Азотная кислота

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет ______________________________

Кафедра________________________________

Курсовая работа

“Азотная кислота”

Выполнил:Студент Х-Б-Г факультета
Курс:1
Проверил:Группа:16(2)
“_____”______________2001г.Фамилия:Лапшин Сергей

Тверь – 2001г.

Содержание :

Содержание:………………………………………………………………………………………………….. 2

Структура азотной кислоты…………………………………………………………………………… 3

Безводная азотная кислота……………………………………………………………………………… 3

Дымящая азотная кислота………………………………………………………………………………. 3

Строение кислоты с МВС………………………………………………………………………………. 3

Нитроний-ион……………………………………………………………………………………………….. 4

Список литературы:………………………………………………………………………………………. 7

Структура азотной кислоты

Азотная кислота имеет tпл. =-41,6ºC, tкип =-82,6ºC. Ее плотность составляет 1,552 г/см3 . С водой смешивается в любых соотношениях, образуя азеотроп (68,4% по массе HNO3 tкип =121,9ºC)

В газовой фазе молекула азотной имеет плоское строение. Вращение группы ОН относительно NO2 затруднено. В целом молекулу можно изобразить следующим образом: Безводная азотная кислота

Азотная кислота, не содержащая воды, является безводной. В ней протекают следующие равновесные процессы:

Чистая азотная кислота самоионизированна:

,

Причем мольная концентрация каждого вида частиц равна 0,51 моль/ л при -10ºC. В твердом состоянии молекула кислоты представляет собой гидроксид нитрония: .Интерес представляет собой взаимодействие азотной и серной кислот:

.

Отсюда видно, что азотная кислота амфотерна.

Дымящая азотная кислота

Азотную кислоту с концентрацией 97-99% часто называют дымящей. Дымящая азотная кислота при хранении разлагается:

Дымящая азотная кислота – сильный окислитель. Она способна поджечь скипидар и другие органические вещества.

Строение кислоты с МВС

Рассмотрим строение азотной кислоты с позиции метода валентных связей. Для этого посмотрим, какие орбитали принимают участие в образовании молекулы этой кислоты.

Таким образом азотную кислоту можно представить в виде:

Однако современные методы исследования показали, что строение кислоты таково:

Отсюда видно, что молекула азотной кислоты имеет делокализованные связи.

Нитроний-ион

Этот ион непосредственно возникает не только при ионизации самой азотной кислоты, но и в реакциях нитрования или в растворах окислов азота в этой кислоте и в других сильных кислотах.

Ранние физические измерения, выполненные известным ученым Ганчем, свидетельствовали об ионизации HNO3 в серной кислоте:

HNO3 +2H2 SO4 =H3 NO32+ +2HSO4- .

Поздние исследования, проведенные Хьюзом, Ингольдом и другими учеными, показали, что предложения Ганча не вполне верно. Так, скорость нитрования бензола возрастает в 1000 раз при переходе от 80%-ных к 90%-ным растворам H2 SO4 . Подобные кинетические данные по нитрованию в растворах серной кислоты, нитрометана, и ледяной уксусной кислоты были объяснены тем, что атакующей частицей является – ион:

Важность ионизации первого типа подтверждается тем, что добавление ионизированных нитратов к реакционной смеси замедляет реакцию. Процесс нитрования можно представить в виде:

Окончательным подтверждением существования ионов нитрония явилось выделением солей нитрония. Соли содержат линейный катион:

Длина связи N-O составляет 110 пм. Выделение солей нитрония происходит следующим образом:

(1)
(2)
(3)

Реакции (1) и (2) представляют собой, в действительности, просто реакции обмена, поскольку N2 O5 в твердом состоянии и в растворе безводных кислот существуют в виде ионов И . Реакция (3) представляет собой реакцию ангидрида кислоты C основанием .

Соли нитрония – кристаллические вещества, термодинамически устойчивы, но химически очень активны. Они быстро гидролизуются влагой воздуха; кроме того, , например, бурно реагирует с органическими веществами, однако в растворе нитробензола его можно использовать для нитрования.

Соединения, содержащие нитроний-ион являются промежуточными соединениями при нитровании ароматических веществ.

С метода молекулярных орбиталей нитроний-ион выглядит так:

писок литературы :

1. Ахметов Н. С. Неорганическая химия. М.:Высшая школа 1975.

2. Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия1994

3. Коттон Ф. Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. том.2. М.: Мир.1969.

4. Реми Г. Курс неорганической химии. том 1. М.: Мир.1972.

5. Общая химия./Под редакцией Соколовской Е. М. и Гузея Л. С. М.: Московский университет.1989.

6. Химический энциклопедический словарь/ редакцией И. Л.Кнунянца. М.: Московская энциклопедия. 1983.


Зараз ви читаєте: Азотная кислота