Первое самое интересное свойство: взаимодействие с металлами.
Водород при взаимодействии с металлами никогда не выделяется
Два нюанса:
1. Алюминий, железо и хром с концентрированной азотной кислотой в нормальных условиях не реагируют, из-за пассивации. Нужно нагреть.
2. С платиной и золотом концентрированная азотная кислота не реагирует вообще.
| Разбавленная | Концентрированная |
| 4Ba + 10HNO3(разб.) → 4Ba(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3 8Li + 10HNO3(разб.) → 8LiNO3 + 3H2O + NH4NO3 8Al + 30HNO3(разб.) → 8Al(NO3)3 + 9H2O + 3NH4NO3
| 4Ba+10HNO3(конц.)→4Ba(NO3)2 + 5H2O + N2O↑ 8Li + 10HNO3(конц.) → 8LiNO3 + 5H2O + N2O↑ 8Al+30HNO3(конц.)→ t 8Al(NO3)3+ 15H2O + 3N2O↑ |
Остальные металлы восстанавливают азотную кислоту до +2 или +4, с образованием продуктов соответственно: NO или NO2.
| Разбавленная | Концентрированная |
| 3Cu + 8HNO3(разб.) → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO↑ Fe + 4HNO3(разб.) → Fe(NO3)3 + 2H2O + NO↑ 3Ag + 4HNO3(разб.) → 3AgNO3 + 2H2O + NO↑
| Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑ Fe + 6HNO3(конц.) → t Fe(NO3)3 + 3H2O + 3NO2↑ Ag + 2HNO3(конц.) → AgNO3 + H2O + NO2↑ |
(обратите внимание, что железо окисляется до высшей степени окисления)
Азотная кислота окисляет неметаллы до высших оксидов.
Так как неметаллы – не такие сильные восстановители, как активные металлы, азот может восстановиться только до +4, образовав NO2 или NO соответственно.
При окислении неметаллов концентрированной азотной кислотой образуется бурый газ (NO2), а если кислота разбавленная, то образуется NO. Схемы реакций следующие:
неметалл + HNO3(разб.) → соединение неметалла в высшей степени окисления + NO
неметалл + HNO3(конц.) → соединение неметалла в высшей степени окисления + NO2
| Разбавленная | Концентрированная |
| 3C + 4HNO3(разб.) → 3CO2↑ + 2H2O + 4NO↑ 3P + 5HNO3(разб.) + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO↑ B + HNO3(разб.) + H2O → H3BO3 + NO↑ S + 2HNO3(разб.) → H2SO4 + 2NO↑
| C + 4HNO3(конц.) → CO2↑ + 2H2O + 4NO2↑ P + 5HNO3(конц.) → H3PO4 + H2O + 5NO2↑ B + 3HNO3(конц.) → H3BO3 + 3NO2↑ S + 6HNO3(конц.) → H2SO4 + 2H2O + 6NO2↑
|
(угольная кислота не образуется, так как она не стабильна)
Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты (сульфат иона).
концентрированная азотная кислота окисляет сероводород. Окисление идет глубже при нагревании:
2HNO3(конц.) + H2S → S↓ + 2NO2 + 2H2O
H2S + 8HNO3(конц.) → H2SO4 + 8NO2↑ + 4H2O
концентрированная азотная кислота окисляет сульфиды до сульфатов ( при нагревании, холодная может дать S:
CuS + 8HNO3(конц.) → CuSO4 + 4H2O + 8NO2↑
ZnS+ 10HNO3(конц.) → Zn(NO3)2 + 4H2O + 8NO2↑ + H2 SO4
или ZnS + 8HNO3 = 8 NO2 + ZnSO4 +4H2O
Al2S3 + 12 HNO3 = 2 Al(NO3)3 + 6 NO2 + 3 S + 6 H2O
FeS2 + 8 HNO3 = Fe(NO3)3 + 5NO + 2H2SO4 + 2H2O
CaS + 4HNO3(конц.) → Ca(NO3)2 + S↓ + 2NO2↑ + 2H2O
Разбавленная азотная кислота доводит серу до нуля
5К2S + 12HNO3→ 10КNO3 + 5S↓ + N2↑ + 6H2O
азотная кислота настолько сурова, что может окислить даже ГАЛОГЕН. Только один – иод. Разбавленная восстанавливается глубже: до +2, концентрированная до +4. А вот иод окисляется не до высшей степени окисления +7 (слишком круто), а до +5, образуя иодноватую кислоту HIO3:
10HNO3(конц.) + I2 (t)→ 2HIO3 + 10NO2↑ + 4H2O
10HNO3(разб.) + 3I2 (t)→ 6HIO3 + 10NO↑ + 2H2O
концентрированная азотная кислота реагирует с хлоридами и фторидами. Только следует понимать, что с фторидами и хлоридами протекает обычная реакция ионного обмена с вытеснением галогеноводорода и образованием нитрата:
NaCl(тв.) + HNO3(конц.) → HCl↑ + NaNO3
NaF(тв.) + HNO3(конц.) → HF↑ + NaNO3
А вот с бромидами и иодидами (и с бромоводородами, и с иодоводородами) протекает ОВР. В обоих случаях образуется свободный галоген, а азот восстанавливается до NO2:
8HNO3(конц.) + 6KBr(тв.) → 3Br2 + 4H2O + 6KNO3 + 2NO2↑
4HNO3(конц.) + 2NaI(тв.) → 2NaNO3 + 2NO2↑ + 2H2O + I2↓
Образовавшийся иод окисляется дальше до иодноватой кислоты, поэтому можно записать сразу:7HNO3(конц.) + NaI → NaNO3 + 6NO2↑ + 3H2O + HIO3
То же самое происходит при взаимодействии с иодо- и бромоводородами:
2HNO3(конц.) + 2HBr → Br2 + 2NO2↑ + 2H2O
6HNO3(конц.) + HI → HIO3 + 6NO2↑ + 3H2O
Нитраты термически неустойчивы
| 2KNO3 → 2KNO2 + O2 2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
| 4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 NH4NO3 = N2O+2H2O NH4NO2 = N2+ 2H2O
|
