Хімічні властивості азотної кислоти - освітній портал і дошка оголошень

Характерною властивістю азотної кислоти є її яскраво-виражена окислювальна здатність, обумовлена ​​атомом азоту, що знаходяться в своїй надзвичайно окислення +5.

У зв'язку з цим при взаємодії кислоти з відновниками в якості одного з продуктів реакції завжди буде виступати з'єднання, в якому азот проявляє нижчу ступінь окислення, ніж в HNO3. а саме: NО2. NО, N 2 О, N або NН3 (NH4 NO3 в надлишку кислоти).

Найбільший інтерес в цьому плані являє взаємодія азотної кислоти з металами.

Встановлено, що і розбавлена, і концентрована HNO3 реагує майже з усіма металами як стоять в ряду напруг до водню, так і після нього. Виняток становлять деякі благородні метали (Au, Pt).

При цьому утворюється сіль, Н2 О і один або декілька з перерахованих вище продуктів відновлення молекул кислоти: HNO 3 + Ме → сіль + Н 2 О + Х (продукт відновлення молекули кислоти).

Дані реакції протікають по складному механізму, який в достатній мірі ще не з'ясовано. У ролі відновлювача в них виступають атоми металу, а окислювачем в залежності від концентрації кислоти можуть бути молекули HNO3. а також речовини або частки, що утворюються при їх розкладанні (наприклад, NO2), або дисоціації (іони Н +). Кількісний та якісний склад окислювачів при цьому буде залежати від концентрації і температури розчину, або іншими словами - від стану кислоти в розчині.

Слід підкреслити, що навіть при взаємодії розведеної кислоти з металами Н2. як правило, не виділяється. Можна припустити, що в момент утворення він тут же окислюється надлишком кислоти до Н2 О.

Практично встановлено, що при дії азотної кислоти на той чи інший метал найчастіше утворюється суміш, що складається з декількох продуктів відновлення молекул кислоти (Х).

Їх кількісне співвідношення в суміші буде визначатися багатьма факторами, головними з яких є активність металу, концентрація кислоти і температура реакції.

При складанні рівнянь таких реакцій вказують, як правило, тільки один (основний) продукт Х.

Так, при взаємодії концентрованої HNO3 з малоактивними металами і металами середньої активності в якості основного продукту відновлення молекул кислоти виступає азот (IV) оксиди:

При взаємодії ж з активними металами основним продуктом може бути N2 O:

Розбавлена ​​азотна кислота, реагуючи з малоактивними металами, відновлюється зазвичай до NO:

а при взаємодії з активними металами - до N2 або NH3 (NН4 NO3) в залежності від концентрації кислоти:

Освіта NН4 NO3 при реакції металу з сильно розведеною азотною кислотою пояснюється взаємодією виділяється аміаку з надлишком HNO3 в розчині.

Таким чином, глибина відновлення HNO3 при взаємодії з металами зростає зі збільшенням активності металу і зменшенням концентрації кислоти в розчині.

Концентрована азотна кислота (на відміну від розведеної) при звичайних умовах і на холоді не взаємодіє з деякими металами: Al, Fe, Cr, Pb - через ефект «пассивации». Але при нагріванні реакція стає можливою.

Залізо і хром концентрованої і розведеної HNO3 при цьому окислюються до +3.

Концентрована і розбавлена ​​HNO3 золото, платину і деякі інші благородні метали не розчиняє ні при звичайних умовах, ні при нагріванні. Але суміш, що складається з трьох обсягів концентрованої соляної кислоти і одного об'єму концентрованої HNO3. дозволяє це зробити:

Така суміш називається інакше «царської горілкою» і її дія пояснюється тим, що концентрована HNO3 оборотно окисляє HCl до хлору, який в початковий момент виділяється в атомарному вигляді і є активною дійовою реагентом. Саме тому при розчиненні благородних металів в царській горілці виходять не їх нітрати, а хлориди, тобто солі соляної кислоти.

Азотна кислота (особливо при нагріванні) здатна окислювати не тільки метали, а й багато неметали, крім кремнію, фтору, хлору. При цьому концентрована HNO3 відновлюється найчастіше до NO2. а розбавлена ​​- до NO.

Багато складні речовини, що володіють відновними властивостями: HCl, HI, HBr (але не HF), H2 S, SO2 - теж окислюються HNO3:

Через яскраво виражених окисних властивостей HNO3 не використовують для витіснення з солей кислот з відновлювальною здатністю (H2 S, HI, HBr, HCl, SO2 · Н2 О).

Азотна кислота (особливо розбавлена) має всі властивості кислот і реагує з оксидами і гідроксидами металів, солями, аміаком. У водному розчині дані іонообмінні реакції протікають до кінця і є незворотними, якщо один з продуктів видаляється зі сфери реакції у вигляді осаду або газу або є слабким електролітом.

Були розглянуті хімічні властивості азотної кислоти