Азот — газ без цвета и запаха. Молекула N₂ очень стабильна, поэтому азот мало с кем реагирует
Получить бесплатно весь справочник по химии в ЛС ВКонтакте
Химические свойства
Взаимодействие с металлами
Реагирует при нагревании только с активными металлами с образованием нитридов. Но с литием реакция идет без нагревания
Li + N₂ → Li₃N
Нитриды легко гидролизуются
Ca₃N₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + NH₃
Взаимодействие с неметаллами
С галогенами не взаимодействует
С кислородом при нагревании
N₂ + O₂ ⇄ NO
С серой не взаимодействует
С фосфором не взаимодействует
С углеродом не взаимодействует
С кремнием не взаимодействует
С водородом при нагревании, повышенном давлении и в присутствии катализатора
N₂ + H₂ ⇄ NH₃
Взаимодействие со сложными веществами
С кислотами не взаимодействует
С гидроксидам не взаимодействует
С оксидами не взаимодействует
С солями не взаимодействует
Некоторые способы получения
(NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + H₂O
NH₄NO₂ → N₂ + H₂O
Аммиак
Аммиак NH₃ — бесцветный газ с резким запахом (кошачьей мочи). При растворении аммиака в водe образуется неустойчивый гидроксид NH₄OH
Cжигание
NH₃ + O₂ → N₂ + H₂O
NH₃ + O₂ → NO + H₂O в присутствии катализатора
С оксидами неактивных и металлов средней активности
CuO + NH₃ → Cu + N₂ + H₂O
С галогенами
NH₃ + Br₂ → N₂ + HBr
С перекисью водорода
NH₃ + H₂O₂ → N₂ + H₂O
Кислотные свойства. Реагирует только с активными металлами
Na + NH₃ → NaNH₂ + H₂
При нагревании
NH₃ → N₂ + H₂
Получение синильной кислоты
CH₄ + NH₃ + O₂ → HCN + H₂O
Получение в лаборатории
NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + NH₃ + H₂O
Оксиды азота
Оксид азота (I) N₂O — бесцветный газ
Оксид азота (II) NO — бесцветный газ
NO + O₂ → NO₂ легко окисляется на воздухе
Оксид азота (III) N₂O₃ — синяя жидкость или бесцветный газ. Ангидрид азотистой кислоты HNO₂
K₂O + N₂O₃ → KNO₂
Оксид азота (IV) NO₂ — бурый газ
NO₂ + H₂O → HNO₂ + HNO₃
NO₂ + H₂O + O₂ → HNO₃
K₂O + NO₂ → KNO₃ + KNO₂
Оксид азота (V) N₂O₅ — бесцветные кристаллы. Ангидрид азотной кислоты HNO₃
K₂O + N₂O₅ → KNO₃
Азотная кислота
Азотная кислота HNO₃ является окислителем в любой концентрации. На свету частично разлагается
HNO₃ → NO₂ + H₂O + O₂
Взаимодействие с металлами. То, во что восстановится азотная кислота, зависит как от концентрации кислоты, так и от активности металла. В общем виде реакция выглядит так
HNO₃ + металл → нитрат + вода + оксид азота/N₂/NH₃/NH₄NO₃
На самом деле, в подобных реакциях образуется смесь оксидов азота, поэтому можно встретить самые разнообразные записи реакций и правила взаимодействия. Схема, которая лучше всего отражает то, как пишут сами составители ЕГЭ:
HNO₃(конц) + любой металл → NO₂
HNO₃(разб) + неактивный металл → NO
HNO₃(разб) + металл средней активности → N₂O
HNO₃(разб) + активный металл → N₂
HNO₃(оч разб) + активный металл → NH₄NO₃
Пассивирование. При обычной температуре концентрированная HNO₃ пассивирует Al, Cr и Fe, то есть не взаимодействует с ними. Чтобы реакция пошла, надо нагреть кислоту, разбавить ее или размельчить металл
Азотная кислота не взаимодействует с Au, Pt. Поэтому для растворения этих металлов используют царскую водку — смесь азотной и соляной кислот
Au + HNO₃(конц) + 3HCl → AuCl₃ + NO + 2H₂O
Взаимодействие с неметаллами
S + HNO₃ → H₂SO₄ + NO₂ + H₂O
P + HNO₃ + H₂O → H₃PO₄ + NO
C + HNO₃ → CO₂ + NO + H₂O
Si + HNO₃ → SiO₂ + NO + NO₂ + H₂O
Окисление сложных веществ
ZnS + HNO₃ → ZnSO₄ + NO₂ + H₂O
Нитраты
Окислительные свойства в кислом растворе
Cu + KNO₃ + H₂SO₄ → CuSO₄ + K₂SO₄ + NO + H₂O
Термическое разложение нитратов
Нитраты активных металлов
KNO₃ → KNO₂ + O₂
Нитраты металлов средней активности
Zn(NO₃)₂ → ZnO + NO₂ + O₂
Нитраты тяжелых металлов
Hg(NO₃)₂ → Hg + NO₂ + O₂
Исключения
NH₄NO₃ → N₂O + H₂O
LiNO₃ → Li₂O + NO₂ + O₂
Cu(NO₃)₂ → CuO + NO₂ + O₂
Fe(NO₃)₂ → Fe₂O₃ + NO₂ + O₂
Азотистая кислота
Азотистая кислота HNO₂ и ее соли содержат атом азота в промежуточной степени окисления N⁺³, поэтому в ОВР они могут выступать как в роли окислителя, так и в роли восстановителя
Как окислитель
HNO₂ + HI → I₂ + NO + H₂O
NaNO₂ + Na₂S + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + S + NO + H₂O
Как восстановитель
HNO₂ + H₂O₂ → HNO₃ + H₂O
KNO₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → KNO₃+K₂SO₄+MnSO₄+H₂O
Разложение NH₄NO₂. Нитрит аммония — неустойчивая соль. Если она образуется в ходе реакции ионного обмена, то тут же разлагается
NH₄NO₂ → N₂ + H₂O