Современная химия — это наука, которая оперирует большим числом реагентов. Это могут быть соли, реагенты, щелочи. Но самая многочисленная группа — кислоты. Это сложные соединения, основанные на водороде. При этом, сторонние атомы здесь могут заменяться атомами металла. Используются кислоты в самых разных отраслях человеческой жизнедеятельности. К примеру, в медицине, пищевой промышленности, при производстве товаров бытового назначения. Именно поэтому следует особенно тщательно изучать данную группу реагентов.
Основные сведения об азотной кислоте
Это сильный реактив, который относится к разряду односоставных кислот. С виду это обычная прозрачная жидкость. Порой отмечается наличие желтоватого оттенка. Связано это с тем, что при теплой температуре на поверхности скапливается оксид азота. Диоксид азота также может проявиться в виде бурого осадка. Но происходит это под солнечными лучами. При любых контактах с воздухом кислота начинает сильно дымиться. Кроме того, нормально вступает в реакции с металлами. Отлично растворяется в воде, а вот в случае с эфиром есть ряд ограничений.
Какие формы выпуска существуют? Всего разделяют две — обычная (концентрация 65-68%) и дымная (не менее 85%). При этом, цвет дыма может сильно различаться. Если концентрация составляет 86-95%, то он белый. Процентовка выше? Тогда вы увидите красный цвет.
Процесс получения
Сегодня он не различается как в случае с сильной, так и слабой концентрацией. Его можно разделить на несколько этапов.
Происходит кристаллическое окисление синтетика аммиака.
Необходимо дождаться, когда образуются нитрозные газы.
Вся вода, имевшаяся в составе, впитывается.
На завершающем этапе необходимо дождаться, пока кислота достигнет необходимой концентрации.
Как происходит хранение и транспортировка?
Данный реагент не относится к разряду особо агрессивных. Поэтому и требований к хранению и транспортировке не так уж и много. Держать кислоту требуется в герметичных емкостях, выполненных из алюминия или же хромистой стали. Также подойдет лабораторное стекло. Что касается резервуаров, то на них должна быть пометка «Опасно». Это же касается и маленьких тар.
Меры предосторожности при использовании
Данный химический реактив относится к сильным кислотам. Он имеет III класс опасности. Те лица, которые допускаются к работе с данным веществом, должны пройти соответствующий инструктаж. В помещении необходимо находиться в специальной одежде. Она включает в себя комбинезон, рукавицы, респираторы, очки. Необходимы индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения. Последствия при несоблюдении требований безопасности могут быть серьезными. Если кислота попадет на кожу, то приведет к образованию ожогов и язв. Вдохнете ее? Тогда сильно отравитесь или даже получите отек легких. Так что в лабораториях необходимо организовывать постоянный контроль, просить сотрудников проходить инструктаж по мерам безопасности.
Где применяется азотная кислота?
Благодаря своим химическим свойствам, данная кислота применяется во многих отраслях. Отдельно следует выделить несколько. В первую очередь это промышленность. С помощью нее можно запросто синтезировать искусственное волокно. Кроме того, часто азотная кислота — это основной компонент при изготовлении моторного масла. Наверняка вы знаете, что она используется в металлургии. С помощью нее можно растворять и травить металлы. Существует специальная промышленная азотная кислота, которая лучше справляется с решением описанных задач.
Применение в быту
Из нее изготавливают средства, позволяющие эффективно очистить ювелирные украшения в домашних условиях. Но нужно быть крайне осторожным, не допускать контактов данных средств с кожей. При капельном поливе азотную кислоту можно применить в качестве очистителя. Концентрации в 60% будет достаточно для того, чтобы избавиться от солей или растворить осадок в капельной системе.
Каково применение в медицине?
Если вы посмотрите на состав некоторых медицинских средств, то увидите, что там содержится азотная кислота. К примеру, 30%-я используется для борьбы с бородавками. Также часто данный компонент добавляют в средства по борьбе с язвенными болезнями. Это отличный антисептик, обладающий вяжущими свойствами.
Использование в сельском хозяйстве
Агрономам необходимы минеральные удобрения для того, чтобы сделать урожай более богатым. В составе некоторых из них можно отыскать азотную кислоту. Но необходимо четко рассчитывать дозу для того, чтобы полученные овощи и фрукты не нанесли никакого вреда здоровью. Если кислоты будет слишком много, то в культурах будут скапливаться нитраты. Можно выделить несколько видов удобрений на основе кислоты: амидные, аммиачные, нитратные.
Но данный реагент имеет соли, которые в сельском хозяйстве используются даже чаще. Их добавляют в некоторые лекарственные препараты, которые дают животным.
Что можно сказать в заключении?
Как видите, азотная кислота — это очень важный компонент, применяющийся в огромном количестве отраслей. Без нее невозможно было бы представить современную жизнь. А химики на регулярной основе придумывают, где еще можно использовать данный реагент.
Вконтакте
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.
Принадлежит к одноосновным препаратам слабого действия. Характеризуется отсутствием цвета и резким запахом. Препарат гигроскопичен, отличается способностью вступать в реакцию со многими видами растворителей и хорошо соединяется с органическими веществами и газами. При взаимодействии с активными металлами образует соли, а при понижении температуры до -16 °C превращается в кристаллическую массу.
Способы и методы получения
Промышленный способ создания уксусной кислоты представляет собой применение катализаторов при кислородном окислении уксусного альдегида. Процесс происходит при высоких значениях давления и температуры. В зависимости от технологии могут быть использованы марганцевые, родиевые или кобальтовые катализаторы. Для пищевой промышленности в производстве уксусной кислоты применяют биокаталитический метод с использованием ферментов уксусно-кислых бактерий и жидкостей с содержанием этанола.
Вещество было открыто в глубокой древности благодаря нарушению технологии виноделия. Образовавшемуся в скисшем вине уксусу было найдено применение в быту, и кислоту стали использовать как приправу к пище, лекарственное средство и органический растворитель.
(формула H2SO4) относится к сильным двухосновным кислотам. В разбавленном виде это вещество окисляет практически все металлы, за исключением золота и платины. Кислота вступает в реакцию с неметаллами и органикой, превращая некоторые вещества в уголь. В обычных условиях серная кислота представляет собой тяжелую маслянистую жидкость с отсутствием цвета и запаха.
Серная кислота используется в процессе обработки руд для получения урана, иридия, циркония. Также она широко применяется на производстве минеральных удобрений, служит электролитом в свинцовых аккумуляторах, во всех отраслях промышленности.
Способы и методы получения
Изначально данный химический элемент получали путем сухой перегонки, то есть термического разложения купоросов. В качестве сырья для добычи серной кислоты используется сера, сероводород, различные сульфиды и сульфаты, отходы теплоэлектростанций, в которых есть нефть.
Самое большое количество серной кислоты в мире находиться в озере Смерти на Сицилии. Даже насекомые не рискуют подходить близко к этому месту. На дне озера находится два источника, которые выбрасывают ядовитое вещество в воду, тем самым делая ее непригодной для жизни.
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.
