Реферат: 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

Содержание:

Содержание:… 2

Структура азотнойкислоты… 3

Безводная азотнаякислота… 3

Дымящая азотнаякислота… 3

Строение кислоты сМВС… 3

Нитроний-ион… 4

Список литературы:… 7

Структура азотной кислоты

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

/> <td/> />
В газовой фазе молекула азотной имеетплоское строение. Вращение группы ОН относительно NO2 затруднено. В целом молекулу можноизобразить следующим образом:Безводная азотная кислота

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

/>

Чистая азотная кислота самоионизированна:

/>,

причеммольная концентрация каждого вида частиц равна 0,51 моль/ лпри -10ºC. В твердом состоянии молекула кислоты представляет собойгидроксид нитрония: />.Интерес представляет собой взаимодействие азотной исерной кислот:

/>.

 Отсюда видно, что азотная кислота амфотерна.

Дымящаяазотная кислота

Азотнуюкислоту с концентрацией 97-99% часто называют дымящей. Дымящая азотная кислотапри хранении разлагается:

/>/>

Дымящаяазотная кислота — сильный окислитель. Она способна поджечь скипидар и другиеорганические вещества.

Строение кислоты с МВС

Рассмотрим строение азотной кислоты с позиции методавалентных связей. Для этого посмотрим, какие орбитали принимают участие вобразовании молекулы этой кислоты.

/>
Таким образом азотную кислоту можнопредставить в виде:

/> <td/> />
Однако современные методыисследования показали, что строение кислоты таково:

Отсюда видно, что молекула азотной кислотыимеет делокализованные связи.

Нитроний-ион

Этотион /> непосредственно возникаетне только при ионизации самой азотной кислоты, но и в реакциях нитрования или врастворах окислов азота в этой кислоте и в других сильных кислотах.

Ранниефизические измерения, выполненные известным ученым Ганчем, свидетельствовали обионизации HNO3 в сернойкислоте:

HNO3+2H2SO4=H3NO32++2HSO4-.

Поздниеисследования, проведенные Хьюзом, Ингольдом и другими учеными, показали, чтопредложения Ганча не вполне верно. Так, скорость нитрования бензола возрастаетв 1000 раз при переходе от 80%-ных к 90%-ным растворам H2SO4. Подобные кинетические данные по нитрованию в растворахсерной кислоты, нитрометана, и ледяной уксусной кислоты были объяснены тем, чтоатакующей частицей является — ион:

/>/>

/>

Важностьионизации первого типа подтверждается тем, что добавление ионизированныхнитратов к реакционной смеси замедляет реакцию. Процесс нитрования  можнопредставить в виде:

/>

/> <td/> />
Окончательным подтверждением существования ионов нитрония явилосьвыделением солей нитрония. Соли содержатлинейный катион:

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

/>

(1)

/>

(2)

/>/>

(3)

Реакции(1) и (2) представляют собой, в действительности, просто реакции обмена,поскольку N2O5 втвердом состоянии и в растворе безводных кислот существуют в виде ионов />и />. Реакция (3) представляетсобой реакцию ангидрида кислоты /> cоснованием />.

Солинитрония — кристаллические вещества, термодинамически устойчивы,но химически очень активны. Они быстро гидролизуются влагой воздуха; крометого, />, например, бурно реагируетс органическими веществами, однако в растворе нитробензола его можно использоватьдля нитрования.

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

/>
С метода молекулярных орбиталей нитроний-ионвыглядит так:

Список литературы:

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

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

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

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

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

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