Нитрат натрия и вода ионное уравнение

Нитрат натрия: способы получения и химические свойства

Нитрат натрия NaNO₃ — соль щелочного металла натрия и азотной кислоты. Белое вещество, весьма гигроскопичное, которое плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса Mr = 84,99; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,266; t_пл = 306,5º C;

Способ получения

1. Нитрат натрия можно получить путем взаимодействия гидроксида натрия и разбавленной азотной кислоты, образуется нитрат натрия и вода:

2. В результате взаимодействия горячего гидроксида натрия, оксида азота (IV) и кислорода образуется нитрат натрия и вода:

3. В результате реакции между горячим гидроксидом натрия, оксидом натрия (IV) и кислородом, происходит образование нитрата натрия и воды:

4. При комнатной температуре, в результате взаимодействия оксида азота (IV) и натрия образуется нитрат натрия и газ оксид азота (II):

2NO₂ + Na = NO↑ + NaNO₃

5. При смешивании горячего пероксида водорода и нитрита азота происходит образование нитрата натрия и воды:

Качественная реакция

Качественная реакция на нитрат натрия — взаимодействие с медью при нагревании в присутствии концентрированной кислоты:

1. При взаимодействии с серной кислотой и медью, нитрат натрия образует сульфат натрия, нитрат меди, газ оксид азота и воду:

Химические свойства

1. Hитрат натрия разлагается при температуре 380–500º С с образованием нитрита натрия и кислорода:

2. Н итрат натрия может реагировать с простыми веществами :

2.1. Н итрат натрия реагирует со свинцом при температуре выше 350 ºС . При этом образуется нитрит натрия и оксид свинца:

NaNO₃ + Pb = NaNO₂ + PbO

2.2. Нитрат натрия реагирует при комнатной температуре с цинком и разбавленной хлороводородной кислотой с образованием нитрита натрия и воды:

Нитрат натрия ГОСТ 828-77

Систематическое
наименованиеНитрат натрияТрадиционные названияНатриевая селитра,
натронная селитра,
чилийская селитра,
нитронатритХим. формулаNaNO₃СостояниетвёрдоеМолярная масса84,993 г/мольПлотность2,257 г/см³Твёрдость2Поверхностное натяжение119 (320°C)
117 (350°C)
114 (400°C) Н/мДинамическая вязкость2,86 (317°C)
2,01 (387°C)
1,52 (457°C) мПа•сТ. плав.308 °CТ. кип.с разложением °CТ. разл.380 °CМол. теплоёмк.67 Дж/(моль·К)Энтальпия образования-257 кДж/мольЭнтальпия плавления16 кДж/мольРастворимость в жидком аммиаке127 г/100 млРастворимость в воде91,6 (25 °С)
114,1 (50°C)
176,0 (100°C)Растворимость в гидразине100 (20°C)ГОСТГОСТ 828-77 ГОСТ 4168-79 ГОСТ 4197-74Рег. номер CAS7631-99-4PubChem24268Рег. номер EINECS231-554-3SMILESКодекс АлиментариусE251RTECSWC5600000ChEBI63005Номер ООН1498ChemSpider22688ЛД₅₀3500 мг/кг (мыши, перорально)Токсичность

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Нитрат натрия (азотнокислый натрий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) — натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO₃. Бесцветные прозрачные кристаллы с ромбоэдрической или тригональной кристаллической решеткой без запаха. Вкус — резкий солёный. Применяется очень широко и является незаменимым в промышленности соединением.

Содержание

• 1 Свойства
  • 1.1 Физические свойства
  • 1.2 Химические свойства
• 2 Получение
• 3 Применение

Свойства

Физические свойства

Молекулярная масса — 85. Это бесцветные длинные кристаллы, плотностью 2,257 г/см 3 . t_пл 308 °C, при t выше 380 °С разлагается.

Растворимость (г в 100 г) в:

• воде — 72,7 (0°С), 87,6 (20°С), 91,6 (25 °С), 114,1 (50 °C), 124,7 (60°С), 176,0 (100°С)
• жидком аммиаке — 127 (25 °С)
• гидразине — 100 (25 °С)
• этаноле — 0,036 (25 °С)
• метаноле — 0,41 (25 °С)
• пиридине — 0,35 (25 °С).

Натриевая селитра обладает высокой гигроскопичностью, что затрудняет использование этого вещества в пиротехнике.

Химические свойства

При нагревании более 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:

Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей, по сравнению с нитратом натрия, растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:

NaNO₃ + KCl ⟶ KNO₃ + NaCl NaNO₃ + RbI ⟶ RbNO₃ + NaI

Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах.

В процессе разложения выделяет кислород, вследствие чего может взаимодействовать с неметаллами:

Реакция с серой проходит с большим выделением света и тепла, таким, что стеклянный сосуд, в котором проводится опыт, может лопнуть или расплавиться.

Его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике.

Получение

В лаборатории нитрат натрия можно получить следующими способами:

• Взаимодействием металлического натрия или его оксида с азотной кислотой:

21Na + 26 HNO₃ ⟶ 21NaNO₃ + NO↑ + N₂O↑ + N₂↑ + 13H₂O Na₂O + 2HNO₃ ⟶ 2NaNO₃ + H₂O

• Гидроксида натрия или кислых солей натрия с азотной кислотой:

NaOH + HNO₃ ⟶ NaNO₃ + H₂O NaHCO₃ + HNO3 ⟶ NaNO3 + CO₂↑ + H₂O

Также вместо азотной кислоты можно использовать нитрат аммония:

NaOH + NH₄NO₃ ⟶ NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O NaHCO₃ + NH₄NO₃ ⟶ NaNO₃ + NH₃↑ + CO₂↑ + H₂O

• Взаимодействием нитрата серебра с пищевой солью (качественная реакция на ион Cl — ):

AgNO₃ + NaCl ⟶ NaNO₃ + AgCl↓

Применение

Применяется как удобрение; в пищевой, стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей для придания огню жёлтого цвета. Получается из природных залежей выщелачиванием горячей водой и кристаллизацией; абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.

Азотная кислота. Примеры задач с объяснениями. Часть 2.

Данный урок является продолжением объяснения решения задач с азотной кислотой.

Задания 30 и 31 из ФИПИ относятся к разряду средней сложности, и при их выполнении необходимо знать принцип решения окислительно- восстановительных реакций и химических свойств основных классов неорганических веществ.

Задача 1:

Для выполнения заданий 30 и 31 используйте следующий перечень веществ:

гидроксид натрия, гидрокарбонат натрия, сероводород, хлорид бария, азотная кислота.

Допустимо использование водных растворов веществ.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми может протекать окислительно-восстановительная реакция.

В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель в этой реакции.

Решение:

Задания такого типа погружают в ужас только с первого взгляда; на самом деле все решается достаточно тривиально, нужно просто вспомнить обычные химические свойства классов веществ.

Итак, сначала смотрим, какие вещества даны в этом задании: щелочь (NaOH), кислая соль (NaHCO₃ ), сероводород (H₂S), средняя соль (BaCl₂) и азотная кислота (HNO₃).

Учитывая, что ты уже знаешь химические свойства азотной кислоты, можем начать с нее; из перечисленных веществ она реагирует с гидроксидом натрия, гидрокарбонатом натрия, сероводородом, а с хлоридом бария реакция не идет, и ты знаешь почему,- продукты этого химического взаимодействия растворимы, значит, этот вариант нам не подходит.

Теперь нужно записать возможные реакции:

Разбор: азотная кислота + гидроксид натрия = нитрат натрия и вода; — это типичная обменная реакция между кислотой и основанием, с получением соли и воды, которая также называется реакцией нейтрализации, здесь процессов окисления и восстановления нет.

Вторая реакция между азотной кислотой и гидрокарбонатом натрия; нужно помнить всегда, что при взаимодействии кислоты и соли должны образоваться либо осадок, либо газ, либо вода, иначе, ничего не выйдет; в нашем случае образуется угольная кислота, которая неустойчива и распадается на углекислый газ и воду, но, и здесь также обменная реакция, которую нельзя отнести к ОВР.

Последняя реакция: азотная кислота + сероводород = серная кислота + оксид азота + вода.

Эту реакцию ты знаешь по уроку «Азотная кислота», где изучали химические свойства HNO₃ при взаимодействии с другими кислотами, в частности, с H₂S (разб.) происходит окисление серы до H₂SO₄ , а также восстановление азота.

Поэтому, нам подходит именно эта реакция, которую и нужно расписать в виде ОВР.

Исходя из уравнения, перед азотом ставим коэффициент 8, перед серой 1:

азот уравнен, сера уравнена, теперь считаем водород : до стрелки 10 моль, после — 4, значит, нужно поставить коэффициент 4 перед H₂O, далее уравниваем кислород — до и после стрелки его по 24 атома, значит, реакция уравнена:

Теперь последний штрих: необходимо записать какой элемент является окислителем, какой восстановителем:

Азот в степени окисления +5 (азотная кислота — HNO₃ ) является окислителем,

Сера в степени окисления -2 (сероводород — H₂S ) является восстановителем.

Задача 2:

Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми может протекать реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращенное ионное уравнения только одной из возможных реакций: гидроксид натрия, гидрокарбонат натрия, сероводород, хлорид бария, азотная кислота.

Решение:

Достаточно редко выпадает такой красивый перечень веществ, где практически все реагируют друг с другом.

В данном задании мы видим одно основание, две соли, две кислоты, — можно составить любую реакцию, например, гидроксид натрия и азотная кислота:

Или взаимодействие NaOH с сероводородом (только если оба разбавленные):

Также вероятна реакция между гидрокарбонатом натрия и азотной кислотой (разб.):

Однако, мы не ищем легких путей, и разберем самую мало очевидную реакцию — между гидрокарбонатом натрия и гидроксидом натрия:

Всегда уравнивай любую реакцию! Будет обидно, если из — за одного недостающего коэффициента тебе снизят балл.

В данном случае уравнивать не нужно, поэтому сразу приступим к написанию полного ионного уравнения (молекулярное уравнение мы уже записали, см. выше):

В продолжение этого задания нужно сократить одинаковые ионы до и после стрелки:

Теперь нужно записать сокращенное ионное уравнение этой реакции (списать то, что осталось):

Окончательный вид этого задания, как ты будешь писать на экзамене:

На этом все, задача решена.

Сегодня мы разбирали два задания из части 2 ФИПИ 2019 года, каждое из которых оценивается в 2 балла; я думаю, эти задачи не сложные, тем более, ты знаешь, по какому принципу их решать.