Азотная кислота и взаимодействие ее с металлами

[ скачать ]

Содержание
Введение 2
1. Азотная кислота 4
1.1 История открытия 4
1.2 Структура азотной кислоты 4
1.3 Получение и применение 5
2. Азот 8
2.1 Соединения азота 8
2.2 Физические и химические свойства 13
Заключение 19
Список использованной литературы 20

Введение
Азот является абсолютно необходимым элементом для всех живых организмов. Основным резервуаром азота служит земная атмосфера. Эукариотические организмы не способны усваивать азот непосредственно из атмосферы. Соединения азота - селитра, азотная кислота, аммиак - были известны задолго до получения азота в свободном состоянии. В 1772 г. Д. Резерфорд, сжигая фосфор и другие вещества в стеклянном колоколе, показал, что остающийся после сгорания газ, названный им “удушливым воздухом”, не поддерживает дыхания и горения. В 1787 году А. Лавуазье установил, что “жизненный” и “удушливый” газы, входящие в состав воздуха, это простые вещества, и предложил название “азот”. В 1784 г. Г. Кавендиш показал, что азот входит в состав селитры; отсюда и происходит латинское название азота (от позднелатинского nitrum - селитра и греческого gennao - рождаю, произвожу), предложенное в 1790 году Ж. А. Шапталем. К началу ХIX в. были выяснены химическая инертность азота в свободном состоянии и исключительная роль его в соединениях с другими элементами в качестве связанного азота. Кислоты - сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных заместиться на атом металла, и кислотного остатка. Число атомов водорода определяет валентность кислотного остатка.
Азотная кислота чрезвычайно агрессивна и разъедает большое количество металлов. Реакции между азотной кислотой и различными органическими соединениями часто происходят с большим выделением тепла и приводят к взрывам, а в результате реакции ее с металлами могут образовываться токсичные газы. Азотная кислота вызывает ожоги кожи, а ее пары являются сильным раздражителем кожных покровов и слизистой оболочки; вдыхание значительного количества паров азотной кислоты приводит к острому отравлению. Азотная кислота воздействует на большинство веществ и все металлы, кроме благородных (золото, платина, иридий, торий, тантал) и некоторых сплавов. Скорость реакции меняется в зависимости от металла и концентрации кислоты; выделяющиеся при реакции газы включают в себя окислы азота, азот и аммиак, которые могут быть ядовиты или оказывать удушающее воздействие. При контакте с натрием или калием реакция протекает очень бурно, с выделением азота. Однако на некоторых металлах образуется защитная окисная пленка, которая предохраняет их от дальнейшего разрушения. Азотная кислота может вступать в бурную реакцию с сероводородом, Нитраты, полученные в результате взаимодействия азотной кислоты с различными основаниями, являются сильными окислителями.
Тема актуальна, так как азотная кислота даже в слабой концентрации является сильным окислителем. Растворы с концентрацией выше 45% могут вызывать самовозгорание некоторых органических веществ, таких, как скипидар, дерево, солома и т.д.
Объект исследования – химия.
Предмет исследования - азотная кислота.
Цель курсовой работы – рассмотреть азотную кислоту и взаимодействие ее с металлами.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
 рассмотреть соединения азота, физические и химические свойства;
 исследовать структуру азотной кислоты, получение и применение.

1. Азотная кислота

1.1 История открытия

Открыт в 1772 шотландским ученым Д. Резерфордом в составе продуктов сжигания угля, серы и фосфора как газ, непригодный для дыхания и горения («удушливый воздух») и в отличие от CO2не поглощаемый раствором щелочи. Вскоре французский химик А. Л. Лавуазье пришел к выводу, что «удушливый» газ входит в состав атмосферного воздуха, и предложил для него название «azote» (от греч. azoos — безжизненный). В 1784 английский физик и химик Г. Кавендиш установил присутствие азота в селитре (отсюда латинское название азота, предложенное в 1790 французским химиком Ж. Шанталем). [3, с. 123]

1.2 Структура азотной кислоты

Азотная кислота имеет tпл.=–41,6єC, tкип=–82,6єC. Её плотность составляет 1,552 г/см3. С водой смешивается в любых соотношениях, образуя азеотроп (68,4% по массе HNO3 tкип=121,9єC)
В газовой фазе молекула азотной имеет плоское строение. Вращение группы ОН относительно NO2 затруднено. В целом молекулу можно изобразить следующим образом:

1.3 Получение и применение

В промышленности азот получают из воздуха. Для этого воздух сначала охлаждают, сжижают, а жидкий воздух подвергают перегонке (дистилляции). Температура кипения азота немного ниже (-195,8°C), чем другого компонента воздуха — кислорода (-182,9°C), поэтому при осторожном нагревании жидкого воздуха азот испаряется первым. Потребителям газообразный азот поставляют в сжатом виде (150 атм. или 15 МПа) в черных баллонах, имеющих желтую надпись «азот». Хранят жидкий азот в сосудах Дьюара. [4, с. 20]
В лаборатории чистый («химический») азот получают, добавляя при нагревании насыщенный раствор хлорида аммония NH4Cl к твердому нитриту натрия NaNO2:
NaNO2 + NH4Cl = NaCl + N2 + 2H2O.
Можно также нагревать твердый нитрит аммония:
NH4NO2 = N2 + 2H2O.



Лечение тугоухости. | Огнетушители порошковые цена, бесплатные объявления. | изготовление металлоконструкций по чертежам заказчика ТД.