Сульфид натрия и концентрированная азотная кислота уравнение

Азотная кислота: получение и химические свойства

Строение молекулы и физические свойства

Азотная кислота HNO₃ – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении). Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается.

Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.

Поэтому строение молекулы азотной кислоты можно описать резонансными структурами:

Обозначим дополнительные связи между азотом и кислородом пунктиром. Этот пунктир по сути обозначает делокализованные электроны. Получается формула:

Способы получения

В лаборатории азотную кислоту можно получить разными способами:

1. Азотная кислота образуется при действии концентрированной серной кислоты на твердые нитраты металлов. При этом менее летучая серная кислота вытесняет более летучую азотную.

Например , концентрированная серная кислота вытесняет азотную из кристаллического нитрата калия:

2. В промышленности азотную кислоту получают из аммиака . Процесс осуществляется постадийно.

1 стадия. Каталитическое окисление аммиака.

2 стадия. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) кислородом воздуха.

3 стадия. Поглощение оксида азота (IV) водой в присутствии избытка кислорода.

Химические свойства

Азотная кислота – это сильная кислота . За счет азота со степенью окисления +5 азотная кислота проявляет сильные окислительные свойства .

1. Азотная кислота практически полностью диссоциирует в водном растворе.

2. Азотная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.

Например , азотная кислота взаимодействует с оксидом меди (II):

Еще пример : азотная кислота реагирует с гидроксидом натрия:

3. Азотная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов, сульфитов).

Например , азотная кислота взаимодействует с карбонатом натрия:

4. Азотная кислота частично разлагается при кипении или под действием света:

5. Азотная кислота активно взаимодействует с металлами. При этом никогда не выделяется водород! При взаимодействии азотной кислоты с металлами окислителем всегда выступает азот +5. Азот в степени окисления +5 может восстанавливаться до степеней окисления -3, 0, +1, +2 или +4 в зависимости от концентрации кислоты и активности металла.

металл + HNO₃ → нитрат металла + вода + газ (или соль аммония)

С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO₃ не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет. При этом азот восстанавливается до степени окисления +4:

Золото и платина не реагируют с азотной кислотой, но растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 (по объему):

HNO₃ + 3HCl + Au → AuCl₃ + NO + 2H₂O

Концентрированная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (IV), азот восстанавливается минимально:

С активными металлами (щелочными и щелочноземельными) концентрированная азотная кислота реагирует с образованием оксида азота (I):

Разбавленная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (II).

С активными металлами (щелочными и щелочноземельными), а также оловом и железом разбавленная азотная кислота реагирует с образованием молекулярного азота:

При взаимодействии кальция и магния с азотной кислотой любой концентрации (кроме очень разбавленной) образуется оксид азота (I):

Очень разбавленная азотная кислота реагирует с металлами с образованием нитрата аммония:

Таблица . Взаимодействие азотной кислоты с металлами.

6. Азотная кислота окисляет и неметаллы (кроме кислорода, водорода, хлора, фтора и некоторых других). При взаимодействии с неметаллами HNO₃ обычно восстанавливается до NO или NO₂, неметаллы окисляются до соответствующих кислот, либо оксидов (если кислота неустойчива).

Например , азотная кислота окисляет серу, фосфор, углерод, йод:

Безводная азотная кислота – сильный окислитель. Поэтому она легко взаимодействует с красным и белым фосфором . Реакция с белым фосфором протекает очень бурно. Иногда она сопровождается взрывом.

Видеоопыт взаимодействия фосфора с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.

Видеоопыт взаимодействия угля с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.

7. Концентрированная а зотная кислота окисляет сложные вещества (в которых есть элементы в отрицательной, либо промежуточной степени окисления): сульфиды металлов, сероводород, фосфиды, йодиды, соединения железа (II) и др. При этом азот восстанавливается до NO₂, неметаллы окисляются до соответствующих кислот (или оксидов), а металлы окисляются до устойчивых степеней окисления.

Например , азотная кислота окисляет оксид серы (IV):

Еще пример : азотная кислота окисляет иодоводород:

Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты.

Например , сероводород окисляется азотной кислотой без нагревания до молекулярной серы:

При нагревании до серной кислоты:

Соединения железа (II) азотная кислота окисляет до соединений железа (III):

8. Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет («ксантопротеиновая реакция«).

Ксантопротеиновую реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в оранжевую.

Видеоопыт обнаружения белков с помощью азотной кислоты можно посмотреть здесь.

Сульфиды: решение задач методом электронного баланса

Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице «Метод электронного баланса».

Ниже приведены примеры уравнений окислительно-восстановительных реакций сульфидов:

• сульфид цинка ZnS
• сульфид свинца PbS
• сульфид молибдена MoS₂
• сульфид меди Cu₂S
• сульфид натрия Na₂S
• сульфид алюминия Al₂S₃
• сульфид железа (II) FeS

Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H₂ 0 -2e — → 2H +1 .

Уравнения окислительно-восстановительных реакций сульфидов

1. Уравнение реакции окисления сульфида цинка с образованием сульфата цинка:

2. Уравнение реакции гидросульфида кальция с азотной кислотой:

3. Уравнение реакции сульфида свинца с пероксидом водорода с сульфатом свинца и воды:

4. Уравнение реакции окисления сульфида молибдена с образованием оксида молибдена и сернистого ангидрида:

5. Уравнение реакции сульфида меди с карбонатом кальция в кислородной среде с образованием оксида меди, сульфата кальция и углекислого газа:

6. Уравнение реакции окисления сульфида меди:

7. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированной серной кислотой:

В первую очередь уравниваются коэффициенты у серы, оксида серы и гидросульфата натрия и только потом ставится коэффициент в левой части уравнения перед серной кислотой.

8. Уравнение реакции сульфида натрия с хлоридом железа (III):

Порядок расстановки коэффициентов: FeCl₃, FeS, S, Na₂S, NaCl.

9. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированным пероксидом водорода:

10. Уравнение реакции сульфида натрия с концентрированной азотной кислотой:

11. Уравнение реакции сульфида алюминия с концентрированной азотной кислотой:

12. Уравнение реакции окисления сульфида алюминия:

13. Уравнение реакции сульфида железа (II) с концентрированными серной и азотной кислотами:

14. Уравнение реакции дисульфида железа с концентрированной серной кислотой:

Откуда взялся коэффициент 15?: 4S +4 +11S +4 = 15S +4 (15SO₂).

15. Уравнение реакции дисульфида железа с концентрированной азотной кислотой:

16. Уравнение реакции окисления дисульфида железа:

17. Уравнение реакции окисления сульфида железа:

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Сульфиды с разными окислителями
статья по химии (11 класс)

S -2 c разными окислителями

В щелочной среде хлор окисляет сульфиды до сульфатов:

В кислой и нейтральной среде возможно образование сульфитов:

Восстановители:S -2. Cl — _, Br — , I — . переходят в Э 0

P -3, As -3 переходят в Э +5

N +3 , P +3 , S +4 и т.п. переходят в высшую степень окисления (в кислоту или соль)

В результате окисления сероводорода перманганатом калия в кислой среде, создаваемой серной кислотой происходит образование средних солей сульфатов марганца (II) и калия, воды и выделение серы в чистом виде. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

8KMnO₄ + 5H₂S + 7H₂SO₄ = 8MnSO₄ + 4K₂SO₄ + 12H₂O (может быть и так)

5 K₂S + 2 KMnO₄ + 8 H₂SO₄ = 5 S + 2 MnSO₄ + 6 K₂SO₄ + 8 H₂O,

В нейтральной среде

3 K₂S + 2 KMnO₄ + 4 H₂O = 2 MnO₂↓ + 3 S↓ + 8 KOH,

При обычных условиях правильно будет указывать именно молекулярную серу и щелочь отдельно, а не продукты их взаимодействия.

Щелочная среда

K₂S + 2 KMnO₄ –(KOH)= 2 K₂MnO₄ + S↓

HNO3

Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты.

Концентрированная азотная кислота окисляет газообразный сероводород (так же как и сульфиды) до сульфат ионов при нагревании

CuS + 10HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂SO₄ + 8NO₂ + 4H₂O может образоваться CuSO₄

Разбавленная азотная кислота окисляет газообразный сероводород (так же как и сульфиды) до серы

3H₂S + 2HNO₃→ 2NO +4H₂O + 3S

K2CrO4 и K2Cr2O7

Восстановители:S -2. Cl — _, Br — , I — . переходят в Э 0

P -3, As -3 переходят в Э +5

N +3 , P +3 , S +4 и т.п. переходят в высшую степень окисления (в кислоту или соль

2K₂CrO₄ + 3K₂S + 8H₂O = 3S + 10KOH + 2Cr(OH)₃