Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Получение азотной кислоты



2019-12-29 181 Обсуждений (0)
Получение азотной кислоты 0.00 из 5.00 0 оценок




                                                                  t

В лабораторных условиях – KNO 3тв + H 2 SO 4 k = KHSO 4 + HNO 3

В промышленности: аммиачный или контактный способ.

Каталитическое окисление в контактном аппарате (катализатор – платинородиевые сетки)

                                                 t,k

  1) 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

2) NO + O 2 → NO 2 при обычной t и повышенном P ≈ 600 – 1100 кПа

  3) 4NO2 + O2 + H2O → 4HNO3 ω (50 – 60%)

 

 

Соли азотной кислоты . Азотные удобрения

 

       Нитраты – практически все хорошо растворимы в H2O, поэтому природные месторождения редки. Основное количество получают искусственным путем на химических заводах, из HNO3 и гидроксидов.

Получают:

       1) Взаимодействием с металлами, основаниями, амфотерными основаниями щелочами, нерастворимыми основаниями, аммиаком или его водным раствором, с некоторыми солями.

       2) NO2 с растворами щелочей

 

2Ca(OH)2 + NO2 = Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O

 

В кислой среде нитраты проявляют окислительные свойства подобно разбавленной HNO3

 

3FeCl2 + KNO3 + 4HCl = 3FeCl3 + KCl + NO↑ + H2O

 

В щелочной окисляют активные металлы (Mg, Al, Zn)

 

4Zn + NaNO3 + 7NaOH + 6H2O = 4Na2[Zn(OH)4] + NH3

 

Наиболее сильные окислительные свойства нитраты проявляют при сплавлении

                                               t

Cr2O3 + 3NaNO3 + 4KOH = 3K2CrO4 + 3NaNO2 + 2H2O↑

 

Наиболее важные азотные удобрения:

 Нитраты натрия, калия, аммония и кальция применяются главным образом как минеральные азотные удобрения и называются селитрами.

      

NH 4 NO 3                               ( NH 4 )2 SO 4 сульфат аммония

KNO 3        селитры         NH 3 • H 2 O аммиачная вода

NaNO 3                               NH 4 H 2 PO 4 аммофос

Ca(NO3)2                         (NH4)2HPO4 диаммофос

                                        CO ( NH 2 )2 мочевина, карбамид

 

Химия фосфора

Фосфор (лат. Phosphorus) - один из наиболее распространенных элементов в земной коре. В свободном состоянии в природе не встречается из-за высокой химической активности. В связанном виде входит в состав около 200 минералов, главным образом апатитов 3Ca3(PO4)2*CаХ2(Х=Cl, F, OH)2 и фосфоритов Ca3(PO4)2.

Известно 11 аллотропных модификаций фосфора, наиболее изучен белый, красный и черный фосфор. Белый фосфор имеет молекулярную формулу P4 и представляет правильный тетраэдр с углом между связями в 60О.                                                          

                         

 Белый фосфор очень ядовит. Смертельная доза для человека составляет 0,15 г. Уже при комнатной температуре белый фосфор легко испаряется и его пары окисляются. Энергия этих реакций переходит частично в световую, что является причиной свечения белого фосфора в темноте.

Он легко загорается (возможно самовоспламенение). Обращаться с ним надо крайне осторожно. Хранить необходимо под водой.

Красный фосфор получают при длительном нагревании белого фосфора при температуре 280-340 ОС под давлением и без доступа воздуха. Это темно-красное мелкокристаллическое мало-летучее вещество.

Содержание фосфора в человеческом организме составляет около 1 % от его массы.

280 - 340° С                        200° С

Pбел Ркрасн                       Pбел Рчерн

Красный фосфор почти не ядовит и менее огнеопасен, чем белый. Самовозгорание не происходит, однако зажечь его легко и горение протекает очень бурно. 

              

  - в основе полимеры, получаются размыканием тетраэдра P4.

Наиболее устойчивой формой фосфора является черный фосфор. По внешнему виду и свойствам напоминает графит, жирный на ощупь, разделяется на чешуйки, проводит электрический ток. Не ядовит, химически наименее малоактивен, воспламеняется только при температуре 490 ОС.

Хотя фосфор является электронным аналогом азота, но наличие в валентном электронном слое атома свободных d - орбиталей делает соединения фосфора не похожими на соединения азота.

   Различие между соединениями азота и фосфора связано с образованием донорно-акцепторных π-связей между атомами фосфора и донорами электронных пар, особенно кислородом. Поэтому при переходе от N к P прочность связей Э-Н вследствие увеличения размера атома снижается, однако связи Э-О значительно упрочнятся.

Образование донорно-акцепторных связей объясняет интенсивное взаимодействие фосфора с кислородом, устойчивость и многообразие кислородных соединений фосфора.

Наиболее устойчивая степень окисления +5. В этой степени окисления соединения фосфора не проявляют окислительные свойства из-за ее стабильности, в отличии от азота. Т.к. имеются свободные 3d – орбитали, то по сравнению с азотом валентных возможностей больше и максимальная валентность фосфора может быть 5, редко 6.

Получение:

1. Из фосфоритной муки сплавлением с углеродом и оксидом кремния

Ca3(PO4)2 + C +SiO2 → P4 + CaSiO3 + CO

2.    Из фосфата Са, при температуре выше 1500оС

Ca3(PO4)2 + C → CaO + P4 + CO

 

Химические свойства :

P + O2 = P2O3

P + O2 = P2O5

P + S = P2S3

P + Cl 2 = PCl 3

P + H 2 не идет

Реагирует с кислотами

P + HNO3 = H PO4 + NO + H2O

P + H2SO4 = H3PO4 + SO2 + H2O

Реагирует со щелочами

P + KOH + H2O = KH 2PO2 + PH3

       

Соединения: В отличие от азота фосфор непосредственно не реагирует с водородом. Гидрид фосфора (РН3) фосфин получают гидролизом фосфида кальция.

Са3Р2 + 6Н2О ® 3Са(ОН)2 + 2РН3

Фосфин – бесцветный ядовитый газ с запахом гнилой рыбы. Самовоспламеняется на воздухе

2РН3 + 4О2 ® P 2 O 5 + 2Н2О

 



2019-12-29 181 Обсуждений (0)
Получение азотной кислоты 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Получение азотной кислоты

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (181)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)