Урок по теме Азотная кислота

Тема: 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 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⁺ + СO₃^2- → 2Na⁺ + 2NO₃^- + H₂O + CO₂

2H⁺ + СO₃^2- → H₂O + CO₂

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Азотная кислота - сильный окислитель

N⁺⁵ → N⁺⁴→ N⁺²→ N⁺¹→ N^o → 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

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

Таблица. Продукты реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами

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

При взаимодействии с металлами никогда не выделяется водород!!!!

HNO₃ + Me = соль + H₂O + Х

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