Интересные факты про кислоты по химии. Азотная кислота

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Азотная кислота. Азотная кислота - НNO3, кислородосодержащая, одноосновная, сильная кислота. Твердая азотная кислота образует две кристаллические модификации с моноклинной и ромбической решетками. Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентраций 68.4% и tкип120 °C при 1 атм. Известны два твердых гидрата: моногидрат(HNO3·H2O) и тригидрат (HNO3·3H2O).

3 слайд

Описание слайда:

4 слайд

Описание слайда:

Свойства. Высококонцентрированная HNO3 имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету процесса разложения: 4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2 Так же распадается HNO3 и при нагревании. Азотную кислоту можно перегонять (без разложения) только при пониженном давлении (указанная выше т. кип. при атмосферном давлении найдена экстраполяцией).

5 слайд

Описание слайда:

Азотная кислота является сильным окислителем, концентрированная азотная кислота окисляет серу до серной, а фосфор - до фосфорной кислот, некоторые органические соединения (например амины и гидразины, скипидар) самовоспламеняются при контакте с концентрированной азотной кислотой. Золото, некоторые металлы платиновой группы и тантал инертны по отношению к азотной кислоте во всём диапазоне концентраций, остальные металлы реагируют с ней, ход реакции при этом определяется её условиями. Так, концентрированная азотная кислота реагирует с медью с образованием диоксида азота, а разбавленная - оксида азота (II): Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

6 слайд

Описание слайда:

Большинство металлов реагируют с азотной кислотой с выделением оксидов азота в различных степенях окисления или их смесей, разбавленная азотная кислота при реакции с активными металлами может реагировать с выделением водорода и восстановлением нитрат-иона до аммиака. Некоторые металлы (железо, хром, алюминий), реагирующие с разбавленной азотной кислотой, пассивируются концентрированной азотной кислотой и устойчивы к её воздействию. Смесь азотной и серной кислот носит название «меланж». Азотная кислота широко используется для получения нитросоединений. Смесь трех объемов соляной кислотой и одного объема азотной называется «царской водкой», которая растворяет большинство металлов, в том числе и золото. Ее сильные окислительные способности обусловлены образующимся хлором: 3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O

7 слайд

Описание слайда:

Соли азотной кислоты - нитраты Азотная кислота образует соли - нитраты. С давних времён эти соли называли селитрами. Такое название солей сохранилось до настоящего времени. В магазинах для дачников можно встретить минеральные удобрения с названиями "натриевая, или чилийская селитра" (это нитрат натрия NaNO3), "калийная, или индийская селитра" (нитрат калия KNO3). Эти соли - хорошие удобрения. Нитраты получают различными способами из азотной кислоты. Например, при взаимодействии азотной кислоты с металлами, с оксидами металлов с основным характером, с основаниями.

8 слайд

Описание слайда:

HNO3 – сильная кислота. Ее соли – нитраты – получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Их растворы обладают незначительными окислительными свойствами. При нагревании нитраты разлагаются, нитраты щелочных металлов превращаются в нитриты: 2KNO3 = 2KNO2 + O2 Соли других металлов образуют оксиды: 2Cd(NO3)3 = 2CdO + 4NO2 + O2 При разложении нитратов металлов, оксиды которых нестабильны, выделяется свободный металл: 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2

9 слайд

Описание слайда:

Цинк и алюминий в щелочном растворе восстанавливают нитраты до NH3: 3KNO3 + 8Аl + 5КОН + 18H2O = 3NH3 + 8К[Аl(ОН)4] Соли азотной кислоты - нитраты - широко используются как удобрения. При этом практически все нитраты хорошо растворимы в воде. Поэтому в виде минералов их природе чрезвычайно мало; исключение составляют чилийская (натриевая) селитра и индийская селитра (нитрат калия). Большинство нитратов получают искусственно. С азотной кислотой не реагируют стекло, фторопласт-4.

10 слайд

Описание слайда:

Исторические сведения Методика получения разбавленной азотной кислоты путём сухой перегонки селитры с квасцами и медным купоросом была, по видимому, впервые описана трактатах Джабира (Гебера в латинизированных переводах) в VIII веке. Этот метод с теми или иными модификациями, наиболее существенной из которых была замена медного купороса железным, применялся в европейской и арабской алхимии вплоть до XVII века. В XVII веке Глаубер предложил метод получения летучих кислот реакцией их солей с концентрированной серной кислотой, в том числе и азотной кислоты из калийной селитры, что позволило ввести в химическую практику концентрированную азотную кислоту и изучить её свойства. Метод Глаубера применялся до начала XX века, причём единственной существенной модификацией его оказалась замена калийной селитры на более дешёвую натриевую (чилийскую) селитру.

11 слайд

Описание слайда:

Исторические сведения. Методика получения разбавленной азотной кислоты путём сухой перегонки селитры с квасцами и медным купоросом была, по видимому, впервые описана трактатах Джабира (Гебера в латинизированных переводах) в VIII веке. Этот метод с теми или иными модификациями, наиболее существенной из которых была замена медного купороса железным, применялся в европейской и арабской алхимии вплоть до XVII века. В XVII веке Глаубер предложил метод получения летучих кислот реакцией их солей с концентрированной серной кислотой, в том числе и азотной кислоты из калийной селитры, что позволило ввести в химическую практику концентрированную азотную кислоту и изучить её свойства. Метод Глаубера применялся до начала XX века, причём единственной существенной модификацией его оказалась замена калийной селитры на более дешёвую натриевую (чилийскую) селитру.

Самой первой кислотой, которую удалось выделить и использовать человечеству, конечно, была уксусная. Да и сам термин «кислота» (от латинского «acid») вероятно произошел от латинского «acetum» - уксус. Нарушение технологии, при производстве вина виноделами древности, приводило к его скисанию и образованию уксуса. На первых порах его выливали, но затем нашли применение в качестве приправы, лекарства и растворителя.

В 1778 году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в их составе кислорода. Эта гипотеза оказалась несостоятельной, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств. Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу. И только в 1833 году немецкий химик Юстус Либих определил кислоту, как водородсодержащее соединение, в котором водород может быть замещён на металл.

Степень кислотности раствора определяется концентрацией в нем водородных ионов, которую обычно выражают количеством грамм-ионов на I л. Для удобства кислотность растворов принято выражат в так называемой величиной рН. Дисцилированная вода имеет pH=7, если ниже то раствор становится кислотным, а выше - щелочным. Измерения проводят по шкале от 0 до 14.

Желудок человека вынужден ежедневно обновлять свою поверхность взамен пострадавшей от желудочного сока, то есть соляной кислоты. Желудочный сок человека достаточно агрессивен для того, чтобы полностью растворить бритвенное лезвие за неделю.
Смесь двух кислот азотной и соляной в пропорции 1 к 3, представляет собой жидкость желтого цвета и обладает уникальной способностью растворять многие благородные металлы (золото, платину), за что получила название «Царской водки».

Не многие знают, что важным ингредиентом популярной Кока-колы является ортофосфорная кислота, с показателем кислотности рН=2.8.
Муравьиная кислота названа так потому, что в момент опасности выделяется муравьями для предупреждения других обитателей муравейника, и защиты от хищников.

У теплокровных животных в процессе обмена веществ вырабатывается небольшое количество молочной кислоты, и ее запах позволяет комарам и другим кровососущим насекомым находить свои жертвы.

Витамин С или аскорбиновая кислота имеет формулу C6H8O6 и является водорастворимым витамином участвующим в биохимических окислительно-восстановительных процессах человеческого организма.
Лимонную кислоту получают не только из лимонов (25кг на тонну лимонов), но и из плесневого гриба Aspergillus niger.

Кислот, как и их всевозможных химических соединений, в природе очень много. Они оказывают активное влияние на весь окружающий мир.

Вот интересные факты о кислотах.

Озеро Смерти , расположенное в Сицилии называют «Мертвым ». У берегов озера не растут растения, там не живут рыбы или другие живые организмы, а птицы там никогда не летают. Любой, кто нечаянно попадает в озеро, сразу умирает. Если на пару секунд опустить в озеро руку, то моментально кожа на руке покраснеет, покроется волдырями, и начнет облазить, обнажая мышечную ткань. Думаете, это история фильма ужасов? Нет, это самая настоящая картинка из жизни.

И это произойдет из-за того, что озеро представляет собой ни что иное, как резервуар агрессивной опасной серной кислоты . В 1999 г. исследователи после кропотливого и опасного изучения дна этого озера выяснили, что эта кислота поступает через два подземных источника.

Известно также, что мафия на Сицилии всегда топила свои жертвы в этом озере и уже через небольшой промежуток времени от них не оставалось и следа.

Еще интересные факты о кислотах . Как ни странно, но кислота может помогать в борьбе с такой вредной привычкой как курение. Сотрудники медицинского центра «Университет Дюка» (США) создали совершенно уникальную методику для избавления от этой привычки.

Сейчас для этой цели используются различные методы, в результате которых очищенный никотин (без различных вредных веществ в виде канцерогенов, агрессивных смол и угарного газа) напрямую попадает в кровь. Для этого они используют пропитанные пластыри, жвачки и ингаляторы.

Методикой, разработанной исследователями, предлагается использовать свойства соединений никотина и пировиноградной кислоты, образующейся в организме курящего. При взаимодействии этих двух компонентов получается соединение никотина - пируват. Это соединение поступает в легкие курильщика. Сейчас проводятся последние испытания нового средства, после которых оно будет доступно каждому.

Является прозрачной жидкостью, может иметь заметный желтый оттенок. Она растворяется в воде и имеет своеобразный запах. Стоит быть осторожным при использовании данного вещества, так как оно может повредить слизистую оболочку дыхательных путей и вызвать отравление.

Способы и методы получения

В промышленных масштабах HNO 3 получают путем окисления аммиака синтетического происхождения (в качестве катализатора используются платино-родиевые сплавы) до двуокиси азота. Затем полученный газ пропускают через воду, в результате чего получают кислоту с концентрацией от 45 до 58%.

Концентрированная HNO 3 добывается путем добавления в полученный раствор серной кислоты. Затем вся смесь нагревается, происходит испарение HNO 3 . Также возможен другой путь получения концентрата, когда в процессе реакции взаимодействия воды, кислорода и двуокиси азота повышается давление до 50 атмосфер.

• Азотная кислота высокой концентрации (95–98%) «дымит» на воздухе;
• Кислота растворяет все металлы, кроме некоторых элементов платиновой группы. Эта проблема решаема, если смешать ее с соляной кислотой (HCl) в определенной пропорции.
• HNO 3 является нестабильной и при нагревании до высоких температур может легко распадаться на исходные соединения в виде воды и диоксида азота.

Каждый день так или иначе, мы имеем контакт с кислотами. Мы не будем углубляться в изучение кислот и скучных химических формул, а озвучим несколько фактов, узнать которые будет наверняка интересно.

Факт №1: Первая кислота обнаруженная человеком - уксусная. Возможно уксусную кислоту в древности так бы и не выявили, если бы не пристрастие людей прошлого к вину. Если нарушить технологию винодельческого процесса, то вместо ароматного и вкусного вина получится уксус. Это очень огорчало и расстраивало. Применения для винного уксуса древний человек найти не мог, поэтому просто выливал прокисший продукт. Лишь спустя много лет, винный уксус стали использовать в качестве лекарства, приправы и даже растворителя. Кстати, само название "кислота" происходит от латинского слова "acetum" - уксус.

Факт №2: Желудочный сок, это самая настоящая соляная кислота. Ежедневно наш желудок вынужден обновлять свою поверхность, которая пострадала в результате воздействия на него желудочного сока. Вы сейчас удивитесь, но среда в вашем желудке настолько агрессивна, что если поместить в него бритвенное лезвие, то оно полностью растворится через неделю.

Факт №3: Ортофосфорная кислота, является важным составляющим Кока Колы. По своей области применения, ортофосфорная кислота просто уникальна. Ее используют повсеместно, начиная от пищевой промышленности и заканчивая производством удобрений. Показатель кислотности всеми любимой Кока Колы, составляет рН=2.8 поэтому опустив в стакан с напитком ювелирное украшение, можно избавиться от налета и загрязнений.

Факт №5: Лимонная кислота не всегда лимонная. Для того чтобы получить 25 кг лимонной кислоты, необходимо переработать одну тонну лимонов. Согласитесь, это весьма дорогостоящее удовольствие. Человек и здесь нашел лазейку, поэтому лимонную кислоту частенько получают из плесневого гриба, который называется Aspergillus niger.

Факт №6: "Царская водка" - соединение двух кислот. Если соединить соляную кислоту с азотной соблюдая строгую пропорцию 1 к 3, то в итоге получим жидкость желтого цвета, которая способна растворить большую часть известных нам благородных металлов, таких как платина, золота и так далее. Поэтому услышав приставку "царская" к горячительному напитку, не спешите радоваться, ведь речь идет о сильнейшем яде.