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.
Актуализация знаний
Составьте уравнения реакций азотной кислоты:
1 вариант
2вариант
- с оксидом меди (II), c гидроксидом натрия
- гидроксидом цинка; силикатом натрия
Рассмотрите реакции с точки зрения ТЭД.
Взаимопроверка
1 вариант
2 вариант
2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
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
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.
Посмотрим опыт 1 Взаимодействие
азотной кислоты с углеродом
Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса.
HNO 3 + С → СO 2 + H 2 O + NO 2
2
4
4
HNO 3 (за счет N +5 ) – окислитель, пр. восстановления
N +5 + 1e → N +4 1
C – восстановитель, процесс окисления
С 0 – 4e → С +4 4
4
4
1
Посмотрим опыт 2 Взаимодействие
азотной кислоты с фосфором
Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты методом электронного баланса.
5
5
HNO 3 + P → H 3 PO 4 + NO 2 + H 2 O
N +5 + 1e → N +4
P 0 – 5e → P +5
1
5
HNO 3 (за счет N +5 ) – окислитель, пр. восстановления
P – восстановитель, процесс окисления
5
5
1
- 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
60% разбавленная HNO3 = 30-60% очень разбавленная HNO3" width="640"
Взаимодействие с металлами
Активные металлы
Li Na …….Zn
Конц
NO
HNO 3
Раз
Металлы средней активности
N 2 O или N 2 , NO 2
NO 2
HNO 3
очень раз
Конц
NH3
HNO 3
Cr………..Sn
NH 4 NO 3
Не реагируют
HNO 3
Раз
NO 2 ,
HNO 3
очень
Металлы малоактивные и неактивные
NO,N 2 ONH 3
Раз
Конц
NO 2 ,
Pb…...........Ag
, NO,
NO 2
HNO 3
Раз
HNO 3
Благородные металлы
Раств. только в царской водке-смеси 3об.HCl
HNO 3
N 2 O,
Au Pt Os Ir
NO
B 1об. HNO 3
NH 3
концентрированная HNO3 60% разбавленная HNO3 = 30-60%
очень разбавленная HNO3
Посмотрим опыт 3 «Взаимодействие азотной кислоты с некоторыми металлами»
Запишем уравнения этих реакций .
1) HN +5 O 3(конц.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3 ) 2 + N +4 O 2 + H 2 O
2
2
4
N +5 + 1e → N +4
окислитель (процесс восстановления)
Cu 0 – 2e → Cu +2
1
2
2
1
Восстановитель
2
(процесс окисления)
3
8
3
2
4
2) HN +5 O 3(разб.) + Cu 0 = Cu +2 (NO 3 ) 2 + N +2 O + H 2 O
N +5 + 3e → N +2
Cu 0 – 2e → Cu +2
2
окислитель (процесс восстановления)
3
6
2
3
востановитель (процесс окисления)
1) HN +5 O 3(конц.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3 ) 2 + N +4 O 2 + H 2 O
2
4
2
2
1
окислитель (процесс восстановления)
N +5 + 1e → N +4
2
Zn 0 – 2e → Zn +2
1
2
восстановитель (процесс окисления)
2) HN +5 O 3(разб.) + Zn 0 = Zn +2 (NO 3 ) 2 + N -3 H 3 + H 2 O
9
3
4
4
2
окислитель (процесс восстановления)
N +5 + 3e → N +2
3
6
Zn 0 – 2e → Zn +2
2
3
восстановитель (процесс окисления)
- 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
Спасибо за работу
Молодцы!
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