14. Азотная кислота. Химические свойства. Взаимодействие с металлами. Нитраты. Обнаружение.

HNO3. Под действием света азотная кислота частично разлагается с выделением NО2 и за счет этого приобретает светло-бурый цвет:

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2

Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот, и для нее характерны все реакции, в которые вступают кислоты, — с основаниями, основными оксидами и т. д.

Специфическим свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Азотная кислота обладает окислительной способностью при любой концентрации, при этом, однако, чем концентрированнее HNO3, тем менее глубоко она восстанавливается.

Большинство неметаллов и сложных веществ восстанавливают HNO3, как правило, до NO (реже до NO2):

3P + 5HNO3 = 3H3PO4 + 5 NO

S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO

3C + 4HNO3 = 3CO2 + 4NO + 2H2O

ZnS + 8HNO3(конц) = ZnSO4 + 8NO2 + 4 H2O

6HCl + 2HNO3(конц) = 3Cl2 + 2NO + 3H2O

Азотная кислота взаимодействует со всеми металлами, за исключением Au, Pt, W. Концентрированная HNO3 не взаимодействует при обычных условиях также с Fe, Al и Сr, которые она пассивирует, однако при очень сильном нагревании HNO3 взаимодействует и с этими металлами.

HNO3 — сильная кислота. Её соли — нитраты — получают действием HNO3 на металлы, оксиды, гидроксиды или карбонаты. Все нитраты хорошо растворимы в воде.

Обнаружение. В колбу, соединенную с холодильником, конец которого опускают в колбу с водой, помещают исследуемую жидкость и медные опилки. Колбу нагревают на бане с минеральным маслом или на песчаной бане и жидкость выпаривают почти досуха. При достаточной концентрации азотной кислоты происходит восстановление ее медью в окись азота, которая с кислородом воздуха образует двуокись азота (оранжевые пары). Последняя, растворяясь в воде, дает азотную и азотистую кислоты, которые и обнаруживаются химическими реакциями:

3Сu + 2HNO3 = ЗСuО + 2NO + Н2O

3СuО + 6HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3H2O

2NO + O2 = 2NO2; 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3

15. Азотистая кислота и ее соли. Роль в окислительно-восстановительных процессах. Применение.

HNO2. Соли азотистой кислоты (нитриты) получают восстановлением нитратов:

NaNO2+HCI = NaCI+HNO2.

Азотистая кислота проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. При действии более сильных окислителей (Н2О2, KMnO4) окисляется в HNO3:

2HNO2 + 2HI → 2NO↑ + I2↓ + 2H2O;

5HNO2 + 2HMnO4 → 2Mn(NO3)2 + HNO3 + 3H2O;

HNO2 + Cl2 + H2O → HNO3 + 2HCl.

Азотистая кислота применяется для диазотирования первичных ароматических аминов и образования солей диазония. Нитриты применяются в органическом синтезе при производстве органических красителей.

16. Биологическая роль азота и фосфора. Применение.

Азот является элементом, необходимым для существования животных и растений, он входит в состав белков (16—18 % по массе), аминокислот, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина и др.

Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)3·Ca(OH)2. В состав зубной эмали входит фторапатит.

В промышленности газ азот используют главным образом для получения аммиака. Инертный газ азот применяют для обеспечения инертной среды в различных химических и металлургических процессах. Жидкий азот широко используют как хладагент. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют азотные минеральные удобрения.

Фосфор.Основную долю всего добываемого фосфора (~ 90%) используют для получения P2O5 и так называемой термической фосфорной кислоты, применяемой в производстве различных фосфорных удобрений и разнообразных фосфатов, в том числе для животноводства (минеральных подкормок). Используют фосфор также для получения разнообразных фосфорсодержащих неорганических и органических соединений. Белый фосфор применяют в качестве дымообразующего и зажигательного средства, для изготовления трассирующих боеприпасов.

Красный фосфор используют в спичечной промышленности как основной компонент обмазки зажигательной поверхности спичечных коробков, как компонент термопластичных композиций, в производстве ламп накаливания - как газопоглотитель.