Структура и химические свойства кислородсодержащих соединений азота.
Оксид азота (I) N2O-веселящийся газ. Бесцветный газ со сладковатым вкусом. Химически с водой не реагирует. Химически малоактивен. Ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочью, ни с галогенами и ни с озоном не реагирует.
При повышенных температурах он разлагается:2N2O =2 N2 + O2 При повышенных температурах сильный окислитель.
Окисляет Ме Р,С,S. Ni+N2O=NiO+N2 .N2O + Cu = CuО + N2
При поджигании смеси оксида азота (I) и аммиака происходит взрыв 3N2O+2NH3=4N2+3H2O
2NO+O2=2NO2-вторая стадия азотной кислоты
При взаимодействии с сильными окислителями N2O может проявлять свойства восстановителя:5N2O+8KMnO4+7H2SO4=5Mn(NO3)2+3MnSO4+4K2SO4+7H2O
Оксид азота (II) NO-бесцветный газ типичный восстановитель. Единственный газ, который может получиться при 3000С N2+O2=2NO Не образует кислоты. С водой не реагирует
При температурах выше 1000 С распадается: NO = N2 + O2
NO характерны также реакции присоединения, в этой реакции NO проявляет свойства восстановителя с образованием нитрозилхлорида:2NO+Cl2=2NOCl
В присутствии более сильных восстановителей NO проявляет окислительные свойства:2NO+2H2S=N2+2S+2H2O 2NO+2CO=N2+CO2
В то же время смесь равных объемов NO и H2 при нагревании взрывается: 2NO + 2H2 = N2 + 2H2O
Оксид азота(3) N2O3 неустойчивый, существует только при низких Т. Ярко-синий. При 0С разлагается: N2O3=NO+NO2 N2O3+H2O=2HNO3 N2O3+2KOH=2KNO2+H2O
оксид азота(4) NO2-бурый газ или N2O4-бесцветный. NO2(бур при нагр)=N2O4(при охлажд)
Реагирует с водой:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO, Na2O4+H2O=HNO3+HNO2.
4NO2+2H2O+O2=4HNO3-3 стадия получения азотной кислоты проявляет свойства восстановителя
При растворении NO2 в щелочах образуются как нитраты, так и нитриты: 2NO2+2KOH=KNO3+KNO2+H2O
Жидкий NO2 применяется для получения безводных нитратов:Zn+2N2O4=Zn(NO3)2+2NO
взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). Вэтихреакциях NO2 — окислитель: 2NO2+C=CO2+2NO, 2NO2+4HCl=NOCl+H2O+Cl2
Оксид азота (V) N2O5 летуч, гигроскопичен, бесцветный неустойчив.
Уже при комнатной температуре постепенно разлагается: N2O5=NO2+O2
Очень сильный окислитель: N2O5+I2=I2O5+N2. Многие органические вещества при соприкосновении с ним воспламеняются.
При растворении в воде образуется азотн кис-та:N2O5+H2O=HNO3
Растворяется в щелочах с образованием нитратов:N2O5+2NaOH=2NaNO3+H2O
Оксокислоты:
Азотистая кислота HNO2
Принадлежит к числу слабых кислот и известна только в сильно разбавленных водных растворах.
2 HNO2+ 2 HI = I2+ 2 NO + 2 H2O
3 HNO2↔HNO3+ 2 NO + H2O
При концентрировании раствора или при его нагревании распадается:2HNO2=NO+NO2+H2O
Проявляет окислительно-восстановительную двойственность. Под действием восстановителей она восстанавливается, а в реакциях с окислителями – окисляется до HNO3: HNO2+Cl2+H2O=HNO3+2HCl
2HNO2+2KI+H2SO4=2NO↑+I2+K2SO4+2H2O
5HNO2+2KMnO4+3H2SO4=5HNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
Склонна к реакциям диспропорционирования: 3HNO2=HNO3+2NO+H2O
Азотная кислота HNO3 уже под влиянием света разлагается: HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O
принадлежит к числу наиболее сильных кислот.
Азотная к-та действует почти на все металлы( искл. Золото, платина, тантал, родий, иридий),превращая их в нитраты, а некоторые металлы- в оксиды.
Cu+HNO3(конц)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O. Cu+HNO3(разб)=Cu(NO3)2+NO↑+H2O
Mg+HNO3(разб)=Mg(NO3)2+N2O↑+H2O. Zn+HNO3(оченьразб)=Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O
При действии азотной к-ты на металлы водород не выделяется.
При окислении неметаллов конц.азотная к-та,как и металлы, восстанавливается до NO2: S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O
Более разб.к-та обычно восстанавливается до NO: 3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑
Смесь трех объёмов соляной кислоты и одного объёма азотной называется «царской водкой». Царская водка растворяет большинство металлов, в том числе золото и платину. Её сильные окислительные способности обусловлены образующимся атомарным хлором и хлоридом нитрозила:3HCl+HNO3=NOCl+2Cl+2H2O. Au+HNO3+3HCl=AuCl3+NO↑+2H2O. 3Pt+4HNO3+12HCl=3PtCl4+4NO↑+8H2O
