ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА АЗОТНОЙ (HNO3) И АЗОТИСТОЙ (HNO2) КИСЛОТ, ИХ СОЛЕЙ

Цель работы: изучить окислительно-восстановительные свойства азотной и азотистой кислот.

Рабочее задание: провести опыты с азотной и азотистой кислотами при действии их на восстановители и окислители. Написать уравнения реакций в ионной и молекулярной формах. Составить электронные балансы.

СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

Азотная кислота относится к числу очень сильных электролитов. Наиболее характерным ее свойством является ярко выраженная окислительная способность, причем как в разбавленной, так и в концентрированной кислоте окислителем является пятивалентный азот (N5+), входящий в ион NO3− .

Азотная кислота может восстанавливаться до следующих продуктов

HNO3 – NO2 – HNO2 – NO – N2O – N2 – NH3,

где валентность (степень окисления) азота соответственно равна: +5, +4, +3, +2, +1, 0, -3.

Степень восстановления азота зависит как от концентрации азотной кислоты, так и от активности восстановителя.

Концентрированная азотная кислота при взаимодействии с металлами восстанавливается до бурого газа NO2; разбавленная азотная кислота HNO3 - до бесцветного газа, буреющего на воздухе NO, и при действии на активные металлы (левее водорода в ряду стандартных потенциалов) - до N2O, N2 и

NH4NO3.

При окислении неметаллов HNO3 восстанавливается до NO.

Соли азотной кислоты (нитраты) обладают окислительными свойствами.

Азотистая кислота – слабая, весьма неустойчивая, в свободном виде не существует. Соли ее (нитриты) значительно устойчивее.

Нитриты могут быть как восстановителями, так и окислителями. В первом случае трехвалентный азот в виде NO2- переходит в пятивалентный в виде NO3-, во втором случае NO2- переходит в NO.

60

Восстановительные свойства нитритов проявляются в том случае, если на них подействовать более сильными окислителями.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Окислительные свойства HNO3

1.1.Окислительные свойства азотной кислоты (HNO3) (проводить под тягой!)

Поместите в пробирку маленький кусочек серы и прибавьте концентрированную азотную кислоту. Нагрейте пробирку на спиртовке в течение 3 минут с начала кипения раствора при взбалтывании. Наблюдайте образование пузырьков бесцветного газа, буреющего на воздухе.

К полученному раствору прилейте 1 мл раствора хлористого бария (BaCl2). Объясните появление белого осадка.

Напишите уравнение происходящих реакций в молекулярной и ионной формах. Составьте электронный баланс.

2. Окислительные свойства HNO2

2.1. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора нитрита калия КNO2, столько же раствора иодида калия KI и несколько капель разбавленного раствора серной кислоты H2SO4. Не взбалтывая, наблюдайте появление газа, буреющего на воздухе, и образование осадка J2. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах. Составьте электронный баланс.

3. Восстановительные свойства HNO2

3.1. Налейте в пробирку 2-3 мл разбавленного раствора серной кислоты H2SO4 и добавьте 4-5 капель раствора перманганата калия KMnO4.

Полученный раствор приливайте по каплям к раствору нитрита. Окраска перманганата KMnO4 исчезает, что обусловлено переходом семивалентного марганца в двухвалентный.

Составьте электронный баланс. Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

4.Открытие иона NH4+

Впробирку налейте 1-2 мл раствора хлористого аммония (NH4Сl) и добавьте около 1 мл концентрированного раствора щелочи (NaOH). Нагрейте. Осторожно понюхайте выделяющийся газ. Подержите над отверстием пробирки смоченную водой красную лакмусовую бумажку. Что происходит? Смочите стеклянную палочку концентрированной соляной

61

кислотой и поднесите к отверстию пробирки. Что наблюдается? Напишите уравнения реакций.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие реакции называются окислительно-восстановительными?

2.Каков механизм действия окислителя и восстановителя?

3.Какое влияние оказывает концентрация азотной кислоты на ее окислительные свойства?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Коровин Н.В. Курс общей химии. - М.: Высшая школа, 1990. - C.185-

2.Глинка Н.Л. Общая химия. - Л.: Химия, 1984. С.255-263.

62