Азотная кислота
Содержание:
Структура азотной кислоты
Безводная азотная кислота
Дымящая азотная кислота
Строение кислоты с МВС
Нитроний-ион
Список литературы
Структура азотной кислоты
Азотная кислота имеет t
пл.
=–41,6єC, t
кип
=–82,6єC. Её плотность составляет 1,552 г/см
3
. С водой смешивается в любых соотношениях, образуя азеотроп (68,4% по массе HNO
3 t
кип
=121,9єC)
В газовой фазе молекула азотной имеет плоское строение. Вращение группы ОН относительно NO
2 затруднено. В целом молекулу можно изобразить следующим образом:
Безводная азотная кислота
Азотная кислота, не содержащая воды, является безводной. В ней протекают следующие равновесные процессы:
Чистая азотная кислота самоионизированна:
,
причем мольная концентрация каждого вида частиц равна 0,51 моль/ л при -10єC. В твердом состоянии молекула кислоты представляет собой гидроксид нитрония:
.Интерес представляет собой взаимодействие азотной и серной кислот:
.
Отсюда видно, что азотная кислота амфотерна.
Дымящая азотная кислота
Азотную кислоту с концентрацией 97-99% часто называют дымящей. Дымящая азотная кислота при хранении разлагается:
Дымящая азотная кислота - сильный окислитель. Она способна поджечь скипидар и другие органические вещества.
Строение кислоты с МВС
Рассмотрим строение азотной кислоты с позиции метода валентных связей. Для этого посмотрим, какие орбитали принимают участие в образовании молекулы этой кислоты.
Таким образом азотную кислоту можно представить в виде:
Однако современные методы исследования показали, что строение кислоты таково:
Отсюда видно, что молекула азотной кислоты имеет делокализованные связи.
Нитроний-ион
Этот ион
непосредственно возникает не только при ионизации самой азотной кислоты, но и в реакциях нитрования или в растворах окислов азота в этой кислоте и в других сильных кислотах.
Ранние физические измерения, выполненные известным ученым Ганчем, свидетельствовали об ионизации HNO
3 в серной кислоте:
HNO
3
+2H
2
SO
4
=H
3
NO
3
2+
+2HSO
4
-
.
Поздние исследования, проведенные Хьюзом, Ингольдом и другими учеными, показали, что предложения Ганча не вполне верно. Так, скорость нитрования бензола возрастает в 1000 раз при переходе от 80%-ных к 90%-ным растворам H
2
SO
4
. Подобные кинетические данные по нитрованию в растворах серной кислоты, нитрометана, и ледяной уксусной кислоты были объяснены тем, что атакующей частицей является - ион:
Важность ионизации первого типа подтверждается тем, что добавление ионизированных нитратов к реакционной смеси замедляет реакцию. Процесс нитрования можно представить в виде:
Окончательным подтверждением существования ионов нитрония явилось выделением солей нитрония. Соли содержат линейный катион:
Длина связи N-O составляет 110 пм. Выделение солей нитрония происходит следующим образом:
(1)
(2)
(3)
Реакции (1) и (2) представляют собой, в действительности, просто реакции обмена, поскольку N
2
O
5 в твердом состоянии и в растворе безводных кислот существуют в виде ионов
и
. Реакция (3) представляет собой реакцию ангидрида кислоты
c основанием
.
Соли нитрония - кристаллические вещества, термодинамически устойчивы, но химически очень активны. Они быстро гидролизуются влагой воздуха; кроме того,
, например, бурно реагирует с органическими веществами, однако в растворе нитробензола его можно использовать для нитрования.
Соединения,содержащие нитроний-ион являются промежуточными соединениями при нитровании ароматических веществ.
С метода молекулярных орбиталей нитроний-ион выглядит так:
Cписок литературы:
Ахметов Н.С. Неорганическая химия. М.:Высшая школа 1975.
Карапетьянц М.Х. Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия1994
Коттон Ф. Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. том.2. М.: Мир.1969.
Реми Г. Курс неорганической химии. том 1. М.: Мир.1972.
Общая химия./Под редакцией Соколовской Е.М. и Гузея Л.С. М.: Московский университет.1989.
Химический энциклопедический словарь/ редакцией И.Л.Кнунянца. М.: Московская энциклопедия. 1983.
Реферат на тему Охарактеризовать азотную кислоту как химически опасное вещество. Презентация по химии класс кислоты Азотная кислота презентация по химии класс. Презентации и разработки уроков химии по теме азотная кислота нитраты. Разработки уроков по химии на тему Производство азотной кислоты. Что такое лисий хвост химия класс производство азотной кислоты. Производство азотной кислоты презентация Москва Россия Москве. Конспект урока производство азотной кислоты первое сентября. Конспект и презентация по химии производство серной кислоты. Напишите реакции взаимодействия пропана с азотной кислотой. Реакция салициловой кислоты с азотной Москва Россия Москве. Презентация по химии на тему производство азотной кислоты. Презентации по химии на тему Производство азотной кислоты. Охрана окружающей среды связанная с производством кислоты. Презентация на тему производство азотной и серной кислоты. Презинтация на тему производство серной и азотной кислоты.
