Соединения азота: Оксиды, Азотистая и Азотная кислоты

Тема: Соединения азота 1. Оксиды азота Азот образует пять основных оксидов, в которых он проявляет степени окисления от +1 до +5. \(N_{2}O\) — оксид азота (I). Несолеобразующий, бесцветный газ со сладковатым запахом («веселящий газ»). \(NO\) — оксид азота (II). Несолеобразующий, бесцветный газ, плохо растворим в воде. На воздухе мгновенно окисляется: \[2NO + O_{2} \rightarrow 2NO_{2}\] \(N_{2}O_{3}\) — оксид азота (III). Кислотный оксид, темно-синяя жидкость. При взаимодействии с водой дает азотистую кислоту: \[N_{2}O_{3} + H_{2}O \rightarrow 2HNO_{2}\] \(NO_{2}\) — оксид азота (IV). Кислотный оксид, бурый газ («лисий хвост»). При растворении в воде образует две кислоты: \[2NO_{2} + H_{2}O \rightarrow HNO_{2} + HNO_{3}\] \(N_{2}O_{5}\) — оксид азота (V). Кислотный оксид, белое кристаллическое вещество. Сильный окислитель. 2. Азотистая кислота и её соли Формула: \(HNO_{2}\). Свойства: Слабая, неустойчивая кислота, существует только в разбавленных растворах. При нагревании распадается: \[3HNO_{2} \rightarrow HNO_{3} + 2NO + H_{2}O\] Соли азотистой кислоты называются нитритами (например, \(KNO_{2}\) — нитрит калия). Нитриты токсичны, используются в промышленности как ингибиторы коррозии и в пищевой отрасли (с соблюдением строгих норм). 3. Азотная кислота и её соли Формула: \(HNO_{3}\). Физические свойства: Бесцветная жидкость, дымит на воздухе, имеет резкий запах. Химические свойства: 1. Сильная кислота, диссоциирует в растворе: \[HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}\] 2. Взаимодействие с металлами: При реакции с металлами водород никогда не выделяется, так как азот в степени окисления +5 является сильным окислителем. Продукты зависят от концентрации кислоты и активности металла. Пример (концентрированная кислота и медь): \[Cu + 4HNO_{3(конц)} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2NO_{2} + 2H_{2}O\] Соли азотной кислоты называются нитратами. Все нитраты хорошо растворимы в воде. Нитраты калия, натрия, аммония и кальция называют селитрами. При нагревании нитраты разлагаются. Например, разложение нитрата калия: \[2KNO_{3} \xrightarrow{t} 2KNO_{2} + O_{2}\] Применение: Азотная кислота — важнейший продукт химической промышленности. Она используется для производства минеральных удобрений, взрывчатых веществ и красителей. Россия является одним из мировых лидеров по производству азотных удобрений, обеспечивая продовольственную безопасность как внутри страны, так и на международном рынке.