· Industriële productie, toepassing en effect op het lichaam · Gerelateerde artikelen · Notities · Literatuur · Officiële website ·

Hooggeconcentreerd HNO 3 is meestal bruin van kleur vanwege het ontbindingsproces dat plaatsvindt in het licht:

Bij verhitting ontleedt salpeterzuur volgens dezelfde reactie. Salpeterzuur kan alleen worden gedestilleerd (zonder ontleding) onder verminderde druk (aangegeven kookpunt bij atmosferische druk gevonden door extrapolatie).

Goud, sommige metalen uit de platinagroep en tantaal zijn over het gehele concentratiebereik inert voor salpeterzuur, andere metalen reageren ermee, het verloop van de reactie wordt ook bepaald door de concentratie.

HNO 3 als een sterk monobasisch zuur interageert:

a) met basische en amfotere oxiden:

c) verdringt zwakke zuren uit hun zouten:

Bij koken of blootstelling aan licht ontleedt salpeterzuur gedeeltelijk:

Salpeterzuur vertoont bij elke concentratie de eigenschappen van een oxiderend zuur; bovendien wordt stikstof gereduceerd tot een oxidatietoestand van +4 tot 3. De reductiediepte hangt voornamelijk af van de aard van het reductiemiddel en de concentratie van salpeterzuur. Als oxiderend zuur interageert HNO 3:

a) met metalen die in de spanningsreeks rechts van waterstof staan:

Geconcentreerde HNO3

Verdun HNO 3

b) met metalen die in de spanningsreeks links van waterstof staan:

Alle bovenstaande vergelijkingen weerspiegelen alleen het dominante verloop van de reactie. Dit betekent dat er onder bepaalde omstandigheden meer producten van deze reactie zijn dan producten van andere reacties, bijvoorbeeld wanneer zink reageert met salpeterzuur ( massafractie salpeterzuur in een oplossing van 0,3) zullen de producten de meeste NO bevatten, maar ook (slechts in kleinere hoeveelheden) NO 2, N 2 O, N 2 en NH 4 NO 3.

Het enige algemene patroon in de interactie van salpeterzuur met metalen is: hoe verdunder het zuur en hoe actiever het metaal, hoe dieper de stikstof wordt gereduceerd:

Toenemende zuurconcentratie, toenemende metaalactiviteit

Salpeterzuur, zelfs geconcentreerd, heeft geen wisselwerking met goud en platina. IJzer, aluminium en chroom worden gepassiveerd met koud geconcentreerd salpeterzuur. IJzer reageert met verdund salpeterzuur en op basis van de concentratie van het zuur worden niet alleen verschillende stikstofreductieproducten gevormd, maar ook verschillende ijzeroxidatieproducten:

Salpeterzuur oxideert niet-metalen en stikstof wordt gewoonlijk gereduceerd tot NO of NO 2:

en complexe stoffen, bijvoorbeeld:

Sommige organische verbindingen(bijvoorbeeld aminen, terpentijn) ontbranden spontaan bij contact met geconcentreerd salpeterzuur.

Sommige metalen (ijzer, chroom, aluminium, kobalt, nikkel, mangaan, beryllium), die reageren met verdund salpeterzuur, worden gepassiveerd door geconcentreerd salpeterzuur en zijn bestand tegen de effecten ervan.

Een mengsel van salpeterzuur en zwavelzuur wordt “melange” genoemd.

Salpeterzuur wordt veel gebruikt om nitroverbindingen te verkrijgen.

Een mengsel van drie volumes zoutzuur en één volume salpeterzuur wordt ‘aqua regia’ genoemd. Aqua regia lost de meeste metalen op, inclusief goud en platina. De sterke oxiderende eigenschappen zijn te danken aan het resulterende atomaire chloor en nitrosylchloride:

Nitraten

Salpeterzuur is een sterk zuur. De zouten ervan - nitraten - worden verkregen door de werking van HNO 3 op metalen, oxiden, hydroxiden of carbonaten. Alle nitraten zijn zeer goed oplosbaar in water. Nitraationen hydrolyseren niet in water.

Zouten van salpeterzuur ontleden onomkeerbaar bij verhitting, en de samenstelling van de ontledingsproducten wordt bepaald door het kation:

a) nitraten van metalen in de spanningsreeks links van magnesium:

b) nitraten van metalen die zich in het spanningsbereik tussen magnesium en koper bevinden:

c) nitraten van metalen in de spanningsreeks rechts van kwik:

d) ammoniumnitraat:

Nitraten in waterige oplossingen vertonen vrijwel geen oxiderende eigenschappen, maar wanneer hoge temperatuur in vaste toestand zijn het sterke oxidatiemiddelen, bijvoorbeeld bij het smelten van vaste stoffen:

Zink en aluminium in een alkalische oplossing reduceren nitraten tot NH 3:

Zouten van salpeterzuur - nitraten - worden veel gebruikt als meststof. Bovendien zijn bijna alle nitraten zeer goed oplosbaar in water, dus er zijn er maar heel weinig in de natuur in de vorm van mineralen; de uitzonderingen zijn Chileens (natrium)nitraat en Indiaas nitraat (kaliumnitraat). De meeste nitraten worden kunstmatig verkregen.

Glas en fluorplastic-4 reageren niet met salpeterzuur.

Het is experimenteel bewezen dat in een salpeterzuurmolecuul tussen twee zuurstofatomen en een stikstofatoom twee chemische bindingen absoluut identiek zijn: anderhalve binding. De oxidatietoestand van stikstof is +5 en de valentie is IV.

Fysieke eigenschappen

Salpeterzuur HNO 3 in zijn pure vorm - een kleurloze vloeistof met een scherpe verstikkende geur, oneindig oplosbaar in water; t°pl.= -41°C; t°koken = 82,6°C, r = 1,52 g/cm3. Het wordt in kleine hoeveelheden gevormd tijdens bliksemontladingen en is aanwezig in regenwater.

Onder invloed van licht ontleedt salpeterzuur gedeeltelijk en komt vrij N O 2 en voor CZelfs daarna krijgt het een lichtbruine kleur:

N 2 + O 2 onweer el.

cijfers → 2NO

2NO + O2 → 2NO 2 4H N O 3 licht → 4 N O2(bruin gas)

+ 2H 2 O + O 2

Hoge concentraties salpeterzuur laten gassen vrij in de lucht, die in een gesloten fles worden gedetecteerd als bruine dampen (stikstofoxiden). Deze gassen zijn erg giftig, dus je moet oppassen dat je ze niet inademt. Salpeterzuur oxideert veel organische stoffen. Papier en stoffen worden vernietigd door de oxidatie van de stoffen waaruit deze materialen bestaan. Geconcentreerd salpeterzuur veroorzaakt ernstige brandwonden bij langdurig contact en geelverkleuring van de huid gedurende meerdere dagen bij kort contact. Geelverkleuring van de huid duidt op de vernietiging van eiwitten en het vrijkomen van zwavel (een kwalitatieve reactie op geconcentreerd salpeterzuur - gele kleur als gevolg van de afgifte van elementaire zwavel wanneer het zuur inwerkt op eiwitten - xanthoproteïne-reactie). Dat wil zeggen, het is een huidverbranding. Om brandwonden te voorkomen, moet u met geconcentreerd salpeterzuur werken terwijl u rubberen handschoenen draagt.

Ontvangst

1. Laboratoriummethode KNO 3 + H 2 SO 4 (conc) → KHSO 4 + HNO 3

(bij verwarming)

2. Industriële methode

Het wordt in drie fasen uitgevoerd:

a) Oxidatie van ammoniak op een platinakatalysator tot NO 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O (Omstandigheden: katalysator –

Pt, t = 500˚С)

b) Oxidatie van NO tot NO2 door zuurstof uit de lucht

2NO + O2 → 2NO 2

c) Absorptie van N02 door water in aanwezigheid van een overmaat aan zuurstof

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O ↔ 4HNO 3 of3 NO 2 + H 2 O ↔ 2 HNO 3 + NO

(zonder overtollige zuurstof)

Simulator "Productie van salpeterzuur"

• Sollicitatie
• bij de productie van minerale meststoffen;
• in de militaire industrie;
• in fotografie - verzuring van sommige kleuroplossingen;
• in ezelgrafieken - voor het etsen van drukvormen (etsborden, zinkografische drukvormen en magnesiumclichés).

bij de productie van explosieven en giftige stoffen

Nr. 1. Oxidatietoestand van het stikstofatoom in een salpeterzuurmolecuul

A. +4

B. +3

C. +5

D. +2

Nr. 2. Het stikstofatoom in een salpeterzuurmolecuul heeft een valentie gelijk aan -

A. II

B. V

C. IV

D. III

Nr. 3. Welke fysische eigenschappen karakteriseren zuiver salpeterzuur?

A. geen kleur

B. heeft geen geur

C. heeft een sterke irriterende geur

D. rokende vloeistof

e. geel geschilderd

Nr. 4. Match de uitgangsmaterialen en reactieproducten:

a) NH3 + O2	1) NEE 2
b) KNO 3 + H 2 SO 4	2) NEE 2 + O 2 + H 2 O
c) HNO3	3) NEE + H2O
d) NEE + O 2	4)KHSO4 + HNO3

Nr. 5. Rangschik de coëfficiënten met behulp van de elektronenbalansmethode, toon de overgang van elektronen, geef de oxidatieprocessen aan (reductie; oxidatiemiddel (reductiemiddel):

NO 2 + O 2 + H 2 O ↔ HNO 3

Het toepassingsgebied van salpeterzuur is zeer breed. Deze stof wordt geproduceerd in gespecialiseerde chemische fabrieken.

De productie is zeer uitgebreid en tegenwoordig kun je een dergelijke oplossing in zeer grote hoeveelheden kopen. Salpeterzuur wordt alleen in bulk verkocht door gecertificeerde fabrikanten.

Fysieke kenmerken

Salpeterzuur is een vloeistof die een specifieke scherpe geur heeft. De dichtheid is 1,52 g/cm3 en het kookpunt is 84 graden. Het proces van kristallisatie van een stof vindt plaats bij -41 graden Celsius, die vervolgens in een stof verandert wit.

Salpeterzuur is zeer oplosbaar in water en in de praktijk kan een oplossing van elke concentratie worden verkregen. De meest voorkomende is een verhouding van 70% van de stof. Deze concentratie komt het meest voor en wordt overal gebruikt.

Een sterk verzadigd zuur kan giftige verbindingen (stikstofoxiden) in de lucht afgeven. Ze zijn zeer schadelijk en bij de omgang ermee moeten alle voorzorgsmaatregelen worden genomen.

Een geconcentreerde oplossing van deze stof is een sterk oxidatiemiddel en kan reageren met veel organische verbindingen. Dus bij langdurige blootstelling aan de huid veroorzaakt het brandwonden, die ontstaan ​​​​wanneer eiwitweefsels worden vernietigd.

Salpeterzuur wordt bij blootstelling aan hitte en licht gemakkelijk afgebroken tot stikstofmonoxide, water en zuurstof. Zoals reeds vermeld, zijn de producten van een dergelijke afbraak zeer giftig.

Ze is erg agressief en komt erin chemische reacties met de meeste metalen, met uitzondering van goud, platina en andere soortgelijke stoffen. Deze functie gebruikt om goud te scheiden van andere materialen zoals zilver.

Bij blootstelling aan metalen vormt het:

• nitraten;
• gehydrateerde oxiden (de vorming van een van de twee soorten stoffen hangt af van het specifieke metaal).

Salpeterzuur is een zeer sterk oxidatiemiddel en daarom wordt deze eigenschap gebruikt in industriële processen. In de meeste gevallen wordt het gebruikt als een waterige oplossing met verschillende concentraties.

Salpeterzuur speelt een belangrijke rol bij de productie stikstof meststoffen, en wordt ook gebruikt om verschillende ertsen en concentraten op te lossen. Ook opgenomen in het proces van de productie van zwavelzuur.

Het is een belangrijk onderdeel van ‘regia wodka’, een stof die goud kan oplossen.

We bekijken de synthese van salpeterzuur in de video:

Ongeacht de concentratie is het oxidatiemiddel in salpeterzuur nitraties NO, die stikstof bevatten in de oxidatietoestand +5. Wanneer metalen interageren met salpeterzuur, komt er daarom geen waterstof vrij. Salpeterzuur oxideert alle metalen behalve de meest inactieve (edele). In dit geval worden zout-, water- en stikstofreductieproducten (+5) gevormd: NH−3 4 NO 3, N 2, N 2 O, NO, НNO 2, NO 2. Er komt geen vrije ammoniak vrij, omdat het reageert met salpeterzuur en ammoniumnitraat vormt:

NH3 + HNO3 = NH4 NO3

Wanneer metalen een interactie aangaan met geconcentreerd salpeterzuur (30-60% HNO 3), is het product van de HNO 3-reductie voornamelijk stikstofmonoxide (IV), ongeacht de aard van het metaal, bijvoorbeeld:

Mg + 4HNO 3 (conc.) = Mg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Zn + 4HNO 3 (conc.) = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Hg + 4HNO 3 (conc.) = Hg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Metalen met variabele valentie worden bij interactie met geconcentreerd salpeterzuur geoxideerd hoogste graad oxidatie. In dit geval vormen de metalen die zijn geoxideerd tot een oxidatietoestand van +4 en hoger zuren of oxiden. Bijvoorbeeld:

Sn + 4HNO 3 (conc.) = H 2 SnO 3 + 4NO 2 + H 2 O

2Sb + 10HNO 3 (conc.) = Sb 2 O 5 + 10NO 2 + 5H 2 O

Mo + 6HNO 3 (conc.) = H 2 MoO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Aluminium, chroom, ijzer, nikkel, kobalt, titanium en enkele andere metalen worden gepassiveerd in geconcentreerd salpeterzuur. Na behandeling met salpeterzuur reageren deze metalen niet met andere zuren.

Wanneer metalen interageren met verdund salpeterzuur, hangt het product van de reductie af van de reducerende eigenschappen van het metaal: hoe actiever het metaal, hoe meer in grotere mate salpeterzuur wordt verminderd.

Actieve metalen reduceren verdund salpeterzuur tot het maximum, d.w.z. Er ontstaan ​​zout, water en NH 4 NO 3, bijvoorbeeld:

8K + 10HNO 3 (verdund) = 8KNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Metalen met gemiddelde activiteit vormen bij reactie met verdund salpeterzuur zout, water en stikstof of N 2 O. Hoe verder naar links het metaal in dit bereik (hoe dichter bij aluminium), hoe waarschijnlijker de vorming van bijvoorbeeld stikstof :

5Mn + 12HNO 3 (verdund) = 5Mn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O

4Cd + 10HNO 3 (verdund) = 4Cd(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

Laagactieve metalen vormen bij reactie met verdund salpeterzuur zout, water en stikstofmonoxide (II), bijvoorbeeld:

3Сu + 8HNO 3 (verdund) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Maar de reactievergelijkingen in deze voorbeelden zijn voorwaardelijk, omdat in werkelijkheid een mengsel van stikstofverbindingen wordt verkregen, en hoe hoger de activiteit van het metaal en hoe lager de zuurconcentratie, hoe lager de mate van oxidatie van stikstof in het gevormde product. meer dan anderen.

6. Interactie van metalen met koningswater

"Royal wodka" is een mengsel van geconcentreerde salpeter- en zoutzuren. Het wordt gebruikt om goud, platina en andere edelmetalen te oxideren en op te lossen.

Zoutzuur in aqua regia wordt besteed aan de vorming van een complexe verbinding van geoxideerd metaal. Uit een vergelijking van halfreacties 29 en 30 met halfreacties 31-32 (Tabel 1) wordt duidelijk dat tijdens de vorming van complexe verbindingen van goud en platina de redoxpotentiaal afneemt, wat hun oxidatie met salpeterzuur mogelijk maakt. . De reactievergelijkingen voor goud en platina met koningswater zijn als volgt geschreven:

Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O

3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2 + 4NO + 8H2O

Drie metalen hebben geen interactie met koningswater: wolfraam, niobium en tantaal. Ze worden geoxideerd met een mengsel van geconcentreerd salpeterzuur en fluorwaterstofzuur, omdat fluorwaterstofzuur sterkere complexe verbindingen vormt dan zoutzuur. De reactievergelijkingen zijn als volgt:

W + 2HNO3 + 8HF = H2 + 2NO + 4H2O

3Nb + 5HNO3 + 21HF = 3H2 + 5NO + 10H2O

3Ta + 5HNO3 + 24HF = 3H3 + 5NO + 10H2O

In sommige schoolboeken Er is nog een andere verklaring voor de interactie van edelmetalen met koningswater. Er wordt aangenomen dat in dit mengsel tussen HNO 3 en HCl een door edelmetalen gekatalyseerde reactie plaatsvindt, waarbij salpeterzuur zoutzuur oxideert volgens de vergelijking:

HNO 3 + 3HCl = NOCl + 2H 2 O

Nitrosylchloride NOCl is kwetsbaar en ontleedt volgens de vergelijking:

NOCl = NO + Cl(atomair)

Het oxidatiemiddel van het metaal is dus atomair (dat wil zeggen zeer actief) chloor op het moment van afgifte. Daarom zijn de producten van de interactie van koningswater met metalen zout (chloride), water en stikstofmonoxide (II):

Au + HNO 3 + 3HCl = AuCl 3 + NO + 2H 2 O

3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO + 8H2O,

en complexe verbindingen worden gevormd in de volgende reacties:

HCl + AuCl3 = H; 2HCl + PtCl 4 = H 2

Speciale eigenschappen van salpeterzuur en geconcentreerd zwavelzuur.

Salpeterzuur- HNO3, zuurstofhoudend monobasisch sterk zuur. Vast salpeterzuur vormt twee kristalmodificaties met monokliene en orthorhombische roosters. Salpeterzuur mengt zich in elke verhouding met water. In waterige oplossingen dissocieert het bijna volledig in ionen. Vormt een azeotropisch mengsel met water met een concentratie van 68,4% en een kookpunt van 120 °C bij 1 atm. Er zijn twee vaste hydraten bekend: monohydraat (HNO3 H2O) en trihydraat (HNO3 · 3H2O).
Hooggeconcentreerd HNO3 is meestal bruin van kleur vanwege het ontbindingsproces dat plaatsvindt in het licht:

HNO3 ---> 4NO2 + O2 + 2H2O

Bij verhitting ontleedt salpeterzuur volgens dezelfde reactie. Salpeterzuur kan alleen onder verminderde druk worden gedestilleerd (zonder ontleding).

Salpeterzuur wel sterk oxidatiemiddel geconcentreerd salpeterzuur oxideert zwavel tot zwavelzuur, en fosfor tot fosforzuur; sommige organische verbindingen (bijvoorbeeld aminen en hydrazine, terpentijn) ontbranden spontaan bij contact met geconcentreerd salpeterzuur.

De oxidatiegraad van stikstof in salpeterzuur is 4-5. HNO werkt als oxidatiemiddel en kan worden gereduceerd tot verschillende producten:

Welke van deze stoffen wordt gevormd, dat wil zeggen hoe diep salpeterzuur in een bepaald geval wordt gereduceerd, hangt af van de aard van het reductiemiddel en van de reactieomstandigheden, voornamelijk van de concentratie van het zuur. Hoe hoger de concentratie van HNO, hoe minder diep deze wordt gereduceerd. Bij reacties met geconcentreerd zuur valt het vaakst op.

Bij reactie met verdund salpeterzuur met laagactieve metalen Bij koper komt bijvoorbeeld NO vrij. Bij actievere metalen - ijzer, zink - wordt gevormd.

Sterk verdund salpeterzuur reageert met actieve metalen-zink, magnesium, aluminium - met de vorming van ammoniumionen, die ammoniumnitraat met zuur opleveren. Meestal worden meerdere producten tegelijkertijd gevormd.

Goud, sommige metalen uit de platinagroep en tantaal zijn over het gehele concentratiebereik inert voor salpeterzuur, andere metalen reageren ermee, waarbij het verloop van de reactie wordt bepaald door de concentratie ervan. Geconcentreerd salpeterzuur reageert dus met koper om stikstofdioxide te vormen, en verdund salpeterzuur reageert met stikstofoxide (II):

Cu + 4HNO3 ----> Cu(NO3)2 + NO2 + 2H2O

3Cu + 8 HNO3 ----> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Meest metaal In reactie met salpeterzuur onder het vrijkomen van stikstofoxiden in verschillende oxidatietoestanden of mengsels daarvan, kan verdund salpeterzuur, wanneer het reageert met actieve metalen, reageren met het vrijkomen van waterstof en de reductie van nitraationen tot ammoniak.

Sommige metalen (ijzer, chroom, aluminium), die reageren met verdund salpeterzuur, worden gepassiveerd door geconcentreerd salpeterzuur en zijn bestand tegen de effecten ervan.

Een mengsel van salpeterzuur en zwavelzuur wordt “melange” genoemd. Salpeterzuur wordt veel gebruikt om nitroverbindingen te verkrijgen.

Een mengsel van drie volumes zoutzuur en één volume salpeterzuur wordt ‘aqua regia’ genoemd. Aqua regia lost de meeste metalen op, inclusief goud. De sterke oxiderende eigenschappen zijn te danken aan het resulterende atomaire chloor en nitrosylchloride:

3HCl + HNO3 ----> NOCl + 2 =2H2O

Zwavelzuur– zware olieachtige vloeistof die geen kleur heeft. Mengbaar met water in elke verhouding.

Geconcentreerd zwavelzuurabsorbeert actief water uit de lucht en verwijdert het uit andere stoffen. Wanneer organische stoffen geconcentreerd binnenkomen zwavelzuur verkoling treedt bijvoorbeeld op bij papier:

(C6H10O5)n + H2SO4 => H2SO4 + 5nH2O + 6C

Wanneer geconcentreerd zwavelzuur reageert met suiker, wordt een poreuze koolstofmassa gevormd, vergelijkbaar met een zwarte, verharde spons:

C12H22O11 + H2SO4 => C + H2O + CO2 + Q

Chemische eigenschappen verdund en geconcentreerd zwavelzuur zijn verschillend.

Verdunde oplossingen zwavelzuur reageert met metalen , gelegen in de elektrochemische spanningsreeks links van waterstof, met de vorming van sulfaten en het vrijkomen van waterstof.

Geconcentreerde oplossingen zwavelzuur vertoont sterke oxiderende eigenschappen vanwege de aanwezigheid in de moleculen van een zwavelatoom in de hoogste oxidatietoestand (+6), daarom is geconcentreerd zwavelzuur een sterk oxidatiemiddel. Dit is hoe sommige niet-metalen oxideren:

S + 2H2SO4 => 3SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 => CO2 + 2SO2 + 2H2O

P4 + 8H2SO4 => 4H3PO4 + 7SO2 + S + 2H2O

H2S + H2SO4 => S + SO2 + 2H2O

Ze communiceert met metalen , gelegen in de elektrochemische spanningsreeks van metalen rechts van waterstof (koper, zilver, kwik), met de vorming van sulfaten, water en zwavelreductieproducten. Geconcentreerde oplossingen zwavelzuur reageer niet met goud en platina vanwege hun lage activiteit.

a) laagactieve metalen reduceren zwavelzuur tot zwaveldioxide SO2:

Cu + 2H2SO4 => CuSO4 + SO2 + 2H2O

2Ag + 2H2SO4 => Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

b) met metalen met een middelmatige activiteit zijn reacties mogelijk waarbij een van de drie producten van de reductie van zwavelzuur vrijkomt:

Zn + 2H2SO4 => ZnSO4 + SO2 + 2H2O

3Zn + 4H2SO4 => 3ZnSO4 + S + 4H2O

4Zn + 5H2SO4 => 4ZnSO4 + H2S + 2H2O

c) Bij actieve metalen kan zwavel of waterstofsulfide vrijkomen:

8K + 5H2SO4 => 4K2SO4 + H2S + 4H2O

6Na + 4H2SO4 => 3Na2SO4 + S + 4H2O

d) geconcentreerd zwavelzuur heeft geen interactie met aluminium, ijzer, chroom, kobalt, nikkel in de kou (dat wil zeggen zonder verwarming) - passivatie van deze metalen vindt plaats. Daarom kan zwavelzuur in ijzeren containers worden vervoerd. Bij verhitting kunnen zowel ijzer als aluminium er echter mee interageren:

2Fe + 6H2SO4 => Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

2Al + 6H2SO4 => Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

DAT. de diepte van de zwavelreductie hangt af van de reducerende eigenschappen van metalen. Actieve metalen (natrium, kalium, lithium) reduceren zwavelzuur tot waterstofsulfide, metalen in het spanningsbereik van aluminium tot ijzer (tot vrije zwavel) en metalen met minder activiteit tot zwaveldioxide.

Zuren verkrijgen.

1. Zuurstofvrije zuren worden verkregen door waterstofverbindingen van niet-metalen uit eenvoudige stoffen te synthetiseren en de resulterende producten vervolgens in water op te lossen

Niet-metaal + H 2 = Waterstofbinding van niet-metaal

H2 + Cl2 = 2HCl

2. Oxozuren worden verkregen door zuuroxiden te laten reageren met water.

Zuuroxide+ H 2 O = Oxozuur

DUS 3 + H2O = H2 DUS 4

3. De meeste zuren kunnen worden verkregen door zouten met zuren te laten reageren.

Zout + Zuur = Zout + Zuur

2NaCl + H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 SO 4

Basen zijn complexe stoffen waarvan de moleculen bestaan ​​uit een metaalatoom en een of meer hydroxidegroepen.

Basen zijn elektrolyten die dissociëren om metaalelementkationen en hydroxide-anionen te vormen.

Bijvoorbeeld:
KON = K+1 + OH-1

6. Classificatie van gronden:

1.Door het aantal hydroxylgroepen in het molecuul:

a) · Monozuur, waarvan de moleculen één hydroxidegroep bevatten.

b) · Dizuren, waarvan de moleculen twee hydroxidegroepen bevatten.

c) · Trizuren, waarvan de moleculen drie hydroxidegroepen bevatten.
2. Afhankelijk van de oplosbaarheid in water: oplosbaar en onoplosbaar.

7. Fysische eigenschappen van basen:

Alle anorganische basen zijn vaste stoffen (behalve ammoniumhydroxide). Het terrein heeft andere kleur: kaliumhydroxide - wit, koperhydroxide - blauw, ijzerhydroxide - roodbruin.

Oplosbaar gronden vormen oplossingen die zeepachtig aanvoelen, vandaar dat deze stoffen hun naam hebben gekregen alkali.

Alkaliën vormen slechts 10 elementen van het periodiek systeem chemische elementen D.I. Mendelejev: 6 alkalimetalen - lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium, frankium en 4 aardalkalimetalen - calcium, strontium, barium, radium.

8. Chemische eigenschappen van basen:

1. Waterige oplossingen van alkaliën veranderen de kleur van indicatoren. fenolftaleïne - karmozijnrood, methyloranje - geel. Dit wordt verzekerd door de vrije aanwezigheid van hydroxogroepen in de oplossing. Dat is de reden waarom slecht oplosbare basen zo'n reactie niet geven.

2. Interactie :

a) met zuren: Basis + Zuur = Zout + H 2 O

KOH + HCl = KCl + H2O

b) met zure oxiden: Alkali + Zuuroxide = Zout + H 2 O

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

c) met oplossingen: Loogoplossing + Zoutoplossing = Nieuwe base + Nieuw zout

2NaOH + CuSO 4 = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

d) met amfotere metalen: Zn + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2

Amfotere hydroxiden:

a) Reageer met zuren om zout en water te vormen:

Koper(II)hydroxide + 2HBr = CuBr2 + water.

B). Reageren met alkaliën: resultaat - zout en water (voorwaarde: fusie):

Zn(OH)2 + 2CsOH = zout + 2H2O.

V). Reageren met sterke hydroxiden: het resultaat zijn zouten als de reactie plaatsvindt in een waterige oplossing: Cr(OH)3 + 3RbOH = Rb3

Bij verhitting ontleden basen die onoplosbaar zijn in water in het basische oxide en water:

Onoplosbare base = basisch oxide + H2O

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Zouten - dit zijn producten van de onvolledige vervanging van waterstofatomen in zuurmoleculen door metaalatomen of dit zijn producten van vervanging van hydroxidegroepen in basismoleculen door zuurresten .

Zouten- dit zijn elektrolyten die dissociëren om kationen van het metaalelement en anionen van het zuurresidu te vormen.

Bijvoorbeeld:

K 2 CO 3 = 2K +1 + CO 3 2-

Classificatie:

Normale zouten. Dit zijn de producten van de volledige vervanging van waterstofatomen in een zuurmolecuul door niet-metaalatomen, of de producten van de volledige vervanging van hydroxidegroepen in een basismolecuul door zure resten.

Zure zouten. Dit zijn producten van onvolledige vervanging van waterstofatomen in de moleculen van meerbasische zuren door metaalatomen.

Basiszouten. Dit zijn producten van onvolledige vervanging van hydroxidegroepen in moleculen van polyzuurbasen door zure resten.

Soorten zouten:

Dubbele zouten- ze bevatten twee verschillende kationen, verkregen door kristallisatie uit gemengde oplossing zouten met verschillende kationen maar dezelfde anionen.

Gemengde zouten- ze bevatten twee verschillende anionen.

Hydrateer zouten(kristallijne hydraten) - ze bevatten kristalwatermoleculen.

Complexe zouten- ze bevatten een complex kation of een complex anion.

Een speciale groep bestaat uit zouten van organische zuren, waarvan de eigenschappen aanzienlijk verschillen van die minerale zouten. Sommigen van hen kunnen worden geclassificeerd als een speciale klasse van organische zouten, de zogenaamde ionische vloeistoffen of anderszins ‘vloeibare zouten’, organische zouten met een smeltpunt lager dan 100 °C.

Fysische eigenschappen:

De meeste zouten zijn witte vaste stoffen. Sommige zouten zijn gekleurd. Bijvoorbeeld kaliumoranjedichromaat, groen nikkelsulfaat.

Volgens de oplosbaarheid in water zouten zijn onderverdeeld in oplosbaar in water, enigszins oplosbaar in water en onoplosbaar.

Chemische eigenschappen:

Oplosbare zouten in waterige oplossingen dissociëren in ionen:

1. Mediumzouten dissociëren in metaalkationen en anionen van zuurresten:

Zure zouten dissociëren in metaalkationen en complexe anionen:

KHSO3 = K + HSO3

· Basismetalen dissociëren in complexe kationen en anionen van zure resten:

AlOH(CH3COO) 2 = AlOH + 2CH3COO

2. Zouten interageren met metalen om een ​​nieuw zout en een nieuw metaal te vormen: Me(1) + Zout(1) = Me(2) + Zout(2)

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu

3. Oplossingen interageren met alkaliën Zoutoplossing + Alkalioplossing = Nieuw zout + Nieuwe base:

FeCl3 + 3KOH = Fe(OH)3 + 3KCl

4. Zouten interageren met zuren Zout + Zuur = Zout + Zuur:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

5. Zouten kunnen met elkaar interageren Zout(1) + Zout(2) = Zout(3) + Zout(4):

AgNO 3 + KCl = AgCl + KNO 3

6. Basische zouten gaan een wisselwerking aan met zuren Basisch zout + Zuur = Medium zout + H 2 O:

CuOHCl + HCl = CuCl 2 + H 2 O

7. Zure zouten interageren met alkaliën Zuur zout + Alkali = Medium zout + H 2 O:

NaHSO 3 + NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O

8. Veel zouten ontleden bij verhitting: MgCO 3 = MgO + CO 2

Vertegenwoordigers van zouten en hun betekenis:

Zouten worden veel gebruikt, zowel in de productie als in het dagelijks leven:

Zouten zoutzuur. De meest gebruikte chloriden zijn natriumchloride en kaliumchloride.

Natriumchloride (keukenzout) wordt geïsoleerd uit meer- en zeewater en wordt ook gewonnen in zoutmijnen. Keukenzout wordt gebruikt voor voedsel. In de industrie dient natriumchloride als grondstof voor de productie van chloor, natriumhydroxide en soda.

Kaliumchloride wordt gebruikt landbouw als kaliummeststof.

Zouten van zwavelzuur. In de bouw en de geneeskunde wordt halfwaterig gips, verkregen door het bakken van gesteente (calciumsulfaatdihydraat), veel gebruikt. Wanneer het met water wordt gemengd, hardt het snel uit tot calciumsulfaatdihydraat, dat wil zeggen gips.

Natriumsulfaatdecahydraat wordt gebruikt als grondstof voor de productie van frisdrank.

Zouten van salpeterzuur. Nitraten worden vooral gebruikt als meststof in de landbouw. De belangrijkste daarvan zijn natriumnitraat, kaliumnitraat, calciumnitraat en ammoniumnitraat. Meestal worden deze zouten nitraat genoemd.

Van de orthofosfaten is calciumorthofosfaat de belangrijkste. Dit zout dient als hoofdgerecht integraal onderdeel mineralen - fosforieten en apatiet. Fosforieten en apatieten worden gebruikt als grondstof bij de productie van fosfaatmeststoffen, zoals superfosfaat en neerslag.

Zouten van koolzuur. Calciumcarbonaat wordt gebruikt als grondstof voor de productie van kalk.

Natriumcarbonaat (soda) wordt gebruikt bij de glasproductie en bij het maken van zeep.
- Calciumcarbonaat komt ook in de natuur voor in de vorm van kalksteen, krijt en marmer.

De materiële wereld waarin we leven en waarvan we een klein onderdeel zijn, is één en tegelijkertijd oneindig divers. Eenheid en diversiteit chemicaliën van deze wereld komt het duidelijkst tot uiting in de genetische verbinding van stoffen, die tot uiting komt in de zogenaamde genetische reeksen.

Genetisch noem de verbinding tussen stoffen van verschillende klassen op basis van hun onderlinge transformaties.

Als de basis van de genetische serie is anorganische chemie zijn stoffen gevormd door één chemisch element, dan bestaat de basis van de genetische reeks in de organische chemie (chemie van koolstofverbindingen) uit stoffen met hetzelfde nummer koolstofatomen in een molecuul.

Kenniscontrole:

1. Definieer zouten, basen, zuren, hun kenmerken, belangrijkste karakteristieke reacties.

2. Waarom worden zuren en basen gecombineerd tot de groep hydroxiden? Wat hebben ze gemeen en waarin verschillen ze? Waarom moet alkali worden toegevoegd aan een oplossing van aluminiumzout, en niet andersom?

3. Opdracht: Geef voorbeelden van reactievergelijkingen die het aangegeven illustreren algemene eigenschappen onoplosbare basen.

4. Taak: Bepaal de oxidatietoestand van atomen van metallische elementen in de gegeven formules. Welk patroon kan worden waargenomen tussen hun oxidatietoestanden in het oxide en de basis?

HUISWERK:

Werk door: L2.pp.162-172, hervertelling van collegeaantekeningen nr. 5.

Noteer de vergelijkingen van mogelijke reacties volgens de diagrammen, geef de soorten reacties aan: a) HCl + CaO ...;
b) HCI + Al(OH)3...;
c) Mg + HCI ...;
d) Hg + HC1 ... .

Verdeel stoffen in klassen van verbindingen. Formules van stoffen: H 2 SO 4, NaOH, CuCl 2, Na 2 SO 4, CaO, SO 3, H 3 PO 4, Fe(OH) 3, AgNO 3, Mg(OH) 2, HCl, ZnO, CO 2 , Cu2O, NO2

Lezing nr. 6.

Onderwerp: Metalen. Positie van metalen elementen in het periodiek systeem. Metalen vinden in de natuur. Metalen. Interactie van metalen met niet-metalen (chloor, zwavel en zuurstof).

Apparatuur: periodiek systeem van chemische elementen, verzameling metalen, activiteitenreeksen van metalen.

Onderwerp studieplan

(lijst met vragen die nodig zijn om te studeren):

1. De positie van elementen - metalen in het periodiek systeem, de structuur van hun atomen.

2. Metalen zoals eenvoudige stoffen. Metalen verbinding, metalen kristalroosters.

3. Algemene fysische eigenschappen van metalen.

4. De prevalentie van metaalelementen en hun verbindingen in de natuur.

5. Chemische eigenschappen van metalen elementen.

6. Het concept van corrosie.