AlexSinttig ›Blog› N2O. Što je dušikov oksid?

Što je dušikov oksid?

Nezapaljiv, ali održava izgaranje. Pri udisanju dušikov oksid ne iritira dišne ​​puteve i ne veže se za hemoglobin. Nakon prestanka udisanja, nakon 10-15 minuta, potpuno se izlučuje kroz dišne ​​putove. Potrebna je vrlo visoka temperatura da bi se molekule kisika odvojile od molekula dušika. Kemijska reakcija izgaranja dušikovog oksida koja se odvija u komori za izgaranje razlikuje se od izgaranja čistog kisika koji vrlo brzo i nekontrolirano izgara..

Molekule dušika usporavaju reakciju tek toliko da kontroliraju ubrizgavanje kisika. Čisti kisik previše bi detonirao. Dodatni kisik povećava brzinu izgaranja u cilindru, zbog čega smjesa gori i brže gori. Ovaj postupak, pak, razvija veći pritisak u cilindru i, kao rezultat, povećava snagu. Kao što je već spomenuto, dušikov oksid je plin. Sukladno tome, da bi se mogao koristiti u automobilu, mora biti upakiran u visokotlačni cilindar (900-1000 psi), koji mu omogućuje pretvaranje plina u tekućinu i prijenosnost..

Jednom u komori za izgaranje, dušikov oksid vraća se u svoje plinovito stanje i hladi se na -51 ° C. Prolazeći kroz kanal, ovaj izuzetno hladan plin hladi zrak koji ulazi u cilindar. Kako se smjesa hladi, postaje gušća, što omogućuje dodavanje više benzina. Dakle, hladna, gusta radna smjesa omogućuje vam izvlačenje još većeg broja konja iz motora, budući da od smanjenja temperature u komori za izgaranje za 10 ° C dobivamo porast konja za 1%, što znači da kada temperatura padne za 50 ° C u S motorom od 300 konjskih snaga dobivamo čak 30 konja, (a to nije sam nitroksid), što općenito nije loše.

Praksa
Danas je upotreba sustava dušikovog oksida za trenutno povećanje snage motora jedina opcija za većinu vozača. I ne govorimo samo o visoko specijaliziranim trkaćim automobilima. N20 se može smatrati opcijom za većinu korisnika koji žele iskoristiti više od svog svakodnevnog motora..
Danas tvrtke specijalizirane za proizvodnju sustava za pojačavanje snage N20 nude impresivan popis opreme najviše kvalitete. Ovi su sustavi vrlo jednostavni i pouzdani za instalaciju i rad..

Prije nego što počnete razmišljati o tome KAKO podesiti svoj motor, morate shvatiti da će vaš motor / motor za motore isporučiti svu svoju potencijalnu snagu. Dva su pitanja na koja morate sami odgovoriti: koliko često i koliko dugo ćete gurati svoj motor do krajnjih granica; koji je sustav za pojačavanje snage najprihvatljiviji za vas u smislu praktičnosti i kontrole.

Ako pitanju pristupite u smislu "dolar po konjskoj snazi", doći ćete do zaključka da vam sustav dušičnog oksida daje najveću vrijednost za svaki dolar koji uložite uz najmanje promjene motora..

Dvadeset godina svjetskog iskustva u korištenju N20 dokazalo je mogućnost povećanja snage s 10 na 200 konjskih snaga za serijske automobile, bez kardinalnih promjena motora. S pažljivo odabranim, pravilno podešenim sustavom, bit ćete sigurni u povećanje snage uz održavanje pouzdanosti, koja se može usporediti samo s povećanjem glasnoće vašeg motora..

Kako povećati snagu?
Motor radi izgaranjem goriva, koje u trenutku bljeska u komori za izgaranje stvara višak tlaka, gurajući klipove prema dolje. Ako želite veću snagu, sagorite više goriva. U tom će se slučaju osloboditi više energije i, shodno tome, uz veliki napor potiskivanja klipova prema dolje.

Zvuči prilično jednostavno. Ali to nije tako lako učiniti. Postoje različiti čimbenici koji utječu na povećanje snage motora. Obradit ćemo tri najosnovnija:

Bilo kojem gorivu potreban je kisik za izgaranje. Ako želite sagorjeti više goriva, u smjesu morate uključiti i više kisika. Gotovo sve sheme za povećanje snage motora djeluju na osnovi povećanja protoka goriva i kisika. Veće bregaste osovine, ventili i rasplinjači, usisni i ispušni otvori, njihov položaj i završna obrada površine, kompresori i turbopunjači, dušikov oksid glavni su primjeri podešavanja motora koji omogućuje da više kisika sagorijeva više goriva, što vam daje povećanje snage. Sustavi za ubrizgavanje dušikovog oksida vjerojatno su najučinkovitiji način za povećanje protoka kisika i time goriva u motor. To je glavni razlog zašto sustavi N20 pružaju tako veliko povećanje snage u usporedbi s drugim metodama. Drugi glavni čimbenik povećanja faktora snage je isparavanje goriva. Benzin (poput ostalih goriva koja se koriste u utrkama) neće gorjeti kao tekućina u zatvorenoj komori za izgaranje. Gorivo se mora pretvoriti u "paru" (mješavinu goriva i zraka) za najbolje izgaranje. To se postiže termomehanički u rasplinjačima ili izravnim ubrizgavanjem. Temperatura motora i mehaničko raspršivanje ključevi su bržeg isparavanja. Obrađeno termomehanički, raspršeno gorivo pretvara se u sitne kapljice koje brzo isparavaju u komori za izgaranje dok se potpuno ne stisnu. Veličina kapljica goriva je vrlo važna. Gorivo dovedeno u komoru za izgaranje trebalo bi se sastojati od kapljica koje su desetke puta manje od obične kapi benzina. Treći faktor snage koji ćemo razmotriti je zrak (kvaliteta smjese). Pokušajte trčati na vrhu od 10 000 metara u planinama. Vrlo ćete se brzo ugušiti, biti iscrpljeni zbog nedostatka kisika. Zašto? Budući da je zrak rjeđi, manje kisikov, njegov je pritisak manji nego na razini mora. Sila atmosferskog tlaka, temperature i vlage zraka izuzetno su važne za rad motora. Ne možemo utjecati na okoliš, ali donekle možemo kontrolirati kvalitetu ulazne smjese. Smjesu goriva hladimo da se zgusne prije nego što je stavimo u motor. A što je smjesa gušća, to se više puni gorivom i zrakom, što daje dodatnu snagu. Dušikov oksid, koji se smjesi isporučuje u obliku ukapljenog plina, uzrokuje njezino trenutno hlađenje, jer temperatura uparenog ukapljenog plina uvijek je nekoliko redova veličine niža od temperature okoline. Između ostalog, zadaća sustava dušikovog oksida je povećati gustoću isporučenog goriva za najmanje 65% u odnosu na standard. Gusta smjesa koja se isporučuje motoru dat će više dodatne snage u kombinaciji s N20.

Što je dušikov oksid i što čini motoru?
Za motor dušikov oksid možemo zamisliti kao prikladniju zamjenu za standardnu ​​atmosferu.

Budući da smo zainteresirani za povećanje sadržaja kisika u okolišnom zraku, dušikov oksid daje nam jednostavan alat za kontrolu količine kisika koji je prisutan kada motoru dopunjavate dodatnim gorivom kako biste oslobodili više snage..

Dušikov oksid nije gorivo. Dušikov oksid prikladan je način dodavanja dodatnog kisika za sagorijevanje više goriva.

Ako dodate dušikov oksid i ne dodate dodatno gorivo, samo ubrzavate brzinu kojom vaš motor sagorijeva gorivo koje inače koristi. To će dovesti samo do razorne detonacije. Energija je pratilac goriva, a ne N20. Dušikov oksid omogućit će vam da sagorite više goriva u isto vrijeme. Rezultat je ogroman porast ukupne energije koja se oslobađa iz goriva za ubrzavanje vašeg automobila / motocikla..

U dušikovom oksidu nema čarolije. U stvari, upotreba N20 se bitno ne razlikuje od uporabe većeg rasplinjača, boljeg cjevovoda, punjenja ili turbopunjača..

Zrak koji koristite i vaš motor, "napravljen" na razini mora, sadrži:
- dušik 78%;
- kisik 21%;
- i samo 1% - ostali plinovi.

Dušikov oksid izrađen je od dva najveća sastojka zemljine atmosfere i sadrži dvije molekule dušika i jednu molekulu kisika.

Kad se dušikov oksid dovede u motor, toplina izgaranja prekida vezu N20, opskrbljujući vaš motor s više kisika. A molekule dušika sprečavaju smjesu da eksplodira i aktivira motor. Svi trkaći motori rade na istim principima: više zraka (bolja ravnoteža, pojačanje, turbo ili N20) plus više goriva u gušćoj smjesi rezultira većom snagom..

Odnos cijene i kvalitete
Sada tržište ugađanja nudi široku paletu sustava koje potrošač može koristiti..

U prošlosti ste mogli potrošiti tisuće dolara na ugađanje svojih smjesa (rasplinjači, mlaznice), cjevovodnih sustava, ventila i pumpi, ispušnih sustava, klipova, kanala za dotjerivanje / preradu, pojačivača ili turbopunjača kako biste postigli isto pojačanje snage kakvo bi pružio sustav dušikovog oksida nekoliko stotina dolara. Ali to ne znači da će biti beskorisno instalirati ove dijelove zajedno s nitrosima..

Ako ste instalirali sustav N20 i odlučili ići dalje putem povećanja snage vašeg motora, svi gore navedeni sustavi za mehaničko podešavanje postaju relevantni za vas. Nitrose smatramo najboljim izborom za one koji ne žele potrošiti puno novca odmah, ali istodobno žele postići značajno povećanje snage motora..

Treba napomenuti još jedan aspekt problema. Sva mehanička podešavanja podrazumijevaju izravnu mehaničku intervenciju u radu motora, izmjenu njegovih dijelova i sklopova. To zauzvrat smanjuje vijek trajanja motora ili dovodi do vrlo skupe zamjene dijelova kao što su blokovi cilindara, klipovi, klipnjače, radilice i bregaste osovine, ventili itd..

Sustav dušikovog oksida daje vam "moć nad snagom na zahtjev" - jedna od glavnih prednosti N20, kakav jest uključuje se na zahtjev korisnika. Ostatak vremena - motor radi kao i obično, bez dodatnih opterećenja i proizvodnje goriva. Tako smo došli do drugog zaključka - isplativosti ovih sustava.

Za sustave dušikovog oksida također treba napomenuti:

Integritet.
Postoje godine razvoja i ispitivanja iza bilo kojeg nitros sustava. Ako se tvrdi da je sustav sposoban povećati snagu određenog motora za 100 konjskih snaga, to je zato što ozbiljna ispitivanja to potvrđuju. Ako slijedite preporuke proizvođača i ne vjerujete instalaciji sustava neprofesionalnim mehaničarima, dobit ćete visokokvalitetan rezultat.

Kvaliteta.
Postoje mnogi komercijalno dostupni sustavi namijenjeni svakodnevnoj upotrebi. Svi su testirani na sofisticiranim mjernim postoljima s simulacijom praktičnih uvjeta uporabe za određeni motor. Pred tehnologije se postavljaju visoki zahtjevi, uvjeti proizvodnje i održavanja ovih sustava. To je ključ kvalitetnog i uspješnog rada..

Specijalizirani trkaći sustavi ne bi se trebali koristiti na standardnim motorima bez posebne modifikacije tih motora od strane stručnjaka za podešavanje studija s bogatim praktičnim iskustvom u podešavanju motora..

Iskustvo.
Sustavi dušikovog oksida proizvode se više od dvadeset godina. Njihova pouzdanost temelji se na svakodnevnom proučavanju uspjeha, kao i neuspjeha. To se znanje zatim primjenjuje u proizvodnji. Čak i ako danas prvi put odlučite instalirati jedan od N20 sustava, budite sigurni da iza toga stoji više od dvadeset godina iskustva proizvodne tvrtke.

Dušikov oksid i ekologija
Korištenje dušikovog oksida (N20) ne mora nužno povećati dušikove okside (NOx) u ispuhu koji zagađuju zrak.

Upotreba nekih od predloženih sustava (osim onih specijaliziranih za utrke) nije zakonski legalna za upotrebu na standardnim automobilskim i motociklističkim motorima u većini država. Međutim, neki su sustavi dobili certifikate za upotrebu u pedeset zemalja. Ispitivanja provedena u neovisnim laboratorijima dokazala su da ti sustavi ne povećavaju količinu štetnih tvari u ispušnim plinovima. Međutim, preporučujemo upotrebu samo zakonski legalnih sustava dušikovog oksida za uporabu u svakodnevnim motorima..

Vrste sustava dušikovog oksida
Dvije najpopularnije vrste isporuke smjese u sustavima dušikovog oksida su: posebna čelična ploča s otvorima za ubrizgavanje, kao što je Powershot. Ploča za razdvajanje postavljena između rasplinjača i dovodnog razvodnika - otvor za izravno ubrizgavanje dušikovog oksida i dodatnog goriva izravno u dovodni razvodnik; sustav posebnih mlaznica za ubrizgavanje koji dovode N20 i dodatno gorivo izravno u komoru za izgaranje (radi paralelno sa standardnim sustavom za dovod smjese). Ovi sustavi mogu isporučiti ogromne količine N20 s dodatnim gorivom, dok smjesu ravnomjerno raspoređuju na svaki cilindar. Sustavi izravnog izgaranja pružaju preko 500 dodatnih konjskih snaga za neke posebno pripremljene trkaće motore. Sustavi izravnog ubrizgavanja u pravilu zahtijevaju zamjenu standardnih mlaznica za gorivo ugađanjem (veća vodljivost) radi regulacije količine dobavljenog goriva.

Postavljanje vašeg sustava. Nekoliko važnih točaka
Da biste izbjegli kvarove, kao i pravilno izračunali snagu sustava koji vam treba i postavili upravljačke naredbe, pročitajte pripadajuću literaturu ili kontaktirajte stručnjake!

Uvijek započnite s malim. Ako ste kupili regulirani sustav, pokrenite ga s najmanjom snagom. Predloženi sustavi zahtijevaju vrlo malo vremena da maksimaliziraju snagu motora. Smanjite nepotrebne rizike - nemojte započinjati ispitivanja sustava s ograničenjima kapaciteta.

Budite realniji prema svom motoru. Posavjetujte se sa stručnjakom o najvećem mogućem opterećenju vašeg motora.

Samo vi točno znate što je u vašem motoru i kakva je kvaliteta. Ako niste sigurni u pouzdanost bilo kojeg od njegovih dijelova, obratite se stručnjaku.

Ako znate da unutar vašeg motora nema dijelova za podešavanje, tada ste u najpovoljnijoj situaciji, uzimajući u obzir da su svi proizvodi tvornički izrađeni s dovoljnom rezervom resursa.

Snaga je pratilac goriva. Dodatna snaga kontrolira se količinom dodatnog goriva dovedenog u motor dok je uključen nitros sustav. Ako količina goriva ne odgovara količini N20, nećete dobiti željeni rezultat.

Postoje dvije kontrole za količinu dobavljenog goriva - veličina mlaza goriva i tlak goriva.

Mora se imati na umu da manometar očitava ispravan tlak goriva samo kada sustav radi. Neki regulatori tlaka goriva daju lažna očitanja. Stvarni tlak goriva obično će biti niži od standardnog očitanja mjerača i može uzrokovati probleme. Pri postavljanju nitros sustava vodite se očitanjima manometra kojim je opremljen vaš sustav.

Nitros ima jedinstveno svojstvo čišćenja svjećica do točke na kojoj su upravo instalirani. Ako postoje bilo kakvi znakovi detonacije, poput sitnih naslaga srebra ili crnih mrlja naloženih na porculanu svijeće, opskrbni tlak N20 mora se prilagoditi. Ako je ubod svjećice obojen plavkastom "dugom", mora se podesiti dovodni tlak N20. Ako primijetite znakove topljenja vrha, trebate podesiti dovodni tlak N20 i svjećice zamijeniti kraćom suknjom i debljim vrhom..

Ako vaš sustav iznenada počne kvariti, iako niste sami izvršili nikakva podešavanja nakon što ste ga instalirali, tada je najčešći uzrok začepljen sustav ili filter za gorivo. Opis uključen u sustav pruža informacije o tome gdje se nalaze sistemski filtar i pomoćni filtar goriva. Povremeno ih provjeravajte.

N2 što je to

Dušik je bezbojan i netoksičan, bez mirisa i okusa. Dušik prirodno postoji kao nezapaljiv plin pri normalnim temperaturama i tlakovima. Taj je plin (dušik) nešto lakši od zraka, pa se njegova koncentracija povećava s visinom. Kad se ohladi do točke vrenja, dušik se pretvara u bezbojnu tekućinu koja pri određenom tlaku i temperaturi postaje čvrsta bezbojna kristalna tvar. Dušik je slabo topljiv u vodi i većini drugih tekućina, a loš je provodnik električne energije i topline.

Većina primjena dušika posljedica je njegovih inertnih svojstava. Međutim, pri visokim tlakovima i temperaturama dušik reagira s nekim aktivnim metalima poput litija i magnezija stvarajući nitride, kao i neke plinove poput kisika i vodika..

Osnovne činjenice o dušiku: Povijest otkrića i ključna svojstva

Dušik (N2) jedna je od najzastupljenijih tvari na Zemlji. Atmosfera našeg planeta sastoji se od 75%, dok je udio kisika u njoj samo 22%.

Čudno, znanstvenici već dugo nisu znali za postojanje ovog plina. Tek ga je 1762. godine engleski kemičar Daniel Rutherford opisao kao "zagađeni zrak", nesposoban za održavanje izgaranja, nereagiranje s lužinama i neprikladan za disanje. Sama riječ "dušik" (s grčkog - "beživotan") predložio je Antoine Lavoisier 15 godina kasnije.

U normalnim uvjetima to je plin bez boje, mirisa i okusa teži je od zraka i praktički inertan. Na temperaturi od -195,8 ° C prelazi u tekuće stanje; na -209,9 ° C - kristalizira, nalik snijegu.

Primjene dušika

Trenutno je dušik našao široku primjenu u svim sferama čovjekova djelovanja..

Dakle, naftna i plinska industrija koristi ga za regulaciju razine i tlaka u naftnim bušotinama, istiskivanje kisika iz spremnika prirodnog plina, pročišćavanje i ispitivanje cjevovoda. Kemijska industrija to treba za proizvodnju gnojiva i sintezu amonijaka, metalurgiju - za brojne tehnološke procese. S obzirom na to da dušik istiskuje kisik, ali ne podržava izgaranje, koristi se u gašenju požara. U prehrambenoj industriji pakiranje proizvoda u atmosferi dušika zamjenjuje upotrebu konzervansa, sprječava oksidaciju masti i razvoj mikroorganizama. Uz to, ova se tvar koristi u farmaceutskim proizvodima za proizvodnju različitih lijekova i u laboratorijskoj dijagnostici - za provođenje brojnih analiza..

Tekući dušik sposoban je zamrznuti bilo što u nekoliko sekundi, bez stvaranja kristala leda. Stoga ga liječnici koriste u krioterapiji za uklanjanje mrtvih stanica, kao i u krioprezervaciji uzoraka sperme, jajnih stanica i tkiva..

N2 što je to

Ova je lekcija posvećena dušikovim oksidima koji u interakciji s vodom stvaraju kiseline i, prema tome, tvore sol, - NE₂ i N₂O_pet.

NE₂ je tipični kiseli oksid koji ima visoku kemijsku aktivnost, a u interakciji s nemetalima (sumpor, fluor, vodik) ponaša se poput jakog oksidirajućeg sredstva; također se koristi u proizvodnji sumporne kiseline (dušična metoda), oksidirajući sumporni dioksid u oleum (SO₃) i dušična kiselina (HNO₂).

N₂O_pet - najviši je dušikov oksid, vrlo je hlapljiv, komunicira s organskim tvarima, pa se mora čuvati u staklenom posuđu (! Važno! Fluorovodonična kiselina (HF), naprotiv, čuva se u polimernoj posudi zbog činjenice da nagriza staklo), lako se raspada na otrovni NO₂ s eksplozijom; koristi se u proizvodnji dušične kiseline (HNO₃).

Važno je znati da su svi dušikovi oksidi otrovni!

Predlažem detaljnije proučavanje kemijskih svojstava pomoću tablice koja sadrži sve potrebne reakcije za polaganje ispita.

Dušični oksidi koji tvore sol

N₂O_pet

2) Značajka

NE₂ (Dušikov dioksid, dušikov dioksid) - crveno - smeđi plin, otrovan,

s karakterističnim oštrim mirisom;

Dobro se otapa u vodi;

N₂O_pet (Dinitrogen pentoksid, dušikov pentoksid) - bezbojni, hlapljivi kristali, eksplozivni;

Dobro se otapa u vodi;

3) Dobivanje u laboratoriju

4) Primanje u industriji

NE + O₂ = NE₂ (u zraku - trenutno);

5) Kemijska svojstva

1) Razgradnja:

2) S kiselinama:

3) S metalima:

4) S nemetalima:

U prisutnosti vode, reakcija se nastavlja (stvaranje HNO₃):

5) Sa solima:

6) s oksidima:

7) s osnovama:

2NO₂ + 2KOH = KNO₃ + KNO₂ + H₂O

1) Razgradnja:

2) S kiselinama:

3) S metalima:

4) S nemetalima:

5) Sa solima:

6) s oksidima:

7) s osnovama:

6) Primjena

1) Koristi se u proizvodnji H₂TAKO₄ i HNO₃;

2) Oksidirajuće sredstvo u tekućem raketnom gorivu;

3) Zajedno s ostalim dušikovim oksidima tvori "lisičji rep" - emisije iz kemijske proizvodnje i iz ispušnih cijevi automobila;

4) Otrovno, uzrokuje plućni edem.

1) Primjena je ograničena zbog eksplozivne prirode dušikovog oksida (V);

2) Koristi se kao nitrirajuće sredstvo (u organskoj kemiji).

Sljedeća će se lekcija usredotočiti na zadatke na ovu temu..

Kemija dušika

Položaj u periodnom sustavu kemijskih elemenata

Dušik se nalazi u glavnoj podskupini skupine V (ili u skupini 15 u modernom obliku PSCE) i u drugom razdoblju periodičnog sustava kemijskih elemenata D.I. Mendeljejev.

Elektronička struktura dušika

Elektronička konfiguracija dušika u osnovnom stanju:

Atom dušika sadrži na vanjskoj energetskoj razini 3 nesparena elektrona i jedan usamljeni elektronski par u osnovnom energetskom stanju. Prema tome, atom dušika može stvoriti 3 veze mehanizmom izmjene i 1 vezu mehanizmom donor-akceptor. Dakle, maksimalna valencija dušika u spojevima je IV. Također, karakteristična valencija dušika u spojevima - III.

Stanje oksidacije atoma dušika je od -3 do +5. Tipična oksidacijska stanja dušika -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

Fizička svojstva i boravak u prirodi

Dušik u prirodi postoji u obliku jednostavne tvari plina N₂. Bez boje, mirisa ili okusa. Molekula N₂ nepolaran, dakle, dušik je praktički netopiv u vodi.

Dušik je glavna komponenta zraka (79 tež.%). U zemljinoj kori dušik se nalazi uglavnom u obliku nitrata. Dio proteina, aminokiselina i nukleinskih kiselina u živim organizmima.

Građa molekula

Veza između atoma u molekuli dušika je trostruka, jer svaki atom u molekuli ima 3 nesparena elektrona. Jedna σ-veza (sigma veza) i dvije - π-veza.

Strukturna formula molekule dušika:

Strukturno-grafička formula molekule dušika: N≡N.

Shema preklapanja elektronskih oblaka tijekom stvaranja molekule dušika:

Spojevi dušika

Tipični dušikovi spojevi:

Metode za proizvodnju dušika

1. Dušik u laboratoriju dobiva se interakcijom zasićenih otopina amonijevog klorida i natrijevog nitrita. Amonijev nitrit nastao kao rezultat reakcije izmjene lako se raspada da bi nastao dušik i voda. Otopina amonijevog klorida ulijeva se u tikvicu, a lijevak za ispuštanje je otopina natrijevog nitrita. Kad se natrij nitrit ulije u tikvicu, započinje razvijanje dušika. Prikupiti razviti dušik u cilindar. Goruća iverja u atmosferi dušika se gasi.

Ukupna jednadžba postupka:

Video iskustvo interakcije natrijevog nitrita s amonijevim kloridom možete pogledati ovdje.

Dušik nastaje i kada amonijak gori:

2. Najčistiji dušik dobiva se razgradnjom azida alkalijskih metala.

Na primjer, razgradnjom natrijevog azida:

3. Druga laboratorijska metoda za proizvodnju dušika je redukcija bakarnog (II) oksida s amonijakom na temperaturi

3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

U industriji se dušik dobiva doslovno iz zraka. Jer Podsjećam vas da je u industriji vrlo važno da sirovine budu jeftine i pristupačne. Puno je zraka i još uvijek je besplatan.

Koriste se razne metode odvajanja dušika iz zraka - adsorpcijska tehnologija, membranske i kriogene tehnologije.

Adsorpcijske metode za razdvajanje zraka u komponente temelje se na odvajanju plinovitih medija u biljkama dušika, fenomenu vezivanja čvrstih tvari, nazvanih adsorbentom, pojedinih komponenata mješavine plina.

Osnovni princip rada membranskih sustava je razlika u brzini prodiranja plinskih komponenata kroz membransku tvar. Pokretna sila razdvajanja plinova je razlika u parcijalnim tlakovima na različitim stranama membrane..

Rad kriogenih jedinica za odvajanje zraka temelji se na metodi odvajanja plinskih mješavina, koja se temelji na razlici u vrelištima komponenata zraka i razlici u sastavima tekućih i parnih smjesa u ravnoteži..

Kemijska svojstva dušika

U normalnim uvjetima dušik je kemijski neaktivan.

1. Dušik pokazuje svojstva oksidirajućeg sredstva (s elementima smještenim ispod i slijeva u Periodnom sustavu) i svojstva redukcijskog sredstva (s elementima koji se nalaze iznad i s desne strane). Stoga dušik reagira s metalima i nemetalima.

1.1. Molekularni dušik u normalnim uvjetima ne reagira s kisikom. Reagira s kisikom samo pri visokim temperaturama (2000 ° C), na električnom luku (u prirodi - za vrijeme grmljavine):

Proces je endotermičan, t.j. teče s apsorpcijom topline.

1.2. Jakim zagrijavanjem (2000 ° C ili djelovanjem električnog pražnjenja) dušik reagira sa sumporom, fosforom, arsenom, ugljikom da bi stvorio binarne spojeve:

2C + N₂ → N≡C - C≡N

1.3. Dušik stupa u interakciju s vodikom. pri visokom tlaku i visokoj temperaturi, u prisutnosti katalizatora. To daje amonijak:

Taj je postupak egzotermičan, t.j. teče s oslobađanjem topline.

1.4. Dušik reagira s aktivnim metalima: litijem na sobnoj temperaturi, kalcijem, natrijem i magnezijem kada se zagrije. U tom slučaju nastaju binarni spojevi-nitridi.

Na primjer, litij reagira s dušikom stvarajući litijev nitrid:

2. Dušik praktički ne reagira sa složenim tvarima zbog izuzetno niske reaktivnosti.

Interakcija je moguća samo u teškim uvjetima s aktivnim tvarima, na primjer jakim redukcijskim sredstvima.

Na primjer, dušik oksidira litijev hidrid:

Amonijak

Molekularna struktura i fizikalna svojstva

U molekuli amonijaka NH₃ atom dušika povezan je s tri jednostruke kovalentne polarne veze s atomima vodika:

Geometrijski oblik molekule amonijaka pravilna je trokutasta piramida. Kut veze H-N-H je 107,3 ​​o:

Atom dušika u amonijaku ima jedan usamljeni elektronski par na vanjskoj energetskoj razini. Ovaj elektronski par ima značajan utjecaj na svojstva amonijaka kao i na njegovu strukturu. Elektronička struktura amonijaka je tetraedar, s atomom dušika u središtu:

Amonijak je bezbojni plin oštrog karakterističnog mirisa. Otrovno. Teži manje zraka. N-H veza je jako polarna, stoga vodikove veze nastaju između molekula amonijaka u tekućoj fazi. Istodobno, amonijak je vrlo dobro topljiv u vodi, jer molekule amonijaka tvore vodikove veze s molekulama vode.

Metode za proizvodnju amonijaka

U laboratoriju se amonijak proizvodi interakcijom amonijevih soli s lužinama. Budući da je amonijak vrlo topljiv u vodi, krute tvari koriste se za dobivanje čistog amonijaka.

Na primjer, amonijak se može dobiti zagrijavanjem smjese amonijevog klorida i kalcijevog hidroksida. Kada se smjesa zagrije, nastaju sol, amonijak i voda:

Smjesu soli i baze temeljito sameljite mortom i smjesu zagrijte. Razvijeni plin sakuplja se u epruveti (amonijak je lagani plin i epruveta se mora okrenuti naopako). Mokri lakmus papir postaje plav u prisutnosti amonijaka.

Video iskustvo dobivanja amonijaka iz amonijevog klorida i kalcijevog hidroksida možete pogledati ovdje.

Druga laboratorijska metoda za proizvodnju amonijaka je hidroliza nitrida..

Na primjer, hidroliza kalcijevog nitrida:

U industriji se amonijak dobiva Haberovim postupkom: izravna sinteza iz vodika i dušika.

Postupak se izvodi na temperaturi od 500-550 o C i u prisutnosti katalizatora. Za sintezu amonijaka koriste se tlakovi od 15-30 MPa. Spužvasto željezo s dodacima oksida aluminija, kalija, kalcija, silicija koristi se kao katalizator. Za potpunu uporabu polaznih materijala koristi se metoda cirkulacije reagensa koji ne djeluju međusobno: dušik i vodik koji nisu reagirali vraćaju se u reaktor..

Više o tehnologiji proizvodnje amonijaka možete pročitati ovdje.

Kemijska svojstva amonijaka

1. U vodenoj otopini amonijak pokazuje osnovna svojstva (zbog usamljenog elektronskog para). Uzimajući proton (H + ion), on se pretvara u amonijev ion. Reakcija se može odvijati i u vodenoj otopini i u plinskoj fazi:

Dakle, medij vodene otopine amonijaka je alkalan. Međutim, amonijak je slaba baza. Na 20 stupnjeva, jedan volumen vode apsorbira do 700 volumena amonijaka.

Video iskustvo otapanja amonijaka u vodi možete pogledati ovdje.

2. Kao baza, amonijak reagira s kiselinama u otopini i u plinskoj fazi dajući amonijeve soli.

Na primjer, amonijak reagira sa sumpornom kiselinom da bi nastao ili kisela sol - amonijev hidrogen sulfat (s viškom kiseline), ili srednje sol - amonijev sulfat (s viškom amonijaka):

Sljedeći primjer: amonijak reagira s vodenom otopinom ugljičnog dioksida dajući amonijeve karbonate ili bikarbonate:

Video iskustvo interakcije amonijaka s koncentriranim kiselinama - dušičnom, sumpornom i solnom kiselinom možete pogledati ovdje.

U plinskoj fazi amonijak reagira s hlapljivim klorovodikom. To stvara gusti bijeli dim - ovo je oslobađanje amonijevog klorida.

NH₃ + HCl → NH₄Kl

Video iskustvo interakcije amonijaka s klorovodikom u plinskoj fazi (dim bez vatre) možete pogledati ovdje.

3. Kao baza, vodeni amonijak reagira s otopinama soli teških metala stvarajući netopive hidrokside.

Na primjer, vodena otopina amonijaka reagira sa željeznim (II) sulfatom da bi nastao amonijev sulfat i željezni (II) hidroksid:

4. Soli i hidroksidi bakra, nikla, srebra otapaju se u suvišku amonijaka, tvoreći složene spojeve - aminokomekse.

Na primjer, bakarni (II) klorid reagira s viškom amonijaka dajući tetramminomedični (II) klorid:

Bakreni (II) hidroksid otapa se u suvišku amonijaka:

5. Amonijak gori u zraku, stvarajući dušik i vodu:

Ako se reakcija izvodi u prisutnosti katalizatora (Pt), tada se dušik oksidira u NO:

6. Zbog atoma vodika u oksidacijskom stanju +1, amonijak može djelovati kao oksidacijsko sredstvo, na primjer u reakcijama s alkalijskim, zemnoalkalijskim metalima, magnezijem i aluminijom. Samo tekući amonijak reagira s metalima.

Na primjer, tekući amonijak reagira s natrijem dajući natrijev amid:

Moguće je i stvaranje Na₂NH, Na₃N.

Kada amonijak stupi u interakciju s aluminijem, nastaje aluminijev nitrid:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

7. Zbog dušika u oksidacijskom stanju -3, amonijak pokazuje redukcijska svojstva. Može komunicirati s jakim oksidansima - klorom, bromom, vodikovim peroksidom, peroksidima i oksidima nekih metala. U tom slučaju dušik se oksidira, u pravilu, u jednostavnu tvar.

Na primjer, amonijak klorom oksidira u molekularni dušik:

Vodikov peroksid također oksidira amonijak u dušik:

Metalni oksidi, koji se nalaze s desne strane u elektrokemijskim nizovima metalnih napona, snažni su oksidanti. Stoga i amonijak oksidiraju u dušik..

Na primjer, bakar (II) oksid oksidira amonijak:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Amonijeve soli

Amonijeve soli su soli koje se sastoje od amonijevog kationa i kiselinskog ostatka aniona.

Metode dobivanja amonijevih soli

1. Amonijeve soli mogu se dobiti interakcijom amonijaka s kiselinama. Gore opisane reakcije.

2. Amonijeve soli se također dobivaju u reakcijama razmjene između amonijevih soli i drugih soli.

Na primjer, amonijev klorid reagira sa srebrnim nitratom:

3. Među amonijevim solima mogu se dobiti kisele amonijeve soli. Dodavanjem amonijaka kisela sol prelazi u medij.

Na primjer, amonijev bikarbonat reagira s amonijakom da bi nastao amonijev karbonat:

Kemijska svojstva amonijevih soli

1. Sve amonijeve soli su jaki elektroliti, koji se gotovo potpuno disociraju na ione u vodenim otopinama:

NH₄Cl ⇄ NH₄ + + Cl -

2. Amonijeve soli pokazuju svojstva običnih topivih soli - ulaze u reakcije izmjene s lužinama, kiselinama i topljivim solima ako se u proizvodima stvara plin, talog ili slab elektrolit.

Na primjer, amonijev karbonat reagira s klorovodičnom kiselinom. U tom se slučaju oslobađa ugljični dioksid:

Amonijeve soli reagiraju s lužinama stvarajući amonijak.

Na primjer, amonijev klorid reagira s kalijevim hidroksidom:

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Interakcija s lužinama kvalitativna je reakcija na amonijeve ione. Oslobođeni amonijak otkriva se karakterističnim oštrim mirisom i plavom bojom lakmus-testa.

3. Amonijeve soli podvrgavaju se kationnoj hidrolizi, jer amonijev hidroksid - slaba baza:

4. Zagrijavanjem, amonijeve soli se raspadaju. Štoviše, ako sol ne sadrži oksidacijski anion, tada se razgradnja nastavlja bez promjene oksidacijskog stanja atoma dušika. Evo kako se razlažu amonijev klorid, karbonat, sulfat, sulfid i fosfat:

Ako sol sadrži oksidirajući anion, tada je raspad popraćen promjenom oksidacijskog stanja dušikova atoma amonijevog iona. Evo kako se odvija razgradnja nitrata, nitrita i amonijevog dikromata:

Na temperaturi od 250 - 300 ° C:

Iznad 300 ° C:

Razgradnja amonijeva dikromata ("vulkan"). Narančasti kristali amonijevog dikromata burno reagiraju pod utjecajem goruće mrlje. Amonijev dikromat je posebna sol, u svom sastavu - oksidacijsko i redukcijsko sredstvo. Stoga se redoks reakcija (intramolekularni ORP) može odvijati "unutar" ove soli:

Oksidirajuće sredstvo - krom (VI) pretvara se u krom (III), nastaje zeleni kromov oksid. Reducirajuće sredstvo - dušik, koji je dio amonijevog iona, pretvara se u plinoviti dušik. Dakle, amonijev dikromat se pretvara u zeleni kromov oksid, plin dušika i vodu. Reakcija započinje iz goruće iverje, ali ne prestaje ako se iverica ukloni, već postaje još intenzivnija, budući da se tijekom reakcije oslobađa toplina, a, počevši od iverja, proces se razvija poput lavine. Krom (III) oksid je vrlo tvrda, vatrostalna zelena tvar; koristi se kao abraziv. Talište je gotovo 2300 stupnjeva. Kromov oksid je vrlo stabilna tvar, ne otapa se ni u kiselinama. Zbog svoje stabilnosti i intenzivnog obojenja, kromov oksid koristi se u proizvodnji uljanih boja.

Video iskustvo razgradnje amonijeva dikromata možete pogledati ovdje.

Dušikovih oksida

Dušikov oksid (I)

Dušikov oksid (I) je oksid koji ne stvara soli. Niske koncentracije dušikovog oksida uzrokuju blagu opijenost (otuda i naziv - "plin koji se smije"). Kad se udahne čisti plin, pijanstvo i pospanost brzo se razvijaju. Dušikov oksid ima slabo opojno djelovanje, pa se stoga koristi u medicini u visokim koncentracijama. Pomiješano s kisikom uz pravilno doziranje (do 80% dušikovog oksida) uzrokuje kiruršku anesteziju.

Struktura molekule dušikovog oksida (I) ne može se opisati metodom valentnih veza. Budući da se dušikov oksid (I) sastoji od dvije takozvane rezonancijske strukture, koje se transformiraju jedna u drugu:

U ovom slučaju može se odrediti opća formula koja označava promjenjive veze u rezonantnim strukturama isprekidanom crtom:

Dušikov oksid (I) možete dobiti u laboratoriju razgradnjom amonijevog nitrata:

Kemijska svojstva dušikovog oksida (I):

1. U normalnim uvjetima dušikov oksid (I) je inertan. Zagrijavanjem pokazuje svojstva oksidirajućeg sredstva. Dušikov oksid (I) zagrijavanjem oksidira vodik, amonijak, metale, sumpor-dioksid itd. U tom se slučaju dušik reducira u jednostavnu tvar.

N₂O + Mg → N₂ + MgO

Drugi primjer: dušikov oksid (I) zagrijava ugljik i fosfor:

2. Pri interakciji s jakim oksidansima N₂O može pokazivati ​​svojstva redukcijskog sredstva.

Na primjer, N₂O se oksidira otopinom permanganata u sumpornoj kiselini:

Dušikov oksid (II)

Dušikov oksid (II) je oksid koji ne stvara soli. U normalnim uvjetima to je bezbojni otrovni plin, slabo topljiv u vodi. Na zraku postaje smeđa zbog oksidacije u dušikov dioksid. Teško se ukapljuje; u tekućem i krutom obliku je plava.

Metode dobivanja.

1. U laboratoriju se dušikov oksid (II) dobiva djelovanjem razrijeđene dušične kiseline (30%) na neaktivne metale.

Na primjer, pod djelovanjem 30% dušične kiseline na bakar nastaje NO:

Također se NO može dobiti oksidacijom željezovog (II) klorida ili hidrogen jodida dušičnom kiselinom:

FeCl₂ + NaNO₃ + 2HCl → FeCl₃ + NaCl + NO + H₂O

2HNO₃ + 2HI → 2NO + I₂ + 2H₂O

2. U prirodi dušikov oksid (II) nastaje od dušika i kisika pod djelovanjem električnog pražnjenja, na primjer, za vrijeme grmljavinske oluje:

3. U industriji se dušikov oksid (II) dobiva katalitičkom oksidacijom amonijaka:

Kemijska svojstva.

1. Dušikov oksid (II) oksidanti se lako oksidiraju.

Na primjer, gori u atmosferi kisika:

Dušikov oksid (II) lako se oksidira klorom ili ozonom:

2NO + Kl₂ → 2NOCl

2. U prisutnosti jačih redukcijskih sredstava, pokazuje svojstva oksidirajućeg sredstva. U atmosferi dušičnog oksida (II) mogu izgorjeti vodik, ugljik itd.

Na primjer, dušikov oksid (II) oksidira vodik i sumpor-dioksid:

Dušikov oksid (III)

Dušikov oksid (III), dušikov anhidrid je kiseli oksid. Zbog dušika s oksidacijskim stupnjem +3, on pokazuje reducirajuća i oksidacijska svojstva. Stabilan samo na niskim temperaturama, raspada se na višim temperaturama.

Načini proizvodnje: mogu se dobiti na niskim temperaturama iz dušikovih oksida:

Kemijska svojstva:

1. Dušikov oksid (III) reagira s vodom i stvara dušičnu kiselinu:

2. Dušikov oksid (III) stupa u interakciju s bazama i osnovnim oksidima:

Na primjer, dušikov oksid (III) reagira s natrijevim hidroksidom i natrijevim oksidom stvarajući natrijev nitrit i vodu:

Dušikov oksid (IV)

Dušikov oksid (IV) je smeđi plin. Vrlo otrovno! Za NE₂ karakterizira visoka kemijska aktivnost.

Metode dobivanja.

1. Dušikov oksid (IV) nastaje oksidacijom dušikovog oksida (I) i dušikovog oksida (II) kisikom ili ozonom:

2. Dušikov oksid (IV) nastaje djelovanjem koncentrirane dušične kiseline na neaktivne metale.

Na primjer, kada koncentrirana dušična kiselina djeluje na bakar:

3. Dušikov oksid (IV) također nastaje tijekom razgradnje metalnih nitrata koji su u nizu elektrokemijskih aktivnosti smješteni desno od magnezija (uključujući magnezij) i tijekom razgradnje litijevog nitrata.

Na primjer, pri razgradnji srebrovog nitrata:

Kemijska svojstva.

1. Dušikov oksid (IV) reagira s vodom stvarajući dvije kiseline - dušičnu i dušičnu:

Ako je otapanje NO₂ provesti u vodi u suvišku kisika, tada nastaje samo dušična kiselina:

Budući da je dušična kiselina nestabilna, otapanjem NO₂ u toploj vodi HNO₃ i NE:

Zagrijavanjem se oslobađa kisik:

2. Kada se dušikov oksid (IV) otopi u lužinama, nastaju nitrati i nitriti:

U prisutnosti kisika stvaraju se samo nitrati:

3. Dušikov oksid (IV) jako je oksidirajuće sredstvo. Fosfor, ugljen, sumpor izgaraju u atmosferi dušikovog oksida (IV), sumporni oksid (IV) oksidira se u sumporni oksid (VI):

4. Dušikov oksid (IV) dimerizira:

Dušikov oksid (IV)

N₂O_pet - dušikov oksid (V), anhidrid dušične kiseline - kiseli oksid.

Dobivanje dušikovog oksida (V).

1. Dušikov oksid (V) može se dobiti oksidacijom dušikovog dioksida:

2. Drugi način dobivanja dušičnog oksida (V) je dehidracija dušične kiseline s jakom dehidrirajućom tvari, fosfornim (V) oksidom:

Kemijska svojstva dušikovog oksida (V).

1. Kada se otopi u vodi, dušikov oksid (V) tvori dušičnu kiselinu:

2. Dušikov oksid (V), kao tipični kiseli oksid, reagira s bazama i osnovnim oksidima stvarajući nitratne soli.

Na primjer, dušikov oksid (V) reagira s natrijevim hidroksidom:

Drugi primjer: dušikov oksid (V) reagira s kalcijevim oksidom:

3. Zbog dušika s oksidacijskim stanjem +5, dušikov oksid (V) je jako oksidacijsko sredstvo.

Na primjer, oksidira sumpor:

4. Dušikov oksid (V) lako se razlaže zagrijavanjem (eksplozivno):

Dušična kiselina

Molekularna struktura i fizikalna svojstva

Dušična kiselina HNO₃ Snažan je hidrobaksid monobazne kiseline. U normalnim uvjetima, bezbojna tekućina koja puši u zraku, talište -41,59 ° C, vrelište +82,6 ° C (pri normalnom atmosferskom tlaku). Dušična kiselina se može miješati s vodom u svim omjerima. Djelomično se raspada na svjetlu.

Valencija dušika u dušičnoj kiselini je IV, jer nema valencije V za dušik. U ovom je slučaju oksidacijsko stanje atoma dušika +5. To se događa jer atom dušika tvori 3 izmjenjive veze, a jedna donor-akceptorska veza je donor elektronskog para.

Stoga se struktura molekule dušične kiseline može opisati rezonantnim strukturama:

Označimo dodatne veze između dušika i kisika točkastom crtom. Ova isprekidana crta u osnovi označava delokalizirane elektrone. Ispada formula:

Metode dobivanja

U laboratoriju se dušična kiselina može dobiti na različite načine:

1. Dušična kiselina nastaje djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na čvrste metalne nitrate. Istodobno, manje hlapiva sumporna kiselina istiskuje više hlapljivih dušika.

Na primjer, koncentrirana sumporna kiselina istiskuje dušičnu kiselinu iz kristalnog kalijevog nitrata:

2. U industriji se dušična kiselina dobiva iz amonijaka. Postupak se provodi u fazama.

Faza 1. Katalitička oksidacija amonijaka.

Faza 2. Oksidacija dušikovog oksida (II) u dušikov oksid (IV) atmosferskim kisikom.

Faza 3. Apsorpcija dušikovog oksida (IV) vodom u prisutnosti suviška kisika.

Kemijska svojstva

Dušična kiselina je jaka kiselina. Zbog dušika s oksidacijskim stupnjem +5, dušična kiselina pokazuje snažna oksidacijska svojstva.

1. Dušična kiselina gotovo potpuno disocira u vodenoj otopini.

2. Dušična kiselina reagira s osnovnim oksidima, bazama, amfoternim oksidima i amfoternim hidroksidima.

Na primjer, dušična kiselina stupa u interakciju s bakrovim (II) oksidom:

Drugi primjer: dušična kiselina reagira s natrijevim hidroksidom:

3. Dušična kiselina istiskuje slabije kiseline iz njihovih soli (karbonati, sulfidi, sulfiti).

Na primjer, dušična kiselina stupa u interakciju s natrijevim karbonatom:

4. Dušična kiselina djelomično se razgrađuje kuhanjem ili izlaganjem svjetlu:

5. Dušična kiselina aktivno komunicira s metalima. U tom se slučaju vodik nikada ne oslobađa! Kada dušična kiselina stupi u interakciju s metalima, dušik +5 uvijek djeluje kao oksidacijsko sredstvo. Dušik u oksidacijskom stanju +5 može se svesti na oksidacijska stanja -3, 0, +1, +2 ili +4, ovisno o koncentraciji kiseline i aktivnosti metala.

metal + HNO₃ → metal nitrat + voda + plin (ili amonijeva sol)

Koncentrirani HNO s aluminijem, kromom i željezom na hladnom₃ ne reagira - kiselina "pasivira" metale, jer na njihovoj površini nastaje film oksida, nepropusan za koncentriranu dušičnu kiselinu. Zagrijavanjem se reakcija nastavlja. U tom se slučaju dušik reducira do oksidacijskog stanja +4:

Zlato i platina ne reagiraju s dušičnom kiselinom, već se otapaju u aqua regia - smjesi koncentrirane dušične i solne kiseline u omjeru 1: 3 (zapreminski):

HNO₃ + 3HCl + Au → AuCl₃ + NO + 2H₂O

Koncentrirana dušična kiselina komunicira s neaktivnim metalima i metalima prosječne aktivnosti (u nizu elektrokemijskih aktivnosti nakon aluminija). U tom slučaju nastaje dušikov oksid (IV), dušik se minimalno reducira:

Koncentrirana dušična kiselina reagira s aktivnim metalima (lužinama i zemnoalkalima) dajući dušikov oksid (I):

Razrijeđena dušična kiselina komunicira s neaktivnim metalima i metalima prosječne aktivnosti (u nizu elektrokemijskih aktivnosti nakon aluminija). Tako nastaje dušikov oksid (II).

S aktivnim metalima (lužinama i zemnoalkalnim zemljama), kao i kositrom i željezom, razrijeđena dušična kiselina reagira stvaranjem molekularnog dušika:

Kada kalcij i magnezij reagiraju s dušičnom kiselinom bilo koje koncentracije (osim vrlo razrijeđene), nastaje dušikov oksid (I):

Vrlo razrijeđena dušična kiselina reagira s metalima dajući amonijev nitrat:

Stol. Interakcija dušične kiseline s metalima.

6. Dušična kiselina također oksidira nemetale (osim kisika, vodika, klora, fluora i nekih drugih). Pri interakciji s nemetalima HNO₃ obično reducirano na NO ili NO₂, nemetali se oksidiraju u odgovarajuće kiseline ili okside (ako je kiselina nestabilna).

Na primjer, dušična kiselina oksidira sumpor, fosfor, ugljik, jod:

Bezvodna dušična kiselina snažno je oksidirajuće sredstvo. Stoga lako stupa u interakciju s crvenim i bijelim fosforom. Reakcija s bijelim fosforom vrlo je burna. Ponekad je popraćena eksplozijom.

Video iskustvo interakcije fosfora s bezvodnom dušičnom kiselinom možete pogledati ovdje.

Video iskustvo interakcije ugljena s bezvodnom dušičnom kiselinom možete pogledati ovdje.

7. Koncentrirana dušična kiselina oksidira složene tvari (u kojima postoje elementi u negativnom ili srednjem oksidacijskom stanju): metalni sulfidi, sumporovodik, fosfidi, jodidi, spojevi željeza (II) itd. U ovom slučaju dušik se reducira na NO₂, nemetali se oksidiraju u odgovarajuće kiseline (ili okside), a metali se oksidiraju u stabilna oksidacijska stanja.

Na primjer, dušična kiselina oksidira sumporni (IV) oksid:

Sljedeći primjer: dušična kiselina oksidira jodovodik:

Dušična kiselina oksidira ugljik u ugljični dioksid. ugljična kiselina je nestabilna.

3C + 4HNO₃ → 3SO₂ + 4NO + 2H₂O

Sumpor u oksidacijskom stanju -2 oksidira se bez zagrijavanja u jednostavnu tvar, zagrijavanjem na sumpornu kiselinu.

Na primjer, sumporovodik se oksidira dušičnom kiselinom bez zagrijavanja u molekularni sumpor:

Kada se zagrije na sumpornu kiselinu:

Spojevi željeza (II) oksidiraju se dušičnom kiselinom u spojeve željeza (III):

8. Dušična kiselina boji proteine ​​narančasto-žutom ("ksantoproteinska reakcija").

Reakcija ksantoproteina provodi se radi otkrivanja proteina koji sadrže aromatične aminokiseline. Otopini proteina dodajte koncentriranu dušičnu kiselinu. Protein je umanjen. Kada se zagrije, protein postaje žut. Kad se doda višak amonijaka, boja postaje narančasta.

Video iskustvo otkrivanja proteina pomoću dušične kiseline možete pogledati ovdje.

Dušična kiselina

Dušična kiselina HNO₂ - slaba, monobazna, kemijski nestabilna kiselina.

Dobivanje dušične kiseline.

Dušična kiselina može se lako dobiti premještanjem iz nitrita s jačom kiselinom.

Na primjer, klorovodična kiselina istiskuje dušičnu kiselinu iz srebrnog nitrita:

AgNO₂ + HCl → HNO₂ + AgCl

Kemijska svojstva.

1. Dušična kiselina HNO ₂ postoji samo u razrijeđenim otopinama, zagrijavanjem se raspada:

azotna kiselina se također razgrađuje bez zagrijavanja:

2. Dušična kiselina djeluje u interakciji s jakim bazama.

Na primjer, s natrijevim hidroksidom:

3. Zbog dušika u oksidacijskom stanju +3, dušična kiselina pokazuje slaba oksidacijska svojstva. Oksidacijska svojstva HNO₂ pokazuje samo u interakciji s jakim redukcijskim agensima.

Na primjer, HNO₂ oksidira jodovodik:

2HNO₂ + 2HI → 2NO + I₂ + 2H₂O

Dušična kiselina također oksidira jodide u kiselom okruženju:

Dušična kiselina oksidira spojeve željeza (II):

4. Zbog dušika u oksidacijskom stanju +3, dušična kiselina pokazuje snažna redukcijska svojstva. Pod djelovanjem oksidansa dušična kiselina se pretvara u dušičnu.

Na primjer, klor oksidira dušičnu kiselinu u dušičnu kiselinu:

Kisik i vodikov peroksid također oksidiraju dušičnu kiselinu:

Spojevi mangana (VII) oksidiraju HNO₂:

Soli dušične kiseline - nitrati

Metalni nitrati su čvrste kristalne tvari. Većina je vrlo topljiva u vodi.

1. Nitrati su termički nestabilni i svi se razlažu na kisik i spoj čija priroda ovisi o položaju metala (koji je dio soli) u nizu metalnih naprezanja:

• Nitrati alkalijskih i zemnoalkalnih metala (do Mg u elektrokemijskoj seriji) razlažu se na nitrite i kisik.

Na primjer, razgradnja natrijevog nitrata:

Iznimka - litij.

Video iskustvo razgradnje kalijevog nitrata možete pogledati ovdje.

• Nitrati teških metala (od Mg do Cu, uključujući magnezij i bakar) i litij razlažu se na metalni oksid, dušikov oksid (IV) i kisik:

Na primjer, razgradnja bakar (II) nitrata:

• Metalni nitrati niske aktivnosti (desno od Cu) - raspadaju se na metal, dušikov oksid (IV) i kisik.

Na primjer, srebrni nitrat:

Iznimke:

Željezni (II) nitrit se razlaže na željezov (III) oksid:

Mangan (II) nitrat se razlaže na mangan (IV) oksid:

2. Vodene otopine nemaju redoks svojstva, taline su snažna oksidacijska sredstva.

Na primjer, smjesa od 75% KNO₃, 15% C i 10% S nazivaju se "crnim prahom":

Soli azotne kiseline - nitriti

Soli dušične kiseline stabilnije su od same kiseline i sve su otrovne. Budući da je oksidacijsko stanje dušika u nitritima +3, oni pokazuju i oksidacijska svojstva i redukcije.

Kisik, halogeni i vodikov peroksid oksidiraju nitrite u nitrate:

Laboratorijski oksidanti - permanganati, dikromati - također oksidiraju nitrite u nitrate:

U kiselom okruženju nitriti djeluju kao oksidanti.

Kada se jodidi ili spojevi željeza (II) oksidiraju, nitriti se reduciraju u dušikov oksid (II):

Pri interakciji s vrlo jakim redukcijskim sredstvima (aluminij ili cink u alkalnom mediju) nitriti se reduciraju što je više moguće - u amonijak:

Smjesa nitrata i nitrita također pokazuje oksidacijska svojstva. Na primjer, smjesa kalijevog nitrata i kalijevog nitrita oksidira kromov (III) oksid u kalijev kromat: