Prezentace na téma použití kyseliny dusičné. Kyselina dusičná. Soli kyseliny dusičné. Příprava a použití kyseliny dusičné, prezentace na hodinu chemie (9. ročník). Srovnání oxidů dusíku, kyselin a solí
Kyselina dusičná.
Vyplnil: učitel chemie a biologie
Muravyová Nina Ivanovna
- Oxidy dusíku
- Struktura molekuly kyseliny dusičné.
- Příprava kyseliny dusičné
- Fyzikální vlastnosti.
- Vlastnosti dusičnanů.
- Laboratorní pokus
- Aplikace kyseliny dusičné a dusičnanů
Oxidy dusíku
Stůl
Srovnání oxidů dusíku, kyselin a solí
Zapamatujte si a napište vzorce oxidů dusíku. Které oxidy se nazývají solnotvorné, které se nazývají nesolnotvorné? Proč?
Struktura molekuly kyseliny dusičné.
Strukturní vzorec kyseliny dusičné
Příprava kyseliny dusičné
V laboratoři NaNO 3 (TV.) + H 2 SO 4 (END) → NaHSO 4 + HNO 3
V průmyslu
4NH3 + 502 ->4NO + 6H20 + Q
2NO + O 2 → 2NO 2 (při chlazení)
4NO 2 + O 2 + 2H 2 O ↔ 4HNO 3 + Q
Příprava kyseliny dusičné oxidací amoniaku vzdušným kyslíkem.
Směs amoniaku a vzduchu
Schéma výroby kyseliny dusičné v průmyslu
2 NO2+O2 →2NO2
3NO2+H2O →2HNO3+NO
katalyzátor
Kontaktní zařízení
Oxidační věž
Absorpční věž
Kontaktní zařízení
Amoniak-vzduch
Katalyzátor
Dusité plyny
Fyzikální vlastnosti
Čistá kyselina dusičná je bezbarvá, dýmavá kapalina se silným, dráždivým zápachem.Koncentrovaná kyselina dusičná je obvykle žluté barvy. Tuto barvu mu dodává oxid dusnatý (IV), který vzniká částečným rozkladem kyseliny dusičné a rozpouští se v ní.
- Kyselina dusičná je silné oxidační činidlo, koncentrovaná kyselina dusičná oxiduje síru na kyselinu sírovou a fosfor na kyselinu fosforečnou, některé organické sloučeniny (například aminy a hydraziny, terpentýn) se při kontaktu s koncentrovanou kyselinou dusičnou samy vznítí.
Vlastnosti dusičnanů
Já jsem vlevo od Mg
MeNO 2 + O 2 ↓
Me je mezi Mg a Cu
MeO + N02 + O2
Já jsem napravo od Cu
Me + NO2 + O2
- Opatrně přidejte několik tenkých kousků měděného drátu do zkumavky obsahující koncentrovanou kyselinu dusičnou. Reakce probíhá bez zahřívání, žáci pozorují změnu barvy roztoku a uvolňování červenohnědého plynu NO2
zkontroluj se
Cu + HNO 3 (KONEC) = Cu(NO 3 ) 2 + NE 2 +H 2 Ó
- Opatrně přidejte několik tenkých kousků měděného drátu do zkumavky obsahující zředěnou kyselinu dusičnou. Reakce nastává při zahřátí. Pozorujte změnu barvy roztoku a uvolňování bezbarvého plynu NO
- Napište rovnici pro reakci, která nastane
Vyzkoušej se
Cu + HNO3(detailní) = Cu(N03)2 + NO + H2O
Cu 0 – 2e = Cu +1 3 redukční činidlo se oxiduje
N +5 + 3e = N +2 2 oxidační činidlo je redukováno
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Aplikace kyseliny dusičné a dusičnanů
LÉKY
BARVIVA
KOLÓDIUM
VÝBUŠNINY
FOTOFILM
LUČAVKA KRÁLOVSKÁ
MINERÁLNÍ HNOJIVA
- Proč je oxidační stav dusíku v kyselině dusičné +5 a valence je čtyři?
- S jakými kovy kyselina dusičná nereaguje?
- Musíte rozpoznat kyselinu chlorovodíkovou a dusičnou, na stole jsou tři kovy - měď, hliník a železo. Co budete dělat a proč?
Chcete-li používat náhledy prezentací, vytvořte si účet Google a přihlaste se k němu: https://accounts.google.com
Popisky snímků:
Kyselina dusičná. Soli kyseliny dusičné. Příprava a použití kyseliny dusičné Lekce 43
Kyselina dusičná je bezbarvá kapalina, která se na vzduchu kouří a má štiplavý zápach. Vzorec: HNO 3 Technická koncentrovaná HNO 3 Strukturní vzorec: Valence dusíku: IV Oxidační stav: +5
Příprava kyseliny dusičné a) V průmyslu: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O Pt- Rh t 0 C 2NO + O 2 = 2NO 2 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 ⇄ 4HNO 3 b) V laboratoři : NaNO 3 + H 2 SO 4 (konc.) = HNO 3 + NaHSO 4 t 0 C
Průmyslové schéma výroby kyseliny dusičné
Chemické vlastnosti kyseliny dusičné 1. Silná jednosytná kyselina HNO 3 → H + + NO 3 - 2. Silné oxidační činidlo CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O KOH + HNO 3 = KNO 3 + H 2 O 4 HNO 3 (zředěno) + 3 Ag = 3 AgNO 3 + NO + 2 H 2 O 4 HNO 3 (konc.) + C = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O 6HNO 3 (konc.) + S = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O 5HNO 3 (konc.) + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O t 0 C t 0 C t 0 C
H 2 S + 8HNO 3 = H 2 SO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O FeS + 12HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + H 2 SO 4 + 9NO 2 + 5H 2 O 6HI + 2HNO 3 = 3I 2 + 2NO + 4H 2 O “Royal vodka” Směs konc. HNO 3 a HCl (1:3) objemově Au + HNO 3 + 4HCl = H + NO + 2H 2 O 3. Vytěsňuje slabé kyseliny ze solí 2HNO 3 + Na 2 CO 3 = CO 2 + 2NaNO 3 + H 2 O 2HNO 3 + Na 2 SiO 3 = H 2 SiO 3 + 2NaNO 3 4. Rozklad při zahřívání 4HNO 3 ⇄ 4NO 2 + 2H 2 O + O 2 t 0 C
4. Interakce kovů s HNO 3 Téměř nikdy se H 2 neuvolňuje!!! Při zahřívání všechny kovy interagují, kromě Pt a Au. HNO 3 (konc.) pasivuje Al, Fe, Be, Cr, Mn (t pokoj). N se redukuje (produkt závisí na koncentraci kyseliny a aktivitě kovu). Hg + 4HN03 (konc.) = Hg(NO 3) 2 + 2N02 + 2H20 3Cu + 8HN03 (zřed.) = 3Cu(N03)2 + 2NO + 4H20 5Zn + 12HN03 (zřed. ) = 5Zn(NO 3) 2 + N 2 + 6H 2 O 8Al + 30HNO 3 (ultra zředěný) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4NO 3 + 9H 2O 8Na + 10HNO 3 (konc.) = 8NaNO3 + N20 + 5H20
Dusičnany jsou soli kyseliny dusičné. 1. Rozkládají se při zahřívání M(NO 3) y MNO 2 + O 2 t 0 C M x O y + NO 2 + O 2 M + NO 2 + O 2 Na, K, částečně Li a ShchZM, Li, ShchZM M po C u NH4NO3 = N20 + 2H20 t 0C
2. Silná oxidační činidla (pevná, při t) NaNO 3 + Pb = NaNO 2 + PbO 2 KNO 3 + 3C + S = K 2 S + CO 2 + N 2 Fe 2 O 3 + 6KNO 3 + 4KOH = 2K 2 FeO 4 + 6KNO2 + 2H20t0Ct0Ct0C3. Slabá oxidační činidla v roztocích 8 Al + 3KNO 3 + 5KOH +18H 2 O = 8K + 3NH 3 železitan draselný
Zvýšení stupně oxidace kovů při rozkladu dusičnanů 4Fe(NO 3) 2 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 4 Fe 4 Fe 2O O 2 8 N 8 N +2 +3 +5 +4 -2 0 + 8 e - - 4 e - - 4 e - 8 8 8 1 1 t 0 C Sn (NO 3) 2 SnO 2 + 2NO 2 t 0 C
Úkoly 1. Uspořádejte koeficienty pomocí metody elektronické rovnováhy HNO 3 (konc.) + Sn → H 2 SnO 3 + NO 2 + H 2 O HNO 3 (konc.) + K → KNO 3 + N 2 O + H 2 O HNO3 (zřed.) + PH3 → H3PO4 + NO + H202. Vyřešte úlohu: Vypočítejte hmotnostní zlomek kyseliny dusičné, jestliže se při interakci 350 g jejího roztoku s mědí uvolní 9 litrů (n.s.) oxidu dusnatého (II).
Domácí úkol §31, zadání v prezentaci
K tématu: metodologický vývoj, prezentace a poznámky
Lekce chemie v 10. ročníku. Příprava a použití karboxylových kyselin
Lekce v 10. ročníku na téma "Příprava a použití karboxylových kyselin." Materiál je prezentován s prezentací. Studenti připravili sdělení ve formě prezentací o nejčastějších...
Lekce má výrazné praktické zaměření. Studenti provádějí chemický experiment, studují vlastnosti dusičnanů a odhalují jejich praktický význam pro rostliny a člověka....
Srovnávací charakteristiky chemických reakcí, které jsou základem výroby kyseliny dusičné, a podmínky jejich vzniku Rovnice chemické reakce Známky srovnání Podmínky vzniku Reverzibilní a nevratná reakce Exotermická a endotermická reakce Homogenní a heterogenní tp
Proces výroby zředěné kyseliny dusičné 1. přeměna amoniaku na oxid dusíku 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O 2. oxidace oxidu dusíku na oxid dusičitý 2NO + O 2 2NO 2 3. absorpce oxidů dusíku vodou s přebytek kyslíku 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O 4HNO 3
Výroba kyseliny dusičné podle schématu AK-72 zahrnuje uzavřený energetický technologický cyklus s dvoustupňovou přeměnou amoniaku a chlazením nitrózních plynů pod tlakem 0,42 - 0,47 MPa absorpcí oxidů dusíku při tlaku 1,1 - 1,26 MPa, výrobky jsou vyráběny ve formě 60% - noah HNO 3
Optimální podmínky pro oxidaci oxidu dusnatého (IV) 2NO + O 2 = 2NO, 92 kcal Při poklesu teploty a zvýšení tlaku plynu se rovnováha reakce posouvá doprava.
Perspektivy rozvoje výroby kyseliny dusičné Mimořádný význam kyseliny dusičné pro mnohá odvětví národního hospodářství a obranné techniky a velké objemy výroby vedly k intenzivnímu rozvoji efektivních a nákladově efektivních oblastí pro zlepšení výroby kyseliny dusičné.
Obecné vědecké principy Využití tepla chemických reakcí Výměna tepla, využití reakčního tepla Ochrana životního prostředí a lidí Automatizace nebezpečných průmyslových odvětví, těsnění zařízení, likvidace odpadů, neutralizace emisí do atmosféry Mechanizace a automatizace výroby Princip kontinuity Mechanizace a automatizace výroby
Environmentální problémy výroby kyseliny dusičné Řešení: - Použití vhodných materiálů pro výrobu zařízení, komunikací, spojů, ventilů, ventilů, těsnění, těsnění. - Pečlivá instalace zařízení, přesné lícování všech dílů, těsné spoje. - Ochrana všech keramických a zejména skleněných dílů před mechanickým poškozením. - Během provozu je třeba provádět pečlivý dohled na nefunkčnost všech částí zařízení.
Výroba kyseliny dusičné Kyselina dusičná je jednou z nejvýznamnějších minerálních kyselin a co do objemu výroby je na druhém místě po kyselině sírové. Tvoří ve vodě rozpustné soli (dusičnany), má nitrační a oxidační účinek na organické sloučeniny, v koncentrované formě pasivuje železné kovy. To vše vedlo k širokému použití kyseliny dusičné v národním hospodářství a obranné technologii.
Optimální podmínky pro oxidaci oxidu dusnatého (II) na oxid dusnatý (IV) Při teplotách pod 1000C je rovnováha téměř úplně posunuta směrem k tvorbě oxidu dusnatého (IV). Se stoupající teplotou se posouvá doleva a výše Nedochází k téměř žádné tvorbě oxidu dusíku (IV). Vzhledem k tomu, že nitrózní plyny opouštějí reaktor při teplotě asi C, prakticky se v nich nevyskytuje žádný oxid dusíku. Pro přeměnu oxidu dusnatého (II) na oxid dusnatý (IV) musí být plyny ochlazeny pod C.
Bezpečnostní opatření v centrální tovární laboratoři Všeobecné požadavky: Při přijímání nové (neznámé) zakázky požadujte dodatečné bezpečnostní školení od mistra. Při výkonu práce musíte být pozorní, nenechat se rozptylovat cizími záležitostmi a rozhovory a nerozptylovat ostatní. V případě úrazu nebo nemoci přestaňte pracovat, upozorněte mistra a dojděte na stanici první pomoci. Nechoďte zbytečně po ostatních dílnách podniku.
Výsledným produktem je čistá kyselina dusičná – bezbarvá, dýmavá kapalina se silným dráždivým zápachem. Koncentrovaná kyselina dusičná má obvykle žlutou barvu. Tuto barvu mu dodává oxid dusnatý (IV), který vzniká částečným rozkladem kyseliny dusičné a rozpouští se v ní.
Způsoby zvýšení výtěžku produktů Jediný způsob, jak získat velké výtěžky NO, je zvýšit rychlost hlavní reakce ve vztahu k vedlejším reakcím. Podle Arrheniovy rovnice lze zvýšení rychlostní konstanty dosáhnout zvýšením teploty nebo snížením aktivační energie reakce.
Vedlejší produkty a způsoby jejich využití Při laboratorní metodě výroby kyseliny dusičné je vedlejším produktem hydrogensíran sodný - NaHSO 4 Hydrogensíran sodný je kyselá sůl sodíku a kyseliny sírové vzorce NaHSO 4, bezbarvé krystaly. Tvoří krystalický hydrát NaHS04H20
Zadání pro specialisty: Skupina 1 Objem plynu (n y) uvolněného při interakci 10 litrů oxidu dusíku (IV) s vodou, kyslíkem do nedostatků, je roven ........ l. Napište číslo s přesností na desetinu. Skupina 2 Objem plynu uvolněného při oxidaci oxidu dusíku (II) o objemu 22 litrů na oxid dusíku (IV) za normálních podmínek je roven ........ l. Napište číslo na nejbližší celé číslo. Skupina 3 Objem amoniaku, který vstoupil do reakce, která vedla ke vzniku oxidu dusíku (II) o objemu 34 l, je roven …….. l. Napište číslo na nejbližší celé číslo.
Stanovte soulad mezi fázemi výroby kyseliny dusičné a odpovídajícími rovnicemi pro fázi výroby A) oxidace amoniaku B) oxidace oxidu dusnatého (II) na oxid dusnatý (IV) C) oxidace oxidu dusnatého (IV) rovnice 1) 2NO + O 2 = 2NO 2 + Q 2) 4NH3 + 5О 2 = 4NO + 6H 2O + Q 3) 4NO 2 + 2H 2O + О 2 = 4HNO 3 4) 2NH3 + 5О 2 = 2NO + 6H2 O 5) 2NO + О 2 = 2NO 2 - Q A BV
Srovnávací charakteristiky chemických reakcí, které jsou základem výroby kyseliny dusičné a podmínky jejich vzniku Rovnice chemické reakce Znaky srovnání Podmínky vzniku Reverzibilní a nevratná reakce Exotermická a endotermická reakce Homogenní a heterogenní tp 4NH 3 +5O 2 =4NO+6H 2 Ireverzibilní+ Qheterogenní C- 2NO+O 2 = 2NO 2 reverzibilní+ Qhomogenní-1 MPa 4NO 2 +O 2 =4HNO 3 reverzibilní+ Qheterogenní-5 MPa
Reflexní mapa Dnes jsem v lekci ________________________________ (F.I.): - předkládal nápady, hypotézy, verze - zdůvodňoval - pracoval s textem - řešil problémy - analyzoval látku - zobecňoval, vyvozoval závěry - organizoval práci skupiny - prezentoval výsledek práce ve skupině Moje hodnocení :________
Chcete-li používat náhledy prezentací, vytvořte si účet Google a přihlaste se k němu: https://accounts.google.com
Popisky snímků:
Příprava kyseliny dusičné PŘIPRAVIL: student 9. ročníku gymnázia č. 1 pojmenován po. Yu.A. Gagarina Mikhalchenko Ksenia.
Fyzikální vlastnosti kyseliny dusičné Fyzikální stav: kapalný Barva: bezbarvý Zápach: štiplavý Hustota: 1,5 2 g/cm 3 neomezeně rozpustný ve vodě Var: +82,6 °C s částečným rozkladem; Teplota tání: -41,59 °C
Chemické vlastnosti kyseliny dusičné HNO 3 je silná jednosytná kyselina Vysoce koncentrovaná HNO 3 má obvykle hnědou barvu v důsledku rozkladného procesu, ke kterému dochází na světle 4 HNO 3 4NO 2 + 2 H 2 O + O 2 Při zahřívání kyselina dusičná se rozkládá podle stejné reakce. Kyselinu dusičnou lze destilovat (bez rozkladu) pouze za sníženého tlaku. Kyselina dusičná v jakékoli koncentraci vykazuje vlastnosti oxidační kyseliny.
Nejdůležitější sloučeniny Směs tří objemových dílů kyseliny chlorovodíkové a jednoho objemového dílu kyseliny dusičné se nazývá „Královská vodka“. Aqua regia rozpouští většinu kovů, včetně zlata a platiny. Jeho silné oxidační schopnosti jsou způsobeny výsledným atomárním chlorem a nitrosylchloridem: Dusičnany jsou soli kyseliny dusičné. Dusičnany se získávají působením kyseliny dusičné HNO 3 na kovy, oxidy, hydroxidy a soli. Téměř všechny dusičnany jsou vysoce rozpustné ve vodě. Dusičnany jsou stabilní za běžných teplot. Obvykle tají při relativně nízkých teplotách (200-600 °C), často s rozkladem.
Výskyt v přírodě V přírodě se nenachází ve volném stavu, ale vždy pouze ve formě dusičnanových solí. Tedy ve formě dusičnanu amonného ve vzduchu a dešťové vodě, zejména po bouřkách, dále pak ve formě dusičnanu sodného v chilském nebo peruánském ledku a dusičnanu draselného a vápenatého v horních vrstvách orné půdy, na stěnách stájí, v nížiny Gangy a dalších řek Indie. * Ledek je triviální název pro minerály obsahující dusičnany alkalických kovů a kovů alkalických zemin.
Virtuální experiment Pozor! Kyselina dusičná a její výpary jsou velmi škodlivé, proto byste s ní měli pracovat velmi opatrně.
Výroba kyseliny dusičné Rozlišuje se výroba slabé (zředěné) kyseliny dusičné a výroba koncentrované kyseliny dusičné. Proces výroby zředěné kyseliny dusičné se skládá ze tří fází: 1) přeměna amoniaku na oxid dusíku 4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H 2 O 2) oxidace oxidu dusnatého na oxid dusičitý 2NO + O 2 → 2NO 2 3) absorpce oxidů dusíku voda 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 Celková reakce vzniku kyseliny dusičné je vyjádřena jako NH 3 + 2O 2 → HNO 3 + H 2 O
Využití kyseliny dusičné k výrobě: dusíkatých hnojiv; Léky Barviva Výbušniny Plastové hmoty Umělá vlákna „Dýmavá“ kyselina dusičná se používá v raketové technice jako okysličovadlo pro raketové palivo ve fotografii velmi zřídka - zředěná - okyselování některých tónovacích roztoků; ve stojanové grafice - pro leptání tiskových forem (leptané desky, zinkografické tiskové formy a hořčíková klišé). ve špercích - hlavní způsob, jak určit zlato ve zlaté slitině;
K tématu: metodologický vývoj, prezentace a poznámky
příloha lekce „Kyselina dusičná: molekulární složení, fyzikální a chemické vlastnosti.“ „Kyselina dusičná: molekulární složení, fyzikální a chemické vlastnosti“. Dodatek k lekci „Kyselina dusičná:
Příloha k hodině, kterou studenti vyplnili ve svém vzdělávacím portfoliu....
