Уравнение реакции нитрата калия с углеродом

Please wait.

We are checking your browser. gomolog.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6e18a9dbdd16c4d1 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare

Нитрат калия: способы получения и химические свойства

Нитрат калия KNO₃ — соль щелочного металла калия и азотной кислоты. Белый. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса M_r = 101,10; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,109; t_пл = 334, 5º C;

Способ получения

1. Нитрат калия можно получить при 70º С путем взаимодействия надпероксида калия и оксида азота (IV), образуется нитрат калия и кислород:

2. В результате взаимодействия разбавленной азотной кислоты и гидроксида калия образуется нитрат калия и вода:

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

4. В результате взаимодействия горячего и разбавленного раствора нитрита калия и кислорода образуется нитрат калия:

5. При смешивании горячего пероксида водорода и нитрита калия в разбавленной серной кислоте происходит образование нитрата калия и воды:

Качественная реакция

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

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

Химические свойства

1. Hитрат калия разлагается при температуре 400–520º С с образованием нитрита калия и кислорода:

2. Н итрат калия может реагировать с простыми веществами :

2.1. Н итрат калия реагирует со свинцом при температуре 350–400 ºС . При этом образуется нитрит калия и оксид свинца:

KNO₃ + Pb = KNO₂ + PbO

2.2. Нитрат калия реагирует при температуре 400º С с алюминием с образованием алюмината калия, оксида алюминия и азота:

2.3. Нитрат калия взаимодействует с атомным водородом в присутствии цинка и разбавленной соляной кислоты при этом образуются нитрит калия и вода:

при взаимодействии нитрата калия и водорода при кипении в присутствии алюминия и концентрированного гидроксида калия образуется газ аммиак, вода и гидроксид калия:

3KNO₃ + 8Al + 5KOH+ 18H₂O = 3NH₃↑ + 8K[Al(OH)₄]

3. Возможны реакции между нитратом калия и сложными веществами :

3.1. Нитрат калия вступает в реакцию с кислотами :

3.1.1. В результате реакции в вакууме между нитратом калия и концентрированной серной кислотой образуется гидросульфат калия и азотная кислота:

3.2. Нитрат калия взаимодействует с солями :

3.2.1. Нитрат калия реагирует с сульфатом аммония при нагревании. В результате данной реакции образуются сульфат калия, оксид азота (I) и вода:

Химическая кунсткамера

Самые эффектные и красивые опыты

5.3. Ферратный вулкан

Чтобы показать эффектный опыт – «извержение ферратного вулкана», смешивают 1 г железного порошка или железной пудры с 2 г сухого нитрата калия KNO₃, предварительно растертого в ступке. Смесь помещают в углубление горки, сделанной из 4–5 столовых ложек сухого просеянного речного песка, смачивают этиловым спиртом или одеколоном и поджигают.

Начинается бурная реакция с выделением искр, буроватого дыма и сильным разогревом – почти полная картина вулканической деятельности!

При взаимодействии нитрата калия с железом образуется феррат(VI) калия K₂FeO₄ и газообразный монооксид азота NO, который окисляется на воздухе и дает красно-бурый газ – диоксид азота NO₂:

Если твердый остаток после окончания реакции поместить в стакан с холодной кипяченой водой, получится красно-фиолетовый раствор феррата(VI) калия K₂FeO₄. При подкислении этого раствора происходит выделение кислорода и превращение ферратного аниона FeO₄ 2- в катион гексаакважелеза(III) [Fe(H₂O)₆] 3+ :

Ферраты – соли не существующей в индивидуальном состоянии «железной» кислоты – тетраоксоферрата(VI) водорода H₂FeO₄, – окрашивающей водный раствор в красно-фиолетовый цвет. Водные растворы H₂FeO₄ неустойчивы и при хранении постепенно разлагаются, особенно при нагревании, с выделением метагидроксида железа FeO(OH) и кислорода O₂:

Соли ферраты – кристаллические вещества, окрашенные в красный или красно-фиолетовый цвет. Ферраты щелочных металлов хорошо растворимы в воде, а ферраты щелочно-земельных и других металлов малорастворимы.

Все ферраты – сильнейшие окислители, более агрессивные, чем даже перманганаты.

5.4. Угольный вулкан

Похоже на вулкан и то, что наблюдается при проведении следующего опыта. В фарфоровой чашке расплавляют 2–3 г нитрата калия KNO₃ и в расплав бросают кусочек древесного угля. Уголь начинает ярко гореть, подпрыгивая над расплавом, а иногда может в очередном прыжке даже вылететь из чашки. Поэтому надо после начала опыта отойти от чашки подальше, на расстояние 1,5–2 м, а перед началом опыта нужно надеть защитные очки.

Реакция заканчивается образованием нитрита калия KNO₂ и выделением диоксида углерода CO₂:

Этот «вулканический» опыт будет выглядеть особенно эффектно, если показывать его в вечернем полумраке на открытом воздухе. Показывая этот и другие подобные опыты, позаботьтесь о безопасности зрителей, усадив их подальше. Помните: нельзя наклоняться над «вулканом» и прикасаться к нему, пока процесс не закончится и все вещества не остынут!

5.5. Дымящийся вулкан

На дно высокого химического стакана насыпают слой песка толщиной 3–4 см и ставят фарфоровую чашку, в которую из пипетки наливают по 10 мл концентрированной азотной кислоты HNO₃ (плотность 1,50 г/мл) и концентрированной серной кислоты H₂SO₄ (плотность 1,84 г/мл).

Стакан с чашкой помещают в вытяжной шкаф и из пипетки приливают по каплям только что перегнанный скипидар. Каждая капля, попадая на поверхность смеси двух кислот, воспламеняется и сгорает с выделением густого черного дыма с большим количеством копоти.

Азотная кислота является окислителем скипидара, а серная кислота действует как обезвоживающее средство, ведь при сгорании скипидара образуются вода и диоксид углерода CO₂.

Скипидар – бесцветная или желтоватая жидкость, смесь углеводородов сложного строения, кипящая при 155–165 °С. Несмотря на высокую температуру кипения, скипидар летуч даже при комнатной температуре. Из-за легкости его окисления кислородом воздуха скипидар полагается хранить в хорошо закупоренных сосудах.

Скипидар практически нерастворим в воде, но хорошо растворяется в этиловом спирте C₂H₅OH, ацетоне (CH₃)₂CO, диэтиловом эфире (C₂H₅)₂O. Он прекрасный растворитель смол, масел, жиров и каучука. Скипидар – вещество с высокой реакционной способностью. Он реагирует с озоном O₃, галогенами (например, с хлором Cl₂), с концентрированной азотной кислотой HNO₃, оксидом хрома(III) Cr₂O₃. Последние два вещества вызывают самовоспламенение скипидара.

Скипидар получают из природного сырья, например, путем отгонки летучей части живицы – смолы, вытекающей из надрезов коры хвойных деревьев. Твердый остаток после удаления скипидара из живицы – это канифоль.

5.6. Вулкан Шееле

В 1779 г. шведский аптекарь-химик Карл Шееле впервые получил из оливкового масла глицерин. До этого никто не подозревал о существовании подобного вещества. Шееле назвал полученную жидкость «сладким маслом». Изучая свойства глицерина, он однажды смешал его с кристаллическим перманганатом калия. Внезапно произошла вспышка смеси, которая обожгла ему лицо.

Теперь этот эффектный опыт с выбросом огня, похожий на поведение внезапно проснувшегося вулкана, осуществляют следующим образом. В фарфоровую чашку или на керамическую плитку насыпают в виде горки тщательно растертый в ступке перманганат калия KMnO₄. В вершине горки делают небольшое углубление, вносят туда несколько капель глицерина C₃H₅(OH)₃, не содержащего примеси воды, и сразу же отходят в сторону: сейчас «вулкан» проснется!

Через 1–2 мин происходит вспышка фиолетового цвета из-за разбрызгивания небольшой части KMnO₄; глицерин при этом воспламеняется.

Реакция, вызвавшая вспышку, соответствует уравнению:

и сопровождается большим выделением энергии в виде теплоты и газообразных продуктов (CO₂, пары воды), которые увлекают за собой раскаленные твердые частицы диоксида марганца MnO₂ и карбоната калия K₂CO₃. Полная иллюзия извержения вулкана!

Карл Шееле появился на свет в 1742 г. в городке Штральзунд в семье преуспевающего торговца, когда Померания входила в состав королевства Швеции.

Пятнадцатилетним юношей он покинул родительский дом и поступил учеником к аптекарю Бауху из Гётеборга. В совершенстве овладев профессией аптекаря и изучив химию, Шееле перебирается в Стокгольм, затем – в Упсалу и наконец в маленький и тихий городок Чёпинг. Он посвящает себя научным изысканиям, открывая все новые и новые вещества и химические элементы. Французский химик Ж.Дюма позднее писал, что Шееле «не мог прикоснуться к какому-либо телу без того, чтобы не сделать открытия».

Шееле уже в 32 года был удостоен звания члена Королевской шведской академии наук, а по уровню знаний, приобретенных путем самообразования, превосходил многих академиков того времени. Ему неоднократно предлагали занять профессорскую должность по химии в том или ином университете Швеции, но Шееле предпочел остаться до конца своей жизни аптекарем.

Обостренная наблюдательность, богатая химическая интуиция, талант аналитика позволили Шееле обнаружить семь химических элементов: кислород O, хлор Cl, фтор F, барий Ba, молибден Mo, вольфрам W. Никто из химиков ни до, ни после не открыл так много новых элементов.

Шееле первым получил и исследовал перманганат калия KMnO4, разработал способ получения фосфора из золы костей животных, открыл сероводород H₂S, впервые выделил множество неорганических и органических кислот – плавиковую (фтороводородную) HF, мышьяковую H₃AsO₄, синильную (циановодородную) HCN, винную C₂H₂(OH)₂(COOH)₂, щавелевую H₂C₂O₄, молочную C₂H₄(OH)COOH, лимонную C₃H₄(OH)(COOH)₃, яблочную С₂H₃(OH)(COOH)₂ и другие вещества.

В 1775 г. Шееле стал управляющим аптекой, принадлежавшей вдове Маргарите Полер, которая позднее стала его женой буквально за два дня до его смерти.

Годы упорного самоотверженного труда подорвали здоровье этого поразительно целеустремленного человека: он прожил всего 44 года. Одни считают, что смерть его была вызвана прогрессирующей подагрой, другие – трагической попыткой определить вкус полученной им циановодородной кислоты HCN (химики того времени, получив новое вещество, всегда пробовали его на вкус). Никто тогда не знал, что HCN – один из сильнейших ядов. Шееле описал ее запах, похожий на запах миндаля, и, вероятно, погиб, определяя вкус HCN.