Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Азотная кислота. Соли азотной кислоты. Получение и применение азотной кислоты Урок 43
Азотная кислота - бесцветная, дымящая на воздухе жидкость с резким запахом. Формула: HNO 3 Техническая концентрированная HNO 3 Структурная формула: Валентность азота: IV Степень окисления: +5
Получение азотной кислоты а) В промышленности: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O Pt- Rh t 0 C 2NO + O 2 = 2NO 2 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 ⇄ 4HNO 3 б) В лаборатории: NaNO 3 + H 2 SO 4 (конц.) = HNO 3 + NaHSO 4 t 0 C
Промышленная схема получения азотной кислоты
Химические свойства азотной кислоты 1. Сильная одноосновная кислота HNO 3 → H + + NO 3 - 2 . Сильный окислитель CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O KOH + HNO 3 = KNO 3 + H 2 O 4 HNO 3 (разб.) + 3 Ag = 3 AgNO 3 + NO + 2 H 2 O 4 HNO 3 (конц.) + C = CO 2 + 4NO 2 +2H 2 O 6HNO 3 (конц.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 +2H 2 O 5HNO 3 (конц.) + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 +H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C
H 2 S + 8HNO 3 = H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O FeS + 12HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + 9NO 2 + 5H 2 O 6HI + 2HNO 3 = 3I 2 + 2NO + 4H 2 O «Царская водка» Смесь конц. HNO 3 и HCl (1:3) по объёму Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O 3. Вытесняет слабые кислоты из солей 2HNO 3 + Na 2 CO 3 = CO 2 + 2NaNO 3 + H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 4. Разложение при нагревании 4HNO 3 ⇄ 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 t 0 C
4. Взаимодействие металлов с HNO 3 Практически никогда не выделяется Н 2 !!! При нагревании взаимодействуют все металлы, кроме Pt, Au. HNO 3 (конц.) пассивирует Al, Fe, Be, Cr, Mn (t комн.). Восстанавливается N (продукт зависит от концентрации кислоты и активности металла). Hg + 4HNO 3 (конц.) = Hg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 3Cu + 8HNO 3 (разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O 5Zn + 12HNO 3 (разб.) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O 8Al + 30HNO 3 (оч. разб.) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O 8Na + 10HNO 3 (конц.) = 8NaNO 3 + N 2 O + 5H 2 O
Нитраты - соли азотной кислоты. 1. Разлагаются при нагревании M(NO 3) y MNO 2 + O 2 t 0 C M x O y + NO 2 + O 2 M + NO 2 + O 2 Na, K , частично Li и ЩЗМ , Li , ЩЗМ М после С u NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O t 0 C
2 . Сильные окислители (твёрдые, при t) NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO 2 KNO 3 + 3C + S = K 2 S + CO 2 + N 2 Fe 2 O 3 + 6KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO 2 + 2H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C 3 . Слабые окислители в растворах 8 Al +3KNO 3 + 5KOH +18H 2 O = 8K + 3NH 3 феррат калия
Повышение степени окисления металлов при разложении нитратов 4Fe(NO 3) 2 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 4 Fe 4 Fe 2O O 2 8 N 8 N +2 +3 +5 +4 -2 0 + 8 e - - 4 e - - 4 e - 8 8 8 1 1 t 0 C Sn (NO 3) 2 SnO 2 + 2NO 2 t 0 C
Задания 1. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса HNO 3 (конц.) + Sn → H 2 SnO 3 + NO 2 + H 2 O HNO 3 (конц.) + K → KNO 3 + N 2 O + H 2 O HNO 3 (разб.) + PH 3 → H 3 PO 4 + NO + H 2 O 2 . Решите задачу Вычислите массовую долю азотной кислоты, если при взаимодействии 350 г её раствора с медью выделилось 9 л (н.у.) оксида азота (II).
Домашнее задание §31, задание в презентации
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок химии в 10 классе Получение и применение карбоновых кислот
Урок в 10 классе по теме "Получение и применение карбоновых кислот". Материал излагается с сопровождением презентации. Учащимися подготовлены сообщения в виде презентаций по наиболее распространенным...
Урок имеет ярко выраженную практическую направленность. Учащиеся проводят химический эксперимент, изучают свойства нитратов и раскрывают их практическое значение для расений и человека....
Азотная кислота и её соли
Подготовила учитель химии КОУ ВО «ЦЛПДО» Саврасова М.И.
Вспомните!
- Какие степени окисления проявляет азот в своих оксидах?
- Какие окислы азота вы знаете?
- Расскажите о N2O, NO, NO2?
- Какое из этих соединений азота наиболее важное с точки зрения хозяйственного производственного значения?
- Изучение свойств азотной кислоты,
- Её значения в хозяйственной деятельности человека.
Строение молекулы
HNO3 – молекулярная формула
Физические свойства азотной кислоты
- Рассмотрите выданные вам образцы азотной кислоты.
- Проверьте цвет, прозрачность, растворимость в воде. Запишите наблюдения в тетрадь.
Химические свойства азотной кислоты
- Очень сильная кислота
- В водном растворе диссоциирует:
- Н NO3 ↔NO3 + H
- Взаимодействует:
- С металлами
- Cu +4HNO3 = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
- С оксидами металлов:
- CuO + 2HNO3= Cu(NO3)2 +H2O
- С гидроксидами металлов
- Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O
Особые свойства
- Cu +4HNO3 = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O
- При нагревании выделяется бурый газ, он ядовит для человека.
Качественная реакция на нитрат ионы
Производство азотной кислоты
- Окисление азота воздуха.
- Доокисление оксида азота+2 в оксид азота +4
- Получение азотной кислоты.
Составьте уравнения соответствующих реакций.
Применение азотной кислоты
Взрывчатые вещества
Лекарства
Азотная кислота
Искусственные волокна
Красители
Удобрения
Нитраты
- NaNO3
- NH4NO3
- Ca (NO3)2
- Соли азотной кислоты называются ещё селитрами. Они применяются при производстве спичек, пороха, удобрений.
Закрепление
- 2KNO3 →2KNO2 +O2
- Качественная реакция на нитраты.
- Решите правильно или неправильно предложенное Вам выссказывание:
- 1. Азотная кислота тяжёлая плохо растворимая в воде жидкость.
- 2.Азотная кислота жёлтоватая жидкость хорошо растворимая в воде.
Закрепление
- 3. Азотная кислота образует соли – нитриты.
- 4. Азотная кислота образует соли- нитраты.
- 5. В азотной кислоте азот +5.
- 6. В азотной кислоте азот +4.
- 7.Азотная кислота не реагирует с металлами после водорода.
Закрепление
8. Азотная кислота не реагирует с любыми металлами.
9. Азотная кислота реагирует с оксидами металлов.
10. Азотная кислота реагирует с основаниями.
11.Азотная кислота реагирует с солями.
12. Азотную кислоту можно обнаружить по реакции её с медью.
13. Азотную кислоту можно узнать по взаимодействию её с углём.
Проверьте свои знания:
- Правильные ответы:
- 1,4,5, 9,10,11,12.
Домашнее задание
§29 упражнения 1-4
Сравнительная характеристика химических реакций, лежащих в основе производства азотной кислоты, и условия их протекания Уравнения химической реакции Признаки сравнения Условия протекания Обратимая и необратимая реакция Экзотермическая и эндотермическая реакция Гомогенная и гетерогенная tp
Процесс производства разбавленной азотной кислоты 1. конверсии аммиака с целью получения оксида азота 4NH 3 + 5О 2 4NO + 6Н 2 О 2. окисления оксида азота до диоксида азота 2NO + О 2 2NO 2 3. абсорбции оксидов азота водой при избытке кислорода 4NO 2 + О 2 + 2Н 2 О 4HNO 3
Производство азотной кислоты по схеме АК-72 положен замкнутый энерготехнологический цикл с двухступенчатой конверсией аммиака и охлаждением нитрозных газов под давлением 0,42 - 0,47 МПа абсорбцией оксидов азота при давлении 1,1 - 1,26 МПа продукция выпускается в виде 60%-ной HNO 3
Оптимальные условия окисления окиси азота (IV) 2NO + O 2 = 2NO ,92 ккал При понижении температуры и повышении давления газа равновесие реакции смещается вправо.
Перспективы развития азотно-кислотного производства Исключительное значение азотной кислоты для многих отраслей народного хозяйства и оборонной техники и большие объёмы производства обусловили интенсивную разработку эффективных и экономически выгодных направлений совершенствования азотно-кислотного производства.
Общие научные принципы Использование теплоты химических реакций Теплообмен, утилизация теплоты реакций Защита окружающей среды и человека Автоматизация вредных производств, герметизация аппаратов, утилизация отходов, нейтрализация выбросов в атмосферу Механизация и автоматизация производства Принцип непрерывности Механизация и автоматизация производства
Экологические проблемы азотно-кислотного производства Решения: - Применение соответствующих материалов для изготовления аппаратуры, коммуникаций, соединений, вентилей, задвижек, прокладок, сальников. - Тщательный монтаж аппаратуры, точная пригонка всех частей, герметичность соединений. - Защита всех керамиковых и в особенности стеклянных частей от механических повреждений. - При эксплуатации должен осуществляться тщательный надзор за неисправностью всех частей аппаратуры.
Производство азотной кислоты Азотная кислота является одной из важнейших минеральных кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает нитрующим и окисляющим действием по отношению органических соединений в концентрированном виде пассивирует черные металлы. Все это обусловило широкое использование азотной кислоты в народном хозяйстве и оборонной технике.
Оптимальные условия окисления оксида азота (II) в оксид азота (IV) При температурах ниже 1000С равновесие почти полностью сдвинуто в сторону образования оксида азота (IV). При повышении температуры оно сдвигается влево и выше С образования оксида азота (IV) практически не происходит. Так как нитрозные газы выходят из реактора при температуре около С, в них оксид азота практически отсутствует. Для превращения оксида азота (II) в оксид азота (IV) газы необходимо охладить ниже С.
Техника безопасности в центральной заводской лаборатории Общие требования: При получении новой (незнакомой) работы требовать от мастера дополнительного инструктажа по технике безопасности. При выполнении работы нужно быть внимательным, не отвлекаться посторонними делами и разговорами и не отвлекать других. В случае травмирования или недомогания прекратить работу, известить об этом мастера и обратиться в медпункт. Не ходить без надобности по другим цехам предприятия.
Полученная продукция Чистая азотная кислота – бесцветная дымящая жидкость с резким раздражающим запахом. Концентрированная азотная кислота обычно окрашена в желтый цвет. Такой цвет придает ей оксид азота (IV), который образуется вследствие частичного разложения азотной кислоты и растворяется в ней.
Пути увеличения выхода продукции Единственным путем получения больших выходов NO является увеличение скорости основной реакции по отношению к побочным. В соответствии с уравнением Аррениуса увеличение константы скорости можно добиться с помощью увеличения температуры или уменьшения энергии активации реакции.
Побочные продукты и способы их применения В лабораторном способе получения азотной кислоты побочным продуктом является гидросульфат натрия - NaHSO 4 Гидросульфат натрия - кислая соль натрия и серной кислоты с формулой NaHSO 4, бесцветные кристаллы. Образует кристаллогидрат NaHSO 4 H 2 O
Задание специалистам: Группа 1 Объём газа (н у), выделившегося при взаимодействии 10 л оксида азота (IV) с водой кислород в недостатки, равен ……. л. Запишите число с точностью до десятых. Группа 2 Объём газа, выделившегося при окислении оксида азота (II) объёмом 22 л до оксида азота (IV) при обычных условиях, равен ……. л. Запишите число с точностью до целых. Группа 3 Объём аммиака, вступившего в реакцию, в результате которой образовался оксид азота (II) объёмом 34 л, равен …….. л. Запишите число с точностью до целых.
Установи соответствие между стадиями получения азотной кислоты и соответствующими уравнениями стадии получения А) окисление аммиака Б) окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) В) окисление оксида азота (IV) уравнения 1) 2NO + О 2 = 2NО 2 + Q 2) 4NH 3 + 5О 2 = 4NО + 6H 2 O + Q 3) 4NО 2 + 2H 2 O + О 2 = 4HNО 3 4) 2NH 3 + 5О 2 = 2NО + 6H 2 O 5) 2NO + О 2 = 2NО 2 - Q А БВ
Сравнительная характеристика химических реакций, лежащих в основе производства азотной кислоты, и условия их протекания Уравнения химической реакции Признаки сравнения Условия протекания Обратимая и необратимая реакция Экзотермическая и эндотермическая реакция Гомогенная и гетерогенная tp 4NH 3 +5O 2 =4NO+6H 2 Oнеобратимая+ Qгетерогенная С- 2NO+O 2 = 2NO 2 обратимая+ Qгомогенная-1 Мпа 4NO 2 +O 2 =4HNO 3 обратимая+ Qгетерогенная-5 Мпа
Рефлексивная карта Сегодня на уроке Я _______________________________(Ф.И.): - выдвигал идеи, гипотезы, версии - рассуждал - работал с текстом - решал проблемы - анализировал материал - обобщал, делал выводы - организовывал работу группы - представлял результат работы в группе Моя оценка: ________
«Соль азотной кислоты» - Что получается при разложении нитрата натрия? Физические свойства нитратов. Укажите окислитель, восстановитель. Химические свойства нитратов. Знать и уметь. Раствор азотной кислоты реагирует с каждым из веществ. К каким выводам пришел юный химик? Все нитраты термически неустойчивы. Занимательная история.
«Теории кислот и оснований» - Например, какая кислота сильнее уксусная (СН3СООН или хлоруксусная ClCH2COOH? 2. Реакции присоединения. Силу основанияR3N в воде можно оценить, рассматривая равновесие: Джилберт Ньютон Льюис. Мерой кислотности является константа равновесия, называемая константой кислотности (Ka). Сванте-Август Аррениус.
«Уксусная кислота» - Что такое кислоты? Не во всех фруктах и овощах присутствуют кислоты. Кислоты. В чистом виде муравьиную кислоту впервые получил в 1749г. Андреас Сигизмунд Маргграф. Путешествие в мир кислот. Как обнаружить кислоты? Раствор муравьиной кислоты. История открытия кислот. Кислоты имеют сходный состав. Какие вещества относятся к кислотам?
«Кислотные дожди» - В Балтийском регионе предполагается появление новых озоновых дыр. Алюминий способен вызывать болезнь. Можно предположить, что происходит и с дикими видами животных, когда погибают леса. Нам же, да и почти всему живому нужна вода пресная. Вместе с гибелью озер становится очевидной и деградация лесов.
«Карбоновые кислоты» - Повторите определение карбоновых кислот. Получение карбоновых кислот. Строение карбоксильной группы. Карбоновые кислоты. Что называется карбоновыми кислотами? Номенклатура сложных эфиров. Все карбоновые кислоты имеют функциональную группу. Молекулы карбоновых кислот образуют димеры. Химические свойства карбоновых кислот.
«Нуклеиновые кислоты» - 1892г. – химик Лильенфельд выделил тимонуклеиновую кислоту из зобной железы 1953г. Азотистое основание. Лабораторный практикум. Строение нуклеотидов (отличия). 1868г. - немецкий химик Ф. Мишер открыл нуклеиновые кислоты. Биологическая роль нуклеиновых кислот. Сравнительная характеристика. Длина молекул ДНК (американский биолог Г.Тейлор).
Урок химии в 9 классе. «Окислительные свойства азотной кислоты». Цель урока: Познакомиться с особыми свойствами азотной кислоты как окислителя. Задачи: обучающие: рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно-восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса; развивающие: продолжить развитие логического мышления, умений наблюдать, анализировать и сравнивать, находить причинно-следственные связи, делать выводы, работать с алгоритмами, формировать интерес к предмету; воспитательные: формировать научное мировоззрение учащихся; научить слушать учителя и своих одноклассников, быть внимательным к себе и окружающим, вести беседу. Тип урока: изучение новой темы
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Окислительные свойства азотной кислоты Учитель химии 1 квалификационной категории МБОУСОШ №4 г. Советский ХМАО-Югра Казанцева А. Г.
Цель урока: Рассмотреть окислительные свойства азотной кислоты, отметить ее особенности взаимодействия с металлами и неметаллами. Уравнивать окислительно -восстановительные реакции с участием азотной кислоты методом электронного баланса.
Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 вариант с оксидом меди (II), c гидроксидом натрия 2вариант гидроксидом цинка; силикатом натрия Актуализация знаний Рассмотрите реакции с точки зрения ТЭД.
Взаимопроверка 1 вариант 2 вариант 2HNO 3 + Zn(OH) 2 = Zn(NO 3) 2 + 2H 2 O 2H + + 2NO 3 – + Zn(OH) 2 = Zn 2+ +2NO 3 – + + 2H 2 O 2H + + Zn(OH) 2 = Zn 2+ + 2H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = ↓ H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 2H + + 2NO 3 – + 2Na + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 + + 2Na + + 2NO 3 – 2H + + SiO 3 2 – = ↓ H 2 SiO 3 2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3) 2 + H 2 O 2H + + 2NO 3 – + CuO = Cu 2+ + 2NO 3 – + H 2 O 2H + + CuO = Cu 2+ + H 2 O HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O H + + NO 3 – + Na + + OH – = Na + + NO 3 – + H 2 O H + + OH – = H 2 O
Характерным свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Азотная кислота-один из энергичнейших окислителей. Многие неметаллы легко окисляются ею, превращаясь в соответствующие кислоты. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается при этом до NO 2 , а если концентрация кислоты (15 – 20%), то до NO.
HNO 3 + С → С O 2 + H 2 O + NO 2 N +5 + 1e → N +4 1 С 0 – 4 e → С + 4 4 HNO 3 + P → H 3 PO 4 + NO 2 + H 2 O N +5 + 1e → N +4 P 0 – 5e → P +5 5 Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления C – восстановитель, процесс окисления HNO 3 (за счет N +5) – окислитель, пр. восстановления P – восстановитель, процесс окисления Посмотрим опыт 1 Взаимодействие азотной кислоты с углеродом Посмотрим опыт 2 Взаимодействие азотной кислоты с фосфором Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса. 4 4 1 4 2 4 1 5 5 1 5 5
Азотная кислота взаимодействует почти со всеми металлами, в том числе стоящими в ряду активности после Н. Глубина восстановления азота в таких реакциях зависит от концентрации кислоты, от активности металла, от температуры. Понижение температуры способствует более глубокому восстановлению азота. Водород в реакциях кислоты с металлами не выделяется потому, что азотная кислота проявляет свои окислительные свойства не за счет Н + , а за счет N +5 . Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pb и другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются
Активные металлы Li Na ……. Zn Металлы средней активности Cr ……….. Sn Металлы малоактивные и неактивные Pb …........... Ag Благородные металлы Au Pt Os Ir Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 очень Раз HNO 3 Конц HNO 3 Раз HNO 3 Раств. только в царской водке-смеси 3об. HCl B 1 об. HNO 3 NO NO 2 N 2 O или N 2 , NO 2 NH3 NH 4 NO 3 Не реагируют NO 2 , NO,N 2 ONH 3 NO 2 , NO, N 2 O, NH 3 NO 2 NO концентрированная HNO3 >60% разбавленная HNO 3 = 30-60% очень разбавленная HNO 3
1) HN +5 O 3 (конц.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 Cu 0 – 2e → Cu +2 2) HN +5 O 3 (разб.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3) 2 + N +2 O + H 2 O 3 3 4 2 8 N +5 + 3e → N +2 Cu 0 – 2e → Cu +2 окислитель (процесс восстановления) Восстановитель (процесс окисления) 4 Посмотрим опыт 3 «Взаимодействие азотной кислоты с некоторыми металлами» Запишем уравнения этих реакций. 1 2 2 2 1 3 2 6 2 3 окислитель (процесс восстановления) востановитель (процесс окисления)
1) HN +5 O 3 (конц.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N +4 O 2 + H 2 O 2 2 N +5 + 1e → N +4 2) HN +5 O 3 (разб.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3) 2 + N -3 H 3 + H 2 O 4 4 3 9 N +5 + 3e → N +2 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) 4 окислитель (процесс восстановления) восстановитель (процесс окисления) Zn 0 – 2e → Zn +2 1 2 2 2 1 Zn 0 – 2e → Zn +2 3 2 6 2 3
Азотная кислота окисляет многие органические вещества. При попадании ее на кожу на ней появляются ожоги, а в легком случае - желтые пятна. Поэтому не следует допускать попадания кислоты на кожу или одежду, так как ткани тоже разрушаются под ее действием. Вдыхание паров азотной кислоты приводит к отравлению.
Закрепление изученного материала Взаимодействие азотной кислоты с металлами Работа с тренажером
Домашнее задание § 19 (с. 54-56), упр. 4,5,7 (с. 59). Составить и уравнять при помощи электронного баланса 3 реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами
Молодцы! Спасибо за работу
Литература: Химия 9 класс, Рудзитис Г.Е, Фельдман Ф.Г, изд. Просвещение 20012 г Окислительно – восстановительные реакции. Хомченко Г. П, Севастьянова К.И изд. Просвещение 2012 г А.Г. Кульман. Общая химия, Москва-1989. Интернет ресурсы: http://school-collection.edu.ru http://fcior.edu.ru
