Взаимодействие металлов с азотной кислотой

Взаимодействие металлов с азотной кислотой

этому при взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не вы- деляется. Азотная кислота окисляет все металлы за исключением самых неактивных (благородных). При этом образуются соль, вода и продукты восстановления азота (+5): NH₄NO₃, N₂, N₂O, NO, НNО₂, NO₂. Свобод- ный аммиак не выделяется, так как он взаимодействует с азотной ки- слотой, образуя нитрат аммония:

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

При взаимодействии металлов с концентрированной азотной ки- слотой (30–60 % HNO₃) продуктом восстановления HNO₃ является пре- имущественно оксид азота (IV), независимо от природы металла, на- пример:

Mg + 4HNO₃(конц.) = Mg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O Zn + 4HNO₃(конц.) = Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O Hg + 4HNO₃(конц.) = Hg(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Металлы переменной валентности при взаимодействии с концен- трированной азотной кислотой окисляются до высшей степени окисле- ния. При этом те металлы, которые окисляются до степени окисления

+4 и выше, образуют кислоты или оксиды. Например:

Sn + 4HNO₃(конц.) = H₂SnO₃ + 4NO₂ + H₂O 2Sb + 10HNO₃(конц.) = Sb₂O₅ + 10NO₂ + 5H₂O Мо + 6HNO₃(конц.) = H₂МоO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

В концентрированной азотной кислоте пассивируются алюминий, хром, железо, никель, кобальт, титан и некоторые другие металлы. По- сле обработки азотной кислотой эти металлы не взаимодействуют и с другими кислотами.

При взаимодействии металлов с разбавленной азотной кислотой продукт её восстановления зависит от восстановительных свойств ме- талла: чем активнее металл, тем в большей степени восстанавливается азотная кислота.

Активные металлы восстанавливают разбавленную азотную кисло- ту максимально, т.е. образуются соль, вода и NH₄NO₃, например:

8K + 10HNO₃(разб.) = 8КNO₃ + NН₄NO₃ + 3H₂O

Металлы средней активности при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуют соль, воду и азот или N₂O. Чем левее металл в этом интервале (чем ближе к алюминию), тем вероятнее образование азота, например:

5Мn + 12HNO₃(разб.) = 5Mn(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

4Cd + 10HNO₃(разб.) = 4Cd(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Малоактивные металлы при взаимодействии с разбавленной азот- ной кислотой образуют соль, воду и оксид азота (II), например:

3Сu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Но уравнения реакций в данных примерах условны, так как в дей- ствительности получается смесь соединений азота, причем, чем выше активность металла и ниже концентрация кислоты, тем ниже степень окисления азота в том продукте, которого образуется больше других.

6. 
   
   жүктеу 0,82 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: