69. Азотная кислота и ее соли.

Азот образует несколько кислот, важнейшей из которых является азотная кислота HNO3. Ей соответствует оксид с атомами азота в степени окисления +5:.

В молекуле кислоты атом азота образует четыре ковалентные связи: три из них — по обменному механизму, а одну — по донорно-акцепторному При этом атом азота имеет валентность IV, а степень окисления +5

В соответствии с этим структурная формула молекулы азотной кислоты имеет вид:

или

Бесцветная жидкость, на свету разлагается:4HNO3= 4NO2+2H2O +O2

Получение

I. Лабораторный способ. NaNO3(тв.) + H2SO4(конц) = HNO3 + NaHSO4

II. Промышленный способ.а) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2Oб) 2NO + O2 = 2NO2; в) 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

Химические свойства

I. Кислотно-основные свойства.

II. Окислительно-восстановительные свойства.

Азотная кислота  очень сильный окислитель. В ней растворяются многие металлы. При этом водород, как правило, не выделяется, образуется смесь продуктов восстановления нитрат-ионов:

Состав смеси зависит от природы восстановителя, концентрации кислоты и температуры. При записи уравнений указывают тот продукт восстановления, который содержится в смеси в наибольшем количестве.

Азотная кислота любой концентрации не реагирует с такими металлами, как золото и платина, но они растворяются в “царской водке”:

Au + 4HCl + HNO3 = H[AuCl4] + NO + 2H2O

тетрахлороаурат(III) водорода

1) Окислительные свойства концентрированной азотной кислоты.

а) Не реагирует с Al, Cr, Fe (пассивация).

б) При взаимодействии с другими восстановителями восстанавливается до оксида NO2 :1)Ag + 2HNO3(конц) = AgNO3 + NO2 + H2O 2)Zn + 4HNO3(конц) = Zn(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O 3)S + 6HNO3(конц) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

2) Окислительные свойства разбавленной азотной кислоты.

а) При взаимодействии со слабыми восстановителями (малоактив-ные металлы Cu, Ag, Hg, неметаллы) восстанавливается до NO: 1)3Cu + 8HNO3(разб)  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2)3P + 5HNO3(разб) + 2H2O  3H3PO4 + 5NO

б) С сильными восстановителями (щелочноземельные металлы, железо, олово, алюминий) образует аммиак или нитрат аммония: 8Al + 30HNO3(разб) = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

в) Восстановители средней силы (например, цинк) восстанавливают разбавленную азотную кислоту до различных веществ: 1)+ 4H + 3e  NO + 2H2O 2) 2+ 10H + 8e  N2O + 5H2O 3)2 + 12H + 10e  N2 + 6H2O 4)+ 10H + 8e  + 3H2O

70. Кислородсодержащие соединения фосфора.

Фосфор образует очень большое число различных оксидов и кислот. Среди них наиболее устойчивыми являются оксид фосфора (V) и соответствующая ему ортофосфорная, или фосфорная, кислота H3PO4.

Оксиды фосфора: Взаимодействие кислорода с фосфором приводит к образованию оксидов, состав которых зависит от условий проведения реакции.

При сжигании фосфора в чистом кислороде, получается оксид фосфора(V) P2O5, а при недостатке кислорода — оксид фосфора(III) P2O3.

Белый фосфор являлся одним из первых дымообразующих веществ, при сжигании которого во время военных действий образовывалась дымовая завеса из частиц P2O5. Дым — дисперсная система, состоящая из твёрдых взвешенных частиц в газовой среде.

Оксид фосфора(V) считают самым эффективным осушителем. Причём осушителем является и образующаяся при этом кислота. Обращаться с P2O5 следует крайне осторожно, так как при попадании на кожу оксид вызывает сильнейшие ожоги, одна из причин — обезвоживание тканей. Оксид фосфора(V) — высший оксид фосфора, и ему соответствует гидроксид — фосфорная (или ортофосфорная) кислота.

P2O5 — белое твёрдое вещество (Tпл. = 420 °С). Является типичным кислотным оксидом: реагирует с водой (1), основными оксидами (2) и щелочами (3), широко используется в органическом синтезе. Рассмотрим особенности этих реакций:

1. Конечным продуктом реакции оксида фосфора(V) с водой является фосфорная кислота H3PO4: 3H2O + P2O5 = 2H3PO4.

Оксид фосфора(V) не только растворяется в воде, но и «жадно» поглощает пары воды из воздуха, то есть гигроскопичен, используется в качестве осушителя.

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами приводит к образованию солей: 1)3СаО + P2O5 = Са3(РО4)2; 2)3ZnО + P2O5 = Zn3(РО4)2.

3. При растворении P2O5 в щелочах могут образовываться как средние, так и кислые соли (в зависимости от соотношения реагентов). Например, при взаимодействии с гидроксидом натрия могут образоваться Na3PO4, Na2HPO4 или NaH2PO4: 1)P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O; 2)P2O5 + 4NaOH = 2Na2HPO4 + H2O; 3)P2O5 + 2NaOH + H2O = 2NaH2PO4