монооксид азоту NO. Несолеобразующіе оксид. Безбарвний газ. Радикал, містить ковалентну ??-зв'язок (N = O), в твердому стані димер N2O2 зі зв'язком N - N. Надзвичайно термічно стійкий. Чутливий до кисню повітря (буріє). Мало розчинний у воді і не реагує з нею. Хімічно пасивний по відношенню до кислот і лугів. При нагріванні реагує з металами і неметалами. Вельми реакционноспособна суміш NO і NO2 ( «Нітрозні гази»). Проміжний продукт в синтезі азотної кислоти.
Рівняння найважливіших реакцій:
2NO + O2 (Хат.) = 2NO2 (20 ° C)
2NO + С (графіт) = N2 + СO2 (400-500 ° C)
lONO + 4Р (черв.) = 5N2 + 2Р2O5 (150-200 ° C)
2NO + 4Cu = N2 + 2Cu2O (500-600 ° C)
Реакції суміші NO і NO2:
NO + NO2 + Н2O = 2HNO2 (p)
NO + NO2 + 2KOH (разб.) = 2KNO2 + H2O
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 (450-500 ° C)
отримання : в промисловості - Окислення аміаку (див.) Киснем на каталізаторі, в лабораторії - Взаємодія розведеної азотної кислоти з відновниками:
8HNO3 (Хол.) + 6Hg = 3Hg2(NO3)2 + 2NO ^ + 4Н2O
або відновлення нітритів:
2NaNO2 + 2H2SO4 (Разб.) + 2NaI = 2NO ^ + I2v + 2H2O + 2Na2SO4
діоксид азоту NO2. Кислотний оксид, умовно відповідає двом кислотам - HNO2 і HNO3 (Кислота для NIV не існує). Бурий газ, при кімнатній температурі мономер NO2, На холоду рідкий безбарвний димер N2O4 (Азотний тетраоксид). молекула NO2 - Радикал з будовою незавершеного трикутника [-N (O)2] (Sр2гібридизація) з ковалентними ?, ?-зв'язками N = O. молекула N2O4 містить дуже довгу зв'язок N - N (175 пм), яка легко розривається при температурі вище кімнатної (в інтервалі 20,7-135,0 ° C). Повністю реагує з водою, лугами. Дуже сильний окислювач, викликає корозію металів. Підсилює хімічну активність NO (див.). Застосовується для синтезу азотної кислоти і безводних нітратів, як окислювач ракетного палива, очищувач нафти від сірки і каталізатор окислення органічних сполук. Отруйний. Рівняння найважливіших реакцій:
отримання : в промисловості - Окислення NO (див.) Киснем повітря, в лабораторії - Взаємодія концентрованої азотної кислоти з відновниками:
6HNO3 (Конц., Гір.) + S = H2SO4 + 6NO2^ + 2Н2O
5HNO3 (Конц., Гір.) + Р (черв.) = Н3РO4 + 5NO2^ + Н2O
2HNO3 (Конц., Гір.) + SO2 = H2SO4 + 2NO2^
оксид діазота N2O. Безбарвний газ з приємним запахом ( «звеселяючий газ»), N = N = O, формальна ступінь окислення азоту + I, погано розчинний у воді. Підтримує горіння графіту і магнію:
2N2O + С = СО2 + 2N2 (450 ° C)
N2O + Mg = N2 + MgO (500 ° C)
Отримують термічним розкладанням нітрату амонію:
NH4NO3 = N2O + 2Н2O (195-245 ° C)
Застосовується в медицині як анестезуючий засіб.
триоксид діазота N2O3. При низьких температурах - синя рідина, ON = NO2, Формальна ступінь окислення азоту + III. При 20 ° C на 90% розкладається на суміш безбарвного NO і бурого NO2 ( «Нітрозні гази», промисловий дим - «лисий хвіст»). N2O3 - Кислотний оксид, на холоду з водою утворює HNO2, При нагріванні реагує інакше:
3N2O3 + Н2O = 2HNO3 + 4NO ^
З лугами дає солі HNO2, Наприклад NaNO2.
Отримують взаємодією NO з O2 (4NO + 3O2 = 2N2O3) Або з NO2 (NO + NO2 = N2O3) При сильному охолодженні. «Нітрозні гази» отруйні і екологічно небезпечні, діють як каталізатори руйнування озонового шару атмосфери.
пентаоксид діазота N2O5. Безбарвне тверда речовина, O2N - О-NO2, Ступінь окислення азоту + V. При кімнатній температурі за 10 год розкладається на NO2 і O2. Реагує з водою і лугами як кислотний оксид:
N2O5 + Н2O = 2HNO3
N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O
Отримують дегідратацією димить азотної кислоти:
2HNO3 + Р2O5 = N2O5 + 2НРO3
або окисленням NO2 озоном при -78 ° C:
2NO2 + O3 = N2O5 + O2
Азотна кислота HNO3. Оксокислот. Безбарвна рідина. Молекула має спотворено-трикутне будова [N (O)2(OH)] (sp2- Гібридизація), містить ковалентні ??-зв'язку N = O і про-зв'язок N - ОН. Розкладається при стоянні на світлі (жовтіє). Добре розчиняє оксиди азоту (червоно-бура «димить» кислота, щільність 1,56 г / мл). Необмежено змішується з водою, переганяється при звичайних умовах у вигляді азеотропної суміші (масова частка кислоти 68,4%, щільність 1,41 г / мл, температура кипіння 120,7 ° C), утворює гідрат HNO3 Н2O (точніше, H3NO4 - ортоазотная кислота).
Сильна кислота в розчині, іон NO3? має будову правильного трикутника (sр2гібридизація). Нейтралізується лугами і гидратом аміаку. Реагує з основними і амфотерними оксидами і гідроксидами, витісняє слабкі кислоти з їх солей. Сильний окислювач в концентрованому розчині (за рахунок Nv). Утворює суміш продуктів відновлення азоту - від NIVO2 до N-IIIН4+, В залежності від концентрації кислоти і сили відновлювача в цій суміші переважають різні продукти (умовно для концентрованої кислоти вказують NO2, Для розведеної - NO, для дуже розведеної - NH4+).
Концентрована кислота пасивує Al, Be, Bi, З, Cr, Fe, Ni і Pb, не реагує з Au і Pt. суміш HNO3 (Конц.) І НCl (конц.) - «царська горілка »- Має ще більш сильним окислювальним дією: переводить в розчин золото і платину. Нітрит початком HNO3 в її реакціях з органічними речовинами є іон NO2+ (нітроіл).
На відміну від самої кислоти HNO3 її солі - нітрати виявляють сильні окислювальні властивості тільки при сплаву за рахунок кисню, що виділяється. При нагріванні нітрати розкладаються по-різному, в залежності від положення металу в ряді напруг:
Застосовується азотна кислота для виробництва мінеральних добрив, вибухових речовин, нітратів металів, органічних нітропохідних, штучних волокон і пластмас, барвників, лікарських препаратів.
Рівняння найважливіших реакцій:
отримання : промисловий синтез складається з наступних етапів:
N2 + Н2 > NH3 > NO > NO2 > HNO3> HNO3,
а саме: виробництво аміаку (див.), каталітичне окислення аміаку (див.) до NO, переклад NO (див.) в NO2, Поглинання суміші NO2 і O2 водою (див.).
Приклади завдань частини A | водень | Хлор. хлороводень | хлориди | Гіпохлорити. хлорати | Броміди. іодіди | кисень | Сірка. Сірководень. сульфіди | Диоксид сірки. сульфіти | Сірчана кислота. сульфати |