Получение азотной кислоты в промышленности презентация. Презентация на тему "азотная кислота". Строение молекулы азотной кислоты
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Получение азотной кислоты ПОДГОТОВИЛА: ученица 9 класса б гимназии №1 им. Ю.А.Гагарина Михальченко Ксения.
Физические свойства азотной кислоты Агрегатное состояние: жидкое Цвет: бесцветный Запах: резкий Плотность: 1,5 2 г/см 3 Не ограничено растворимая в воде Кипение: +82,6 °C с частичным разложением; Плавление: −41,59 °С
Химические свойства азотной кислоты HNO 3 - сильная одноосновная кислота Высококонцентрированная HNO 3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения 4 HNO 3 4NO 2 + 2 H 2 O + O 2 При нагревании азотная кислота распадается по той же реакции. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя.
Важнейшие соединения Смесь трех объёмов соляной кислоты и одного объёма азотной называется «Царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе золото и платину. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила: Нитраты – это соли азотной кислоты. Нитраты получают действием азотной кислоты HNO 3 на металлы, оксиды, гидроксиды, соли. Практически все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитраты устойчивы при обычной температуре. Они обычно плавятся при относительно низких температурах (200-600 °C), зачастую с разложением.
Нахождение в природе В природе в свободном состоянии не встречается, а всегда только в форме азотнокислых солей. Так, в виде азотнокислого аммония в воздухе и дождевой воде, особенно после гроз, затем в виде азотнокислого натра в чилийской или перуанской селитре и азотнокислых калия и кальция в верхних слоях пашни, на стенах конюшен, в низменностях Ганга и других рек Индии. * Сели́тра - тривиальное название для минералов, содержащих нитраты щелочных и щелочноземельных металлов.
Виртуальный эксперимент Внимание! Азотная кислота и её пары очень вредны, поэтому работать с ней следует очень аккуратно.
Получение азотной кислоты Различают производство слабой (разбавленной) азотной кислоты и производство концентрированной азотной кислоты. Процесс производства разбавленной азотной кислоты складывается из трех стадий: 1) конверсии аммиака с целью получения оксида азота 4NH 3 + 5О 2 → 4NO + 6Н 2 О 2) окисления оксида азота до диоксида азота 2NO + О 2 → 2NO 2 3) абсорбции оксидов азота водой 4NO 2 + О 2 + 2Н 2 О → 4HNO 3 Суммарная реакция образования азотной кислоты выражается NH 3 + 2О 2 → HNO 3 + Н 2 О
Применение азотной кислоты для получения: азотных удобрений; Лекарств Красителей Взрывчатых веществ Пластичных масс Искусственных волокон «Дымящая» азотная кислота применяется в ракетной технике в качестве окислителя ракетного топлива крайне редко в фотографии - разбавленная - подкисление некоторых тонирующих растворов; в станковой графике- для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише). в ювелирном деле - основной способ определения золота в золотом сплаве;
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
приложение к уроку «Азотная кислота: состав молекулы, физические и химические свойства". «Азотная кислота: состав молекулы, физические и хими- ческие свойства". Приложение к уроку "Азотная кислота:
Приложение к уроку, заполняемое учащимися в учебное портфолио....
Слайд 2
HNO3 Состав. Строение. Свойства. H O N O O - - степень окисления азота валентность азота +5 IV химическая связь ковалентная полярная Азотная кислота – бесцветная гигроскопичная жидкость, c резким запахом, «дымит» на воздухе, неограниченно растворимая в воде. tкип. = 83ºC.. При хранении на свету разлагается на оксид азота (IV), кислород и воду, приобретая желтоватый цвет: 4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O Азотная кислота ядовита.
Слайд 3
Слайд 4
При разложении азотной кислоты выделяется кислород, поэтому скипидар вспыхивает.
Слайд 5
Азотная кислота (HNO3) Классификация наличию кислорода: основности: растворимости в воде: летучести: степени электролитической диссоциации: кислородсодержащая одноосновная растворимая летучая сильная Азотная кислота по:
Слайд 6
Получение азотной кислоты в промышленности NH3NONO2HNO3 4NH3+ 5O2 = 4NO + 6H2O 2NO+O2 = 2NO2 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3 1. Контактное окисление аммиака до оксида азота (II): 2. Окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV): 3. Адсорбция (поглощение) оксида азота (IV) водой при избытке кислорода
Слайд 7
В лаборатории азотную кислоту получают действием концентрированной серной кислоты на нитраты при слабом нагревании. Составьте уравнение реакции получения азотной кислоты. NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3
Слайд 8
Химические свойства азотной кислоты 1. Типичные свойства кислот 2. Взаимодействие азотной кислоты с металлами 3. Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами
Слайд 9
Химические свойства азотной кислоты Азотная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Перечислите свойства характерные для кислот. Кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами, с основаниями, амфотернымигидроксидами, с солями. Составьте уравнения реакций азотной кислоты: 1 3 2 с оксидом меди (II), оксидом алюминия; c гидроксидом натрия, гидроксидом цинка; c карбонатом аммония, силикатом натрия. Рассмотрите реакции с т. зр. ТЭД. Дайте названия полученным веществам. Определите тип реакции. 3
Слайд 10
2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O 1 2H+ + 2NO3– + CuO = Cu2+ + 2NO3– + H2O 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O 6H+ + 6NO3–+ Al2O3 = 2Al3+ + 6NO3– + 3H2O 6H+ + Al2O3 = 2Al3+ + 3H2O HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O H+ + NO3– + Na+ + OH– = Na+ + NO3– + H2O H+ + OH– = H2O 2 2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O 2H+ + 2NO3– + Zn(OH)2 = Zn2+ +2NO3– + 2H2O 2H+ + Zn(OH)2 = Zn2+ + 2H2O
Слайд 11
3 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + CO2 + H2O 2H+ + 2NO3– + 2NH4+ + CO22–= 2NH4+ +2NO3– + CO2 + H2O 2H+ + CO22–= CO2 + H2O 2HNO3 + Na2SiO3 = ↓H2SiO3 + 2NaNO3 2H+ + 2NO3–+ 2Na+ + SiO32– = ↓H2SiO3 + 2Na+ + 2NO3– 2H+ + SiO32– = ↓H2SiO3 Активные кислоты вытесняют слабые летучие или нерастворимые кислоты из растворов солей.
Слайд 12
Взаимодействие азотной кислоты с металлами Как реагируют металлы с растворами кислот? Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, стоящие после водорода из кислот его не вытесняют, т.е. не взаимодействуют с кислотами, не растворяются в них. Особенности взаимодействия азотной кислоты с металлами: 1. Ни один металл никогда не выделяет из азотной кислоты водород. Выделяются разнообразные соединения азота: N+4O2, N+2O, N2+1O, N20, N–3H3 (NH4NO3) 2. С азотной кислотой реагируют металлы, стоящие до и после водорода в ряду активности. 3. Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt 4. Концентрированная азотная кислота пассивирует металлы: Al, Fe, Be, Cr, Ni, Pbи другие (за счет образования плотной оксидной пленки). При нагревании и при разбавлении азотной кислоты данные металлы в ней растворяются. опыт опыт опыт N–3H4+ N20 N2+1O N+2O N+4O2 концентрация кислоты активность металлов
Слайд 13
Окислительные свойства азотной кислоты
Слайд 14
Составьте уравнение реакции взаимодействия концентрированнойазотной кислоты с ртутью. Рассмотрите реакцию с т. зр. ОВР. 4HN+5O3 + Hg0= Hg+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O N+5 + 1e → N+4 1 2 Hg0– 2e → Hg+2 2 1 HNO3(за счет N+5)– окислитель, процесс восстановления; Hg0– восстановитель, процесс окисления.
Слайд 15
Допишите схемы реакций: Рассмотрите превращения в свете ОВР 1) HNO3(конц.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 2) HNO3(разб.) + Cu → Cu(NO3)2 + … + H2O 1) HN+5O3(конц.) + Cu0= Cu+2(NO3)2 + N+4O2 + H2O 2 2 N+5+ 1e → N+41 2 Cu0– 2e → Cu+2 2 1 2) HN+5O3(конц.) + Cu0= Cu+2(NO3)2 + N+2O + H2O 3 3 4 2 8 N+5+ 3e → N+23 2 Cu0– 2e → Cu+2 2 3 восстановление окисление восстановитель окислитель 4 восстановление окисление окислитель восстановитель
Слайд 16
Слайд 17
Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами Окисляет неметаллы до соответствующих кислот. Концентрированная (более 60%) азотная кислота восстанавливается доNO2 , а если концентрациякислоты (15 – 20%), то до NO. HNO3 + С→СO2 + H2O + NO2 N+5+ 1e → N+4 1 4 С0 –4e → С+44 1 4 4 2 HNO3 + P → H3PO4 + NO2 + H2O N+5+ 1e → N+4 1 5 P0 – 5e → P+5 5 1 5 2 5 HNO3 + P + H2O → H3PO4 + NO N+5+ 3e → N+2 3 5 P0 – 5e → P+5 5 3 3 5 3 5 Азотная кислота как сильный окислитель Расставьте в схемах коэффициенты методом электронного баланса. HNO3 (за счетN+5)–окислитель, пр. восстановления C– восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счетN+5)–окислитель, пр. восстановления P– восстановитель, процесс окисления HNO3 (за счетN+5)–окислитель, пр. восстановления P– восстановитель, процесс окисления опыт опыт
Слайд 18
Взаимодействие азотной кислоты с углем
Слайд 19
Взаимодействие азотной кислоты с белым фосфором
Слайд 20
Применение азотной кислоты 1 5 4 6 2 3 Производство азотных и комплексных удобрений. Производство взрывчатых веществ Производство красителей Производство лекарств Производство пленок, нитролаков, нитроэмалей Производство искусственных волокон 7 Как компонент нитрующей смеси, для траления металлов в металлургии
Слайд 21
Соли азотной кислоты Как называются соли азотной кислоты? нитраты Нитраты K, Na, NH4+называют селитрами Составьте формулы перечисленных солей. KNO3 NaNO3 NH4NO3 Нитраты – белые кристаллические вещества. Сильные электролиты, в растворах полностью диссоциируют на ионы. Вступают в реакции обмена. Каким способом можно определить нитрат-ион в растворе? К соли (содержащей нитрат-ион) добавляют серную кислоту и медь. Смесь слегка подогревают. Выделение бурого газа (NO2) указывает на наличие нитрат-иона.
Слайд 22
Нитрат калия (калиевая селитра) Бесцветные кристаллы Значительно менее гигроскопична по сравнению с натриевой, поэтому широко применя-ется в пиротехнике как окислитель. При нагревании выше 334,5ºС плавится, выше этой температуры разлагается с выделением кислорода. Применяется как удобрение; в стекольной, металлообрабатываю-щей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей. Нитрат натрия
Слайд 23
Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°С происходит полное разложение. Нитрат аммония
Слайд 24
При нагревании нитраты разлагаются тем полнее, чем правее в электрохимическом ряду напряжений стоит металл, образующий соль. Li K Ba Ca Na MgAl Mn Zn Cr Fe Co Sn PbCu Ag Hg Au нитрит + О2 оксид металла + NO2 + O2 Ме + NO2 + O2 Составьте уравнения реакций разложения нитрата натрия, нитрата свинца, нитрата серебра. 2NaNO3 = 2NaNO2 + O2 2Pb(NO3)2= 2PbO+ 4NO2 + O2 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2
Слайд 25
1. Степень окисления азота в азотной кислоте равна: А) +5; Б) +4; В) -3. А 2. При взаимодействии с какими веществами азотная кислота проявляет особые свойства, отличающие её от других кислот: А) основными оксидами; Б) металлами; В) основаниями. Б 3. В окислительно-восстановительной реакции азотная кислота может участвовать в качестве: А) окислителя; Б) восстановителя; В) окислителя и восстановителя. А 4. Какое из данных соединений азота называют чилийской селитрой: А) нитрат калия; Б) нитрат кальция; В) нитрат натрия; В 5. Запишите уравнение взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой. Коэффициент перед формулой кислоты равен: А) 2; Б) 4; В) 1. Б 6. Какое из перечисленных веществ не реагирует с разбавленной азотной кислотой: А) медь; Б) гидроксид натрия; В) бромид натрия. В 7. Азотную кислоту получают в три стадии, окисляя атом азота по следующей схеме: А) N–3→N+2→N+4→N+5 Б) N–3 →N0 →N+4 → N+5В) N0 →N+2 →N+4 → N+5 А
Посмотреть все слайды
«Соль азотной кислоты» - Что получается при разложении нитрата натрия? Физические свойства нитратов. Укажите окислитель, восстановитель. Химические свойства нитратов. Знать и уметь. Раствор азотной кислоты реагирует с каждым из веществ. К каким выводам пришел юный химик? Все нитраты термически неустойчивы. Занимательная история.
«Теории кислот и оснований» - Например, какая кислота сильнее уксусная (СН3СООН или хлоруксусная ClCH2COOH? 2. Реакции присоединения. Силу основанияR3N в воде можно оценить, рассматривая равновесие: Джилберт Ньютон Льюис. Мерой кислотности является константа равновесия, называемая константой кислотности (Ka). Сванте-Август Аррениус.
«Уксусная кислота» - Что такое кислоты? Не во всех фруктах и овощах присутствуют кислоты. Кислоты. В чистом виде муравьиную кислоту впервые получил в 1749г. Андреас Сигизмунд Маргграф. Путешествие в мир кислот. Как обнаружить кислоты? Раствор муравьиной кислоты. История открытия кислот. Кислоты имеют сходный состав. Какие вещества относятся к кислотам?
«Кислотные дожди» - В Балтийском регионе предполагается появление новых озоновых дыр. Алюминий способен вызывать болезнь. Можно предположить, что происходит и с дикими видами животных, когда погибают леса. Нам же, да и почти всему живому нужна вода пресная. Вместе с гибелью озер становится очевидной и деградация лесов.
«Карбоновые кислоты» - Повторите определение карбоновых кислот. Получение карбоновых кислот. Строение карбоксильной группы. Карбоновые кислоты. Что называется карбоновыми кислотами? Номенклатура сложных эфиров. Все карбоновые кислоты имеют функциональную группу. Молекулы карбоновых кислот образуют димеры. Химические свойства карбоновых кислот.
«Нуклеиновые кислоты» - 1892г. – химик Лильенфельд выделил тимонуклеиновую кислоту из зобной железы 1953г. Азотистое основание. Лабораторный практикум. Строение нуклеотидов (отличия). 1868г. - немецкий химик Ф. Мишер открыл нуклеиновые кислоты. Биологическая роль нуклеиновых кислот. Сравнительная характеристика. Длина молекул ДНК (американский биолог Г.Тейлор).
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Азотная кислота. Соли азотной кислоты. Получение и применение азотной кислоты Урок 43
Азотная кислота - бесцветная, дымящая на воздухе жидкость с резким запахом. Формула: HNO 3 Техническая концентрированная HNO 3 Структурная формула: Валентность азота: IV Степень окисления: +5
Получение азотной кислоты а) В промышленности: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O Pt- Rh t 0 C 2NO + O 2 = 2NO 2 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 ⇄ 4HNO 3 б) В лаборатории: NaNO 3 + H 2 SO 4 (конц.) = HNO 3 + NaHSO 4 t 0 C
Промышленная схема получения азотной кислоты
Химические свойства азотной кислоты 1. Сильная одноосновная кислота HNO 3 → H + + NO 3 - 2 . Сильный окислитель CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O KOH + HNO 3 = KNO 3 + H 2 O 4 HNO 3 (разб.) + 3 Ag = 3 AgNO 3 + NO + 2 H 2 O 4 HNO 3 (конц.) + C = CO 2 + 4NO 2 +2H 2 O 6HNO 3 (конц.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 +2H 2 O 5HNO 3 (конц.) + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 +H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C
H 2 S + 8HNO 3 = H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O FeS + 12HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + 9NO 2 + 5H 2 O 6HI + 2HNO 3 = 3I 2 + 2NO + 4H 2 O «Царская водка» Смесь конц. HNO 3 и HCl (1:3) по объёму Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O 3. Вытесняет слабые кислоты из солей 2HNO 3 + Na 2 CO 3 = CO 2 + 2NaNO 3 + H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 4. Разложение при нагревании 4HNO 3 ⇄ 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 t 0 C
4. Взаимодействие металлов с HNO 3 Практически никогда не выделяется Н 2 !!! При нагревании взаимодействуют все металлы, кроме Pt, Au. HNO 3 (конц.) пассивирует Al, Fe, Be, Cr, Mn (t комн.). Восстанавливается N (продукт зависит от концентрации кислоты и активности металла). Hg + 4HNO 3 (конц.) = Hg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 3Cu + 8HNO 3 (разб.) = 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O 5Zn + 12HNO 3 (разб.) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O 8Al + 30HNO 3 (оч. разб.) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O 8Na + 10HNO 3 (конц.) = 8NaNO 3 + N 2 O + 5H 2 O
Нитраты - соли азотной кислоты. 1. Разлагаются при нагревании M(NO 3) y MNO 2 + O 2 t 0 C M x O y + NO 2 + O 2 M + NO 2 + O 2 Na, K , частично Li и ЩЗМ , Li , ЩЗМ М после С u NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O t 0 C
2 . Сильные окислители (твёрдые, при t) NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO 2 KNO 3 + 3C + S = K 2 S + CO 2 + N 2 Fe 2 O 3 + 6KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO 2 + 2H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C 3 . Слабые окислители в растворах 8 Al +3KNO 3 + 5KOH +18H 2 O = 8K + 3NH 3 феррат калия
Повышение степени окисления металлов при разложении нитратов 4Fe(NO 3) 2 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 4 Fe 4 Fe 2O O 2 8 N 8 N +2 +3 +5 +4 -2 0 + 8 e - - 4 e - - 4 e - 8 8 8 1 1 t 0 C Sn (NO 3) 2 SnO 2 + 2NO 2 t 0 C
Задания 1. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса HNO 3 (конц.) + Sn → H 2 SnO 3 + NO 2 + H 2 O HNO 3 (конц.) + K → KNO 3 + N 2 O + H 2 O HNO 3 (разб.) + PH 3 → H 3 PO 4 + NO + H 2 O 2 . Решите задачу Вычислите массовую долю азотной кислоты, если при взаимодействии 350 г её раствора с медью выделилось 9 л (н.у.) оксида азота (II).
Домашнее задание §31, задание в презентации
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок химии в 10 классе Получение и применение карбоновых кислот
Урок в 10 классе по теме "Получение и применение карбоновых кислот". Материал излагается с сопровождением презентации. Учащимися подготовлены сообщения в виде презентаций по наиболее распространенным...
Урок имеет ярко выраженную практическую направленность. Учащиеся проводят химический эксперимент, изучают свойства нитратов и раскрывают их практическое значение для расений и человека....