняя доза вещества, вызывающая гибель половины членов испытуемой группы. Один из наиболее широко применяемых показателей опасности ядовитых и умеренно-токсичных веществ. Обычно указывается в единицах веса вещества на единицу веса испытуемого субъекта. Предполагается, что исследуемый объект находится в типичном состоянии, в нормальных условиях, без приёма каких-либо антидотов и других специальных мер предосторожности. Токсические свойства ЛД 50 (см.сноску 1) 430 мг/кг

Слайд 9

Физические и физико-химические свойства Азотная кислота — бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C с частичным разложением. Растворимость азотной кислоты в воде не ограничена. Водные растворы HNO 3 с массовой долей 0,95-0,98 называют «дымящей азотной кислотой», с массовой долей 0,6-0,7 — концентрированной азотной кислотой. С водой образует азеотропную смесь. При кристаллизации из водных растворов азотная кислота образует кристаллогидраты: моногидрат HNO 3 ·H 2 O, T пл = −37,62 °C тригидрат HNO 3 ·3H 2 O, T пл = −18,47 °C Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации: моноклинная, пространственная группа ромбическая

Слайд 10

Химические свойства азотной кислоты Азотная кислота проявляет различные химические свойства в зависимости от концентрации и вещества, с которым она реагирует. Рассмотрим эти варианты Если азотная кислота концентрированная : с металлами : железом (Fe), хромом (Cr), алюминием (Al), золотом (Au), платиной (Pt), иридием (Ir), натрием (Na) - не взаимодействует по причине образования на их поверхности защитной плёнки, которая не позволяет дальше окисляться металлу. со всеми остальными металлами при химической реакции выделяется бурый газ (NO 2 ). Например, при химической реакции с медью (Cu): 4HNO 3 конц. + Cu = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + H 2 O с неметаллами , например с фосфором : 5HNO 3 конц. + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O Если азотная кислота разбавленная : при взаимодействии с щелочно-земельными металлами , а также цинком (Zn), железом (Fe), она окисляется до аммиака (NH 3 ) или же до аммиачной селитры (NH 4 NO 3 ). Например при реакции с магнием (Mg): 10HNO 3 разбавл. + 4Zn = 4Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Слайд 11

Но может также и образовываться закись азота (N 2 O), например , при реакции с магнием (Mg): 10HNO 3 разбавл. + 4Mg = 4Mg(NO 3 ) 2 + N 2 O + 3H 2 O с остальными металлами реагирует с образованием окисда азота (NO), например, растворяет серебро (Ag): 2HNO 3 разбавл. + Ag = AgNO 3 + NO + H 2 O аналогично реагирует с неметаллами , например с серой: 2HNO 3 разбавл. + S = H 2 SO 4 + 2NO - окисление серы до образования серной кислоты и выделения газа оксида азота. химическая реакция с оксидами металлов , например, оксид кальция: 2HNO 3 + CaO = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O - образуется соль (нитрат кальция) и вода химическая реакция с гидроксидами (или основаниями), например, с гашеной известью 2HNO 3 + Ca(OH) 2 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O - образуется соль (нитрат кальция) и вода - реакция нейтрализации химическая реакция с солями , например с мелом: 2HNO 3 + CaCO 3 = Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O + CO 2 - образуется соль (нитрат кальция) и другая кислота (в данном случае - угольная, которая распадается на воду и углекислый газ)

Слайд 12

Важнейшие области применения азотной кислоты

Слайд 13

Использованная литература и интернет сайты Большая Советская Энциклопедия/ азотная кислота http://slovari.yandex.ru / http://images.yandex.ru/yandsearch http://ru.science.wikia.com/wiki/ http://ru.wikipedia.org