Л. М. Түгелбаева Р. Ғ. Рысқалиева Р. К. Ашкеева



бет23/68
Дата29.09.2023
өлшемі0,62 Mb.
#183015
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   68
Байланысты:
Химия элемент китап

Азот оксидтерінің сипаттамасы мен қасиеттері


азот оксидтері



тұз түзетін
N2O3; NO2; N2O4; N2O5
тұз түзбейтін
N2O; NO


0.186 í ì

0.175 í ì



Фор- муласы

Тотығу дəрежесі

Молекуланың химиялық құрылысы

Физикалық қасиеттері



N2O

+1

N N O
0.113 нм 0.118 нм

Тəтті иісті (шаттандырғыш газ) түссіз газ, суда жақсы ериді,
t = 89С,
қайнау
t = 91С.
балқу



NO



+2

N O
0.115 нм

Түссіз газ, суда орташа ериді, улы, t = 152С,
қайнау
t = 164С.
балқу

N2O3

+3

O
0.186 нм
N N 120°


O O

Қатты көгілдір зат, 102С-ден төмен температурада кездеседі.
Сұйық N2O3 қою көк түсті болады.

NO2



+4



O


N 130°

O


Сұрғылт газ, қысымды жоғарылатып, температураны төмендеткенде түссіз димерге N2O4 ауысады: 2NO  N O .
2 2 4



N2O4

+4

O O
0.175 нм
N N 126°

O O

Түссіз газ, 22С-
де N2O4 сұйыққа конденсацияланады, ал
-11С-де қатады.
















O

Нитроил NO + катиондары
2
мен нитрат NO
3
иондарынан тұратын түссіз
кристалдық зат, tқайнау = 45С. +33С-ден жоғары температурада N2O5 қайта айдалады.










0.121 нм










O

N




N2O5

+5




95°

O







O

N













134°

O





0.121 í ì
Азот (I) оксиді N2O аммоний нитратының термиялық ыдырауы нəтижесінде алынады: NH4NO3 = N2О + 2H2O. 700ºС-де азот пен оттекке ыдырайды: 2N2О = 2N2 + О2. Сондықтан N2O барлық заттарға қатысты тотықтырғыш қызметін атқарады: N2O + H2 = N2 + H2O. Күшті тотықтырғыштармен өзін тотықсыздандырғыш ретінде көрсетеді:

8KMnO4 + 5N2O + 7H2SO4 = 3MnSO4 + 5Mn(NO3)2 +


4K2SO4 + 7H2O
Сумен N2О əрекеттеспейді. Азоттың (I) оксидін медицинада наркоз беру үшін қолданады.
Азоттың (II) оксиді NO өнеркəсіпте аммиактың каталитикалық тотығуы нəтижесінде алынады:

4NH3 + 5O2 = 4NО + 6H2O


Зертханада NО-ны 30-35 %-ды азот қышқылымен мысқа əсер ету арқылы алуға болады:


3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.


NO суда нашар ериді, белсенділігі төмен оксидтер қатарына жатады. Тотықтырғыштық та, тотықсыздандырғыштық та қасиет көрсетеді. Ауадағы оттектің əсерінен жеңіл NO2-ге дейін тоты-

ғады: 2NО + O2 = 2NО2. Тотықсыздандырғыштар қасында өзін тотықтырғыш ретінде көрсетеді: 2NO + 2SO2 = N2 + 2SO3. Азоттың


(II) оксиді азот қышқылы өндірісінде қолданылады.
Азоттың (III) оксиді N2O3 қайтымды реакция бойынша NО2 мен NО əрекеттесуі нəтижесінде түзіледі: NО2 + NО ↔ N2О3. Бұл қышқылдық оксид, сумен əрекеттесіп, əлсіз бірнегізді азотты қышқыл түзеді: N2O3 + H2O↔2HNO2. Сілтілермен оңай əрекет- тесіп, нитриттер – азотты қышқылдың тұздарын түзеді: N2O3 + 2NaOH = 2NaNO2 +H2O.
Азот диоксиді NО2 жəне диазот тетраоксиді N2O4 азоттың
(IV) оксиді болып табылады. Қалыпты жағдайда олар қоспаның
құрамында кездеседі, себебі олар бір-біріне тез айналады: 2NO N O . Бұл оксидтер қоспасын -11,2ºС-қа дейін салқындат-
2 2 4
қанда, олар қатады. Қатты күйінде тек N2O4 болады. Сұйық күй- де (-11,2ºС-ден +21ºС температураға дейін) жəне газ күйінде (21ºС-ден жоғары) екі оксид те қоспа құрамында болады. 140ºС температурада тек NO2 кездеседі. Негізінде, химиялық реакция теңдеулерінде азот (IV) оксидін бір формуламен NO2 деп жазады, себебі N2O4 қосылысы NO2-нің димері болып табылады. Азоттың

  1. оксиді химия өндірісінің зиянды қалдығы болып табылады.

Ол өте улы, тыныс алу жолдары мен көз қарашықтарын тітіркен- діреді.
Зертханада азоттың (IV) оксидін қорғасын нитратының термия- лық ыдырауы мен концентрлі азот қышқылының металдармен əрекеттесу реакциясы арқылы алуға болады:

2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2


Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Азоттың (IV) оксиді жоғары химиялық белсенділігімен сипат- талады. Оның сумен əрекеттесуі нəтижесінде екі қышқылдың қоспасы алынады (азот жəне азотты қышқыл):

2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2


Сілтілермен əрекеттесуі нəтижесінде нитраттар мен нитриттер түзіледі:


2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
Судың құрамында оттектің артық мөлшері болғанда, тек азот қышқылы түзіледі:

4NO2 + О2 + H2O = 4HNO3


Бұл реакция өнеркəсіптік деңгейде азот қышқылын алу үшін қолданылады.
Азоттың (V) оксиді тұрақсыз, бөлме температурасында жеңіл айырылады:
2N2O5 = 4NO2 + О2. N2O5 – өте күшті тотықтырғыш, оның қатысуымен көптеген реакциялар тез жүреді:

N2O5 + H2O= 2HNO3


N2O5 + NaOH = 2NaNO3 + H2O


Азот қышқылы HNO3 бұл тығыздығы жоғары (1,53г/см )
3
түссіз сұйықтық, қайнау температурасы 82,6ºС жəне қату темпе- ратурасы -41,6ºС. Ауада түтінденеді, сумен өте жақсы араласады. Азот қышқылы молекуласының құрылысы төмендегідей:



130°


114°

Азот қышқылы күшті қышқылдар қатарына жатады. Сулы ерітінділерінде ол толығымен сутек катионы мен нитрат анионына диссоциацияланады: HNO ↔H+ + NO -. Ол қышқылдарға тəн бар-


3 3
лық қасиеттерді көрсетеді.



  1. Негіздермен жəне негіздік оксидтермен əрекеттеседі:

ВаО + 2HNO3 = Ва(NO3)2 + Н2О; КОН + HNO3 = КNO3 + Н2О.
Тұздармен əрекеттеседі: азот қышқылы белгілі бір тұздармен ғана алмасу реакциясына түседі, себебі бұл қышқылдың тұз- дарының көпшілігі суда өте жақсы ериді. Азот қышқылы кар- бонаттармен əрекеттеседі, реакция нəтижесінде көміртек диок- сиді түзіледі:
СаСО3 + 2HNO3 = Са(NO3)2 + СО2↑ + Н2О

  1. Термиялық ыдырау: жарықта қыздырғанда азот қышқылы жартылай ыдырайды:

4HNO3 = 4NO2 + О2 + 2Н2О


Тотықтырғыштық қасиеті: құрғақ жəне сұйық күйінде де (сұйытылған жəне концентрлі) азот қышқылы өте күшті тотық- тырғыштық қасиет көрсетеді. Мысалы, концентрлі азот қышқылы көптеген бейметалдарды тотықтырады:

S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 2C + 4HNO3 = 3CO2 + 4NO + 2H2O


Азот қышқылы көптеген металдарды тотықтырады. Қышқыл- дың тотықсыздандыру өнімі NO2, NO, N2O, N2, NН3 жəне NН4NO3 болады. Бұл өнімдердің түзілуі қышқылдың концентрациясы мен
металдың белсенділігіне тығыз байланысты.



    1. кесте

Азот қышқылының металдармен тотықсыздану өнімдері


Қышқыл

Металдар

Өнімдері

Ескерту

HNO3 конц.

Асыл металдардан басқасының барлығы

тұз + Н2О + N2О

Fe, Аl, Cr азот қышқылы пассивтенеді


HNO3 сұйыт.

Сутекке дейін Сутектен кейін

тұз + Н2О + N2О, N2
тұз + Н2О + NО




HNO3 өте сұйыт.

Сутекке дейін

тұз + Н2О + NН43






Мысалы,

3Cu + 8HNO3 (сұйыт.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O


4Са + 10HNO3(конц.) = 4Са(NO3)2 + N2O + 5Н2О
Азот қышқылы қатысуымен жүретін тотығу-тотықсыздану реакциясы теңдеуінде қайсы өнімнің мөлшері көп, сол өнімді жазады.
Көлемдік қатынастары 1:3 болатын концентрлі азот жəне хлорсутек қышқылдарының қоспасы «патша сұйығы» деп атала- ды. Оның өте күшті тотықтырғыштық қасиеті бар, алтын мен платинаны да еріте алады:

Au + 3HNO3 + 3HCl = AuCl3 + 3NO2 + 3H2O


Азот қышқылын алу.
Зертхана жағдайында азот қышқылын осы қышқылдың тұз- дарын концентрлі күкірт қышқылымен əрекеттестіру реакциясы арқылы қыздыру нəтижесінде алуға болады: KNO3 + H2SO4 (конц.) = HNO3 + KHSO4 (əлсіз қыздыру).

Pt, 850c

2
Өнеркəсіпте азот қышқылын бірнеше сатыда алады. Бірінші аммиакты ауамен араластырып, оны катализатор арқылы жібе- реді, катализатор ретінде платинаны қолданады:



4NH3 + 5О2
Pt, 850ºC 4NO + 6H O

Одан кейін NO-ны NO2-ге дейін тотығуы жүзеге асады: 2NO + O2 → 2NO2. Түзілген азоттың (IV) оксиді артық мөлшерде оттек бар суда еріп, азот қышқылын түзеді:


4NO2 + O2 + 2H2O ↔ 4HNO3


Азот қышқылы – химия өнеркəсібінің маңызды өнімі. Бояғыш- тар, минералды тыңайтқыштар, жарылғыш заттар, пластмасса, жасанды талшықтар, дəрілік заттар өндірістерінде азот қышқылы кеңінен қолданылады.
Нитраттар. Азот тыңайтқыштары. Азот қышқылымен металға, негіздерге, негіздік оксидтерге əсер етіп, нитраттар алу- ға болады, мысалы:

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O


Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
Қатты қыздырғанда нитраттар ыдырайды.
Кейбір нитраттардың тривиалдық атаулары бар: NaNO3 – чили (натрий) селитрасы, KNO3 – үнді (калий) селитрасы, NH4NO3 – аммоний селитрасы, Ca(NO3)2 – ізбес (кальций) немесе норве- гиялық селитрасы. Нитраттардың халық шаруашылығындағы маңызы өте зор: селитраларды тыңайтқыш ретінде ауыл шаруа- шылығында қолданса, калий мен аммоний нитраттарын жарыл- ғыш заттар өндірісінде пайдаланады.
Азот – өсімдіктер тіршілігі мен өсуіне қажетті химиялық эле- менттердің бірі (биогенді элемент). Негізінен топырақтың құ- рамындағы азоттың мөлшері өсімдіктерге жеткіліксіз, сондықтан оған азот тыңайтқыштары қосымша қолданылады. Азот тыңайт- қыштары ретінде сұйық аммиак, аммиакты су, аммоний тұздары (NH4)2SO4, нитраттар (селитралар), кальций цианамиді CaCN2
қолданылады. Азот тыңайтқыштарына сонымен қатар кейбір ор-
ганикалық азот құрамды заттар, мысалы мочевина H2NCONH2,
жатады.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   68




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет