¿Con qué sal precipita el ácido nítrico? nitratos

Definición sales en el marco de la teoría de la disociación. Las sales se suelen dividir en tres grupos: medio, ácido y básico. En las sales medianas, todos los átomos de hidrógeno del ácido correspondiente se reemplazan por átomos metálicos, en las sales ácidas se reemplazan solo parcialmente, en las sales básicas del grupo OH de la base correspondiente se reemplazan parcialmente por residuos ácidos.

También hay algunos otros tipos de sales, como sales dobles, que contienen dos cationes diferentes y un anión: CaCO 3 MgCO 3 (dolomita), KCl NaCl (silvinita), KAl (SO 4) 2 (alumbre de potasio); sales mixtas, que contienen un catión y dos aniones diferentes: CaOCl 2 (o Ca(OCl)Cl); sales complejas, que incluye ión complejo, que consta de un átomo central unido a varios ligandos: K 4 (sal de sangre amarilla), K 3 (sal de sangre roja), Na, Cl; sales hidratadas(hidratos de cristal), que contienen moléculas agua de cristalización: CuSO 4 5H 2 O (sulfato de cobre), Na 2 SO 4 10H 2 O (sal de Glauber).

El nombre de las sales. se forma a partir del nombre del anión seguido del nombre del catión.

Para sales de ácidos libres de oxígeno, se agrega un sufijo al nombre del no metal identificación, por ejemplo, cloruro de sodio NaCl, sulfuro de hierro (H) FeS, etc.

Al nombrar sales de ácidos que contienen oxígeno, en el caso de estados de oxidación más altos, el final se agrega a la raíz latina del nombre del elemento. — soy, en el caso de estados de oxidación inferiores, el final -eso. En los nombres de algunos ácidos, el prefijo se usa para designar los estados de oxidación más bajos de un no metal hipo-, para las sales de los ácidos perclórico y permangánico, utilice el prefijo por-, ej: carbonato de calcio CaCO3, sulfato de hierro (III) Fe 2 (SO 4) 3, sulfito de hierro (II) FeSO 3, hipoclorito de potasio KOSl, clorito de potasio KOSl 2, clorato de potasio KOSl 3, perclorato de potasio KOSl 4, permanganato de potasio KMnO 4, dicromato de potasio K 2 Cr 2 O 7 .

Sales ácidas y básicas puede considerarse como un producto de conversión incompleta de ácidos y bases. Según la nomenclatura internacional, el átomo de hidrógeno, que forma parte de la sal ácida, se denota con el prefijo hidro-, Grupo OH - prefijo hidroxi, NaHS - hidrosulfuro de sodio, NaHSO 3 - hidrosulfito de sodio, Mg (OH) Cl - hidroxicloruro de magnesio, Al (OH) 2 Cl - cloruro de dihidroxialuminio.

En los nombres de iones complejos, primero se indican los ligandos, seguido del nombre del metal, indicando el estado de oxidación correspondiente (números romanos entre paréntesis). En los nombres de cationes complejos, se utilizan nombres rusos de metales, por ejemplo: Cl 2 - cloruro de cobre (P) de tetraamina, 2 SO 4 - sulfato de plata (1) de diamina. En los nombres de los aniones complejos, se utilizan los nombres latinos de los metales con el sufijo -at, por ejemplo: K[Al (OH) 4] - tetrahidroxialuminato de potasio, Na - tetrahidroxicromato de sodio, K 4 - hexacianoferrato de potasio (H) .

Nombres de sales hidratadas (hidratos cristalinos) se forman de dos maneras. Puede utilizar el complejo sistema de denominación de cationes descrito anteriormente; por ejemplo, el sulfato de cobre SO 4 H 2 0 (o CuSO 4 5H 2 O) se puede llamar sulfato de tetraaquacopper(II). Sin embargo, para las sales hidratadas más conocidas, la mayoría de las veces el número de moléculas de agua (el grado de hidratación) se indica mediante un prefijo numérico a la palabra "hidratar", por ejemplo: CuSO 4 5H 2 O - sulfato de cobre (I) pentahidratado, Na 2 SO 4 10H 2 O - sulfato de sodio decahidratado, CaCl 2 2H 2 O - cloruro de calcio dihidratado.

Solubilidad de sales

Según su solubilidad en agua, las sales se dividen en solubles (P), insolubles (H) y ligeramente solubles (M). Para determinar la solubilidad de las sales, utilice la tabla de solubilidad de ácidos, bases y sales en agua. Si no hay una mesa disponible, puede usar las reglas. Son fáciles de recordar.

1. Todas las sales de ácido nítrico son solubles: nitratos.

2. Todas las sales de ácido clorhídrico son solubles - cloruros, excepto AgCl (H), PbCl 2 (METRO).

3. Todas las sales de ácido sulfúrico - sulfatos son solubles, excepto BaSO 4 (H), PbSO 4 (H).

4. Las sales de sodio y potasio son solubles.

5. Todos los fosfatos, carbonatos, silicatos y sulfuros no se disuelven, excepto las sales de Na + y k + .

De todo compuestos químicos Las sales son la clase más numerosa de sustancias. Estos son sólidos, difieren entre sí en color y solubilidad en agua. A principios del siglo XIX. El químico sueco I. Berzelius formuló la definición de sales como productos de reacción de ácidos con bases o compuestos obtenidos reemplazando átomos de hidrógeno en un ácido con un metal. Sobre esta base, las sales se distinguen en medias, ácidas y básicas. Las sales medias o normales son productos de la sustitución completa de átomos de hidrógeno en un ácido con un metal.

Por ejemplo:

N / A 2 CO 3 - carbonato de sodio;

Cu SO 4 - sulfato de cobre (II), etc.

Tales sales se disocian en cationes metálicos y aniones del residuo ácido:

Na 2 CO 3 \u003d 2 Na ++ CO 2 -

Las sales de ácido son productos de la sustitución incompleta de átomos de hidrógeno en un ácido por un metal. Las sales ácidas incluyen, por ejemplo, bicarbonato de sodio NaHCO 3 , que consta de un catión metálico Na + y un residuo ácido de carga única HCO 3 - . Para una sal de calcio ácida, la fórmula se escribe de la siguiente manera: Ca (HCO 3) 2. Los nombres de estas sales se componen de los nombres de sales medias con la adición del prefijo hidro- , por ejemplo:

Mg (HSO 4) 2 - hidrosulfato de magnesio.

Disociar las sales de ácido de la siguiente manera:

NaHCO 3 \u003d Na ++ HCO 3 -
Mg (HSO 4) 2 \u003d Mg 2+ + 2HSO 4 -

Las sales básicas son productos de sustitución incompleta de grupos hidroxo en la base por un residuo ácido. Por ejemplo, tales sales incluyen la famosa malaquita (CuOH) 2 CO 3, sobre la que leyó en los trabajos de P. Bazhov. Se compone de dos cationes básicos CuOH + y un anión doblemente cargado del residuo ácido CO 3 2- . El catión CuOH + tiene una carga +1, por lo tanto, en la molécula, dos de estos cationes y un anión CO 3 2- doblemente cargado se combinan en una sal eléctricamente neutra.

Los nombres de tales sales serán los mismos que para las sales normales, pero con la adición del prefijo hidroxo-, (CuOH) 2 CO 3 - hidroxocarbonato de cobre (II) o AlOHCl 2 - hidroxocloruro de aluminio. La mayoría de las sales básicas son insolubles o poco solubles.

Estos últimos se disocian así:

AlOHCl 2 \u003d AlOH 2 + + 2Cl -

Propiedades de la sal

Las dos primeras reacciones de intercambio se han discutido en detalle anteriormente.

La tercera reacción es también una reacción de intercambio. Fluye entre soluciones salinas y se acompaña de la formación de un precipitado, por ejemplo:

La cuarta reacción de las sales está asociada con la posición del metal en la serie electroquímica de voltajes metálicos (ver "Serie electroquímica de voltajes metálicos"). Cada metal desplaza de las soluciones salinas a todos los demás metales ubicados a su derecha en una serie de voltajes. Esto está sujeto a las siguientes condiciones:

1) ambas sales (tanto las que reaccionan como las que se forman como resultado de la reacción) deben ser solubles;

2) los metales no deben interactuar con el agua, por lo tanto, los metales de los principales subgrupos de los grupos I y II (para este último, comenzando con Ca) no desplazan a otros metales de las soluciones salinas.

Métodos de obtención de sales.

Formas de conseguir y Propiedades químicas sales. Las sales se pueden obtener a partir de compuestos inorgánicos de casi cualquier clase. Junto con estos métodos, se pueden obtener sales de ácidos anóxicos por interacción directa de un metal y un no metal (Cl, S, etc.).

Muchas sales son estables cuando se calientan. Sin embargo, las sales de amonio, así como algunas sales de metales poco activos, ácidos débiles y ácidos en los que los elementos exhiben estados de oxidación más altos o más bajos, se descomponen cuando se calientan.

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

2Ag 2 CO 3 \u003d 4Ag + 2CO 2 + O 2

NH 4 Cl \u003d NH 3 + HCl

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2

2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

4FeSO4 \u003d 2Fe2O3 + 4SO2 + O2

2Cu(NO 3) 2 \u003d 2CuO + 4NO 2 + O 2

2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2

NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

2KSlO 3 \u003d MnO 2 \u003d 2KCl + 3O 2

4KClO 3 \u003d 3KSlO 4 + KCl

HNO 3 es un ácido fuerte. sus sales nitratos-- obtenido por la acción del HNO 3 sobre los metales, óxidos, hidróxidos o carbonatos. Todos los nitratos son altamente solubles en agua.

Las sales de ácido nítrico - nitratos - se descomponen irreversiblemente cuando se calientan, los productos de descomposición están determinados por el catión:

• a) nitratos de metales que se encuentran en la serie de voltajes a la izquierda del magnesio:
  • 2NaNO3 \u003d 2NaNO2 + O2
• b) nitratos de metales ubicados en serie de voltajes Entre magnesio y cobre:
  • 4Al(NO 3) 3 \u003d 2Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2
• c) nitratos de metales ubicados en una fila de voltajes a la derecha mercurio:
  • 2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2
• GRAMO) nitrato de amonio:

NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O

Los nitratos en soluciones acuosas prácticamente no muestran propiedades oxidantes, pero a altas temperaturas en estado sólido, los nitratos son fuertes agentes oxidantes, por ejemplo:

Fe + 3KNO 3 + 2KOH = K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + H 2 O - cuando los sólidos están fusionados.

Zinc y aluminio en una solución alcalina, los nitratos se reducen a NH 3:

Sales de ácido nítrico - nitratos-- ampliamente utilizado como fertilizante. Al mismo tiempo, casi todos los nitratos son altamente solubles en agua, por lo tanto, en forma de minerales, son de naturaleza extremadamente pequeña; la excepción es chilena (sodio) salitre y salitre indio ( nitrato de potasio). La mayoría de los nitratos se obtienen artificialmente.

No reaccionar con ácido nítrico. vidrio, fluoroplasto-4.

Información histórica

La técnica para obtener ácido nítrico diluido por destilación seca de salitre con alumbre y sulfato de cobre aparentemente fue descrita por primera vez en los tratados de Jabir (Geber en traducciones latinizadas) en el siglo VIII. Este método, con diversas modificaciones, la más significativa de las cuales fue la sustitución del sulfato de cobre por sulfato de hierro, fue utilizado en la alquimia europea y árabe hasta el siglo XVII.

A siglo XVII Glauber propuso un método para obtener ácidos volátiles por reacción de sus sales con ácido sulfúrico concentrado, incluido el ácido nítrico de nitrato de potasio, que permitió introducir el ácido nítrico concentrado en la práctica química y estudiar sus propiedades. Método Glauber aplicado antes del inicio siglo XX, y la única modificación significativa del mismo fue la sustitución del nitrato de potasio por nitrato de sodio (chileno) más económico.

En la época de M.V. Lomonosov, el ácido nítrico se llamaba vodka fuerte. Producción industrial, aplicación y efecto en el organismo.

Producción de ácido nítrico

El ácido nítrico es uno de los productos más importantes de la industria química.

Producción de ácido nítrico

El método moderno de su producción se basa en la oxidación catalítica de sintéticos amoníaco sobre el platino-rodio catalizadores(proceso Ostwald) a la mezcla óxidos nitrógeno(gases nitrosos), con su posterior absorción agua

• 4NH3 + 5O2(Pt) > 4 NO + 6H2O
• 2NO + O2 > 2Nº 2
• 4Nº 2 + O2 + 2H2O>4HNO3.

Concentración el ácido nítrico obtenido por este método varía según el diseño tecnológico del proceso de 45 a 58%. Por primera vez, los alquimistas obtuvieron ácido nítrico calentando una mezcla de salitre y sulfato de hierro:

4KNO 3 + 2(FeSO4 7H2O)(t°) > Fe2O3 + 2K2SO4+2HNO3^+ Nº 2^ + 13H2O

El ácido nítrico puro fue obtenido por primera vez por Johann Rudolf Glauber, actuando sobre el salitre con ácido sulfúrico concentrado:

KNO 3 + H2SO4(conc.) (t°) > KH SO 4+ HNO 3 ^

Se puede obtener una destilación adicional llamada. "ácido nítrico fumante", que prácticamente no contiene agua.

Para representar gráficamente la fórmula de la sal, se debe:

1. Escribe correctamente la fórmula empírica de este compuesto.

2. Considerando que cualquier sal puede representarse como un producto de neutralización del ácido y la base correspondientes, las fórmulas del ácido y la base que forman esta sal deben mostrarse por separado.

Por ejemplo:

Ca (HSO 4) 2: el hidrosulfato de calcio se puede obtener mediante la neutralización incompleta del ácido sulfúrico H 2 SO 4 con hidróxido de calcio Ca (OH) 2.

3. Determinar cuántas moléculas de ácido y de base se requieren para obtener una molécula de esta sal.

Por ejemplo:

Para obtener una molécula de Ca(HSO 4) 2 se requiere una molécula base (un átomo de calcio) y dos moléculas ácidas (dos HSO 4 - 1 residuos ácidos).

Ca (OH) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ca (HSO 4) 2 + 2H 2 O.

A continuación, debe construir imágenes gráficas de las fórmulas del número establecido de moléculas de base y ácido y, eliminando mentalmente los aniones de hidroxilo de base y los cationes de hidrógeno de ácido que participan en la reacción de neutralización y forman agua, obtenga una imagen gráfica de la fórmula de la sal:

O - H H - O O O O

California + → Ca + 2 H - O - H

O - H H - O O O O

H-O O H-O O

Propiedades físicas de las sales.

Las sales son sólidos cristalinos. Según su solubilidad en agua, se pueden dividir en:

1) altamente soluble,

2) ligeramente soluble,

3) prácticamente insoluble.

La mayoría de las sales de los ácidos nítrico y acético, así como las sales de potasio, sodio y amonio son solubles en agua.

Las sales tienen un amplio rango de temperaturas de fusión y descomposición térmica.

Propiedades químicas de las sales.

Las propiedades químicas de las sales caracterizan su relación con los metales, álcalis, ácidos y sales.

1. Las sales en soluciones interactúan con metales más activos.

El metal más activo reemplaza al metal menos activo en la sal (ver Apéndice Tabla 9).

Por ejemplo:

Pb (NO 3) 2 + Zn \u003d Pb + Zn (NO 3) 2,

Hg (NO 3) 2 + Cu \u003d Hg + Cu (NO 3) 2.

2. Las soluciones de sal interactúan con los álcalis., esto produce una nueva base y una nueva sal.

Por ejemplo:

CuSO 4 + 2KOH \u003d Cu (OH) 2  + 2K 2 SO 4,

FeCl 3 + 3NaOH \u003d Fe (OH) 3  + 3NaCl.

3. Las sales reaccionan con soluciones de ácidos más fuertes o menos volátiles, esto produce una nueva sal y un nuevo ácido.

Por ejemplo:

a) como resultado de la reacción, se forma un ácido más débil o un ácido más volátil:

Na2S + 2HC1 \u003d 2NaCl + H2S

b) las reacciones de sales de ácidos fuertes con ácidos más débiles también son posibles si se forma una sal poco soluble como resultado de la reacción:

CuSO4 + H2S \u003d CuS + H2SO4.

4. Las sales en soluciones entran en reacciones de intercambio con otras sales., dando como resultado dos nuevas sales.

Por ejemplo:

NaС1 + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3,

CaCI 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3  + 2NaCl,

CuSO 4 + Na 2 S \u003d CuS + Na 2 SO 4.

Debe recordarse que las reacciones de intercambio continúan casi hasta el final si uno de los productos de reacción se libera de la esfera de reacción en forma de precipitado, gas o si se forma agua u otro electrolito débil durante la reacción.

9 CLASE

Continuación. Ver N° 34, 35, 36, 37, 38/2003

Trabajo practico № 13.
Ácido nítrico. nitratos
(el final)

HNO 3 es un agente oxidante fuerte. El ácido nítrico concentrado oxida los no metales a estados de oxidación más altos:

La pasivación ocurre debido a la formación de películas de óxido de metal insolubles:

2Al + 6HNO 3 \u003d Al 2 O 3 + 6NO 2 + 3H 2 O.

El HNO 3 (conc.) se puede almacenar y transportar sin acceso al aire en contenedores hechos de Fe, Al, Ni.
Una reacción cualitativa es la interacción de HNO 3 con Cu con la formación de gas NO 2 marrón con un olor acre (además, se forman sal y agua).

A medida que disminuye la concentración (dilución), el HNO 3 con Zn puede formar varios productos que contienen nitrógeno:

y en todos los casos sal y agua.

Nota . Para reconocer el anión nitrato, se utiliza un indicador de difenilamina (una solución de (C 6 H 5) 2 NH en H 2 SO 4 conc.).
Experiencia de demostración . El reconocimiento se realiza “sobre huellas” o por contacto de gota: aparece un color azul oscuro.

nitratos- sales de ácido nítrico, sólidos cristalinos, muy solubles en agua. Nitratos de metales alcalinos, calcio y amonio - salitre.
La mayoría de los nitratos son muy buenos fertilizantes minerales.
¡Los nitratos son fuertes agentes oxidantes! El carbón, el azufre y otras sustancias combustibles arden en el salitre fundido, ya que todos los nitratos (como el HNO 3 ) liberan oxígeno al calentarse y, dependiendo de la actividad química de la sal metálica, dan diferentes productos:

Las sustancias complejas (aguarrás, madera, aserrín) también pueden arder en ácido nítrico. Una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico concentrados (mezcla de nitración) con muchas sustancias orgánicas forma compuestos nitro (reacción de nitración).
Una mezcla de 1 volumen de HNO 3 (conc.) y 3 volúmenes de HCl (conc.) se denomina "aqua regia". Incluso el oro Au y el platino Pt se disuelven en tal mezcla:

Trabajo práctico 14.
Determinación de ortofosfatos

Metas. Aprenda a reconocer ortofosfatos, hidrogenoortofosfatos y dihidroortofosfatos por su solubilidad en agua, hidrólisis y reacción cualitativa al anión ortofosfato.
Equipos y reactivos. Soporte con tubos de ensayo, tubos de vidrio con anillos de goma, matraz sanitario, espátulas (3 uds.); Ca 3 cristalino (PO 4) 2, CaHPO 4, Ca (H 2 PO 4) 2, agua destilada, un indicador universal, soluciones de H 3 PO 4, NaCH 3 COO ( \u003d 10%), AgNO 3.

Trabajo práctico 15.
Determinación de fertilizantes minerales.
Resolución de problemas experimentales sobre el tema.
"Subgrupo de nitrógeno"

Metas. Repetir la composición y propiedades de los compuestos de nitrógeno y fósforo, sus interconversiones y métodos de reconocimiento.
Equipos y reactivos. lámpara de alcohol, fósforos, vidrio azul, papel de filtro, soporte para tubos de ensayo, soporte para tubos de ensayo (2 uds.), espátulas (3 uds.), mortero, pistilo, botella sanitaria;
en tubos de ensayo No. 1–3:
Yo opción - doble superfosfato, NH 4 NO 3, (NH 4) 2 SO 4,
II opción - NH4Cl, NaNO3, KCl,
Tercera opción - KNO 3, (NH 4) 2 SO 4, doble superfosfato;
sales cristalinas (NH 4) 2 SO 4, NH4Cl, ammophos, soluciones acuosas de CH 3 COONa (= 10%), AgNO 3, BaCl 2,
CH 3 COOH (= 10 %), NaOH, papel tornasol, CuO, Cu (virutas), HNO 3 (razb.), HNO 3 (conc.), H 2 SO 4 (conc.), indicador de difenilo, (C 6 H 5) 2 NH en H 2 SO 4 concentrado,
Ca(OH) 2 (seco), agua destilada, AgNO 3 en HNO 3 , en probetas n° 4–6 sustancias cristalinas secas: Na 2 SO 4 , NH 4 Cl, NaNO 3 , en probetas n° 7 y 8 : H 3 PO 4 y H 2 SO 4 (soluciones clasificadas), en probetas No. 9 y 10: Na 3 PO 4 y Ca 3 (PO 4) 2 .

Problema experimental . Cuatro matraces numerados contienen soluciones acuosas de ortofosfato de sodio, sulfato de amonio, nitrato de sodio, cloruro de potasio. Usando los métodos de reconocimiento más racionales (ver tabla), determine dónde se encuentra cada sustancia.

Rasgos característicos de algunas sales.
(métodos de reconocimiento)

Mesa

Solución

Todos los iones en ambiente acuático incoloro, es imposible reconocerlos por el color.
2) Dado que ninguna de las sustancias (matraces n.° 1 a 4) difiere en una peor solubilidad, las soluciones no se pueden distinguir por esta característica, todas son soluciones transparentes.
3) En dos soluciones hay cationes idénticos, pero en todos - aniones diferentes, por lo tanto, el reconocimiento cualitativo debe ser realizado por aniones. Reactivo - AgNO 3 en presencia de una solución al 10% de CH 3 COOHa (o BaCl 2 y CH 3 COOH); reactivo - solución de BaCl 2; reactivo para Cl – solución de AgNO 3 en HNO 3 ; reactivo - H 2 SO 4 concentrado y Cu (virutas). Puede identificar inmediatamente, luego, utilizando un reactivo (AgNO 3), reconocer las tres soluciones restantes (o viceversa). Otras opciones son más largas y requieren un consumo de reactivos significativamente mayor.
4) Pruebe las cuatro muestras de soluciones con una solución de AgNO 3 (1-2 gotas): la solución de la botella No. 4 permaneció sin cambios; debería ser una solución de NaNO 3; en el matraz No. 2, un precipitado cristalino blanco, insoluble en ácidos, es una solución de KCl; las otras dos muestras dan soluciones turbias, cuando se agrega una solución al 10% de CH 3 COOHa, la muestra No. 3 da un precipitado amarillo - esta es una solución de Na 3 PO 4, y la muestra No. 1 es una solución de (NH 4 ) 2 SO 4 (la turbidez desaparece al añadir ácido HNO 3).

Verificación de pruebas primarias.

Agregue 1–2 gotas de soluciones de BaCl 2 y CH 3 COOH a la muestra de solución del matraz No. 1, la solución se vuelve de color lechoso, porque precipita un precipitado cristalino blanco:

Puede verificar la misma muestra agregando una solución alcalina con calentamiento. Se libera gas NH 3 , que viene determinado por el olor característico y el azul del papel tornasol rojo húmedo. Ecuación de reacción:

Agregar H 2 SO 4 concentrado y Cu (virutas) a la muestra de solución de la botella No. 4, calentar un poco. Se libera un gas marrón con un olor acre y la solución se vuelve de color azul verdoso:

5) Conclusión .

En frascos:
No. 1 - solución (NH 4) 2 SO 4,
No. 2 - Solución de KCl,
No. 3 - Solución de Na 3 PO 4,
No. 4 - Solución de NaNO 3 .

esquema de reconocimiento