"А теперь подумай. Это же АЗОТНАЯ кислота!" - говорю я ученику, который только что наспех получил водород в реакции замещения. И ведь грешат этим даже некоторые 11-классники - будущие химики и врачи!
Давайте раз и навсегда разберёмся с азотной кислотой - на что способна эта "злая тётка" - сильнейший окислитель, не оставляющий ни единого шанса никому, кто может отдать хотя бы один электрон.
1. Легко разлагается сама, при этом идёт внутримолекулярное окисление-восстановление: 4HNO3= 4NO2+ O2+ 2H2О
Легко понять, что именно атом азота в своей высшей степени окисления и обеспечивает все супер-способности азотной кислоты. С другой стороны, всегда есть вопрос - до какого состояния она восстанавливается сама. Очевидно, это будет какой-то газ - один из оксидов азота или даже аммиак, но вот какой?... Это зависит в первую очередь от концентрации кислоты, которая меняется в процессе реакции, а потому реально выделяется смесь газов. Вот отличная диаграмма, которая иллюстрирует процесс на примере взаимодействия с железом:
Однако, в первом приближении считается, что если кислота концентрированная, то получается оксид азота (IV), а если разбавленная - оксид азота (II). Исходя из этого
2. Неметаллы она окисляет сразу до кислот, в которых степень окисления исходного неметалла - высшая:
HNO3 (конц.) + S = H2SO4 + NO2 + H2O
HNO3 (разб.) + S = H2SO4 + NO + H2O
Заметили принципиальную разницу? По аналогии можно составить уравнения реакций с фосфором, углеродом и йодом. И конечно, кислород, азот, водород, галогены (кроме йода) и кремний не поддаются азотной кислоте.
Интересно, что кремний можно окислить смесью азотной и плавиковой кислот:
3Si + 4HNO3 + 12HF = 3SiF4 + 4NO + 8H2O
и это взаимодействие не просто красиво, но используется для травления кремниевых поверхностей в технологиях микроэлектроники.
3. Металлы. То, что они окисляются до своих типичных высших степеней окисления и становятся нитратами - понятно. А вот глубина восстановления азотной кислоты зависит от её концентрации и активности металла одновременно. Общая закономерность такова: чем более разбавлена кислота и чем активнее металл, тем глубже восстанавливается азот. Вот хорошая подсказочная таблица:
! Заметьте, есть много металлов, которые пассивируются концентрированной азотной кислотой.
На самом деле, в том формате ОГЭ и ЕГЭ, которые существуют сейчас, вам не придётся составлять сами уравнения. Вам нужно будет только выбрать правильный вариант ответа, помня о том, что никакого водорода здесь быть не может!
4. Азотная кислота окисляет и сложные вещества, например:
FeS + 12HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O
5. Азотная кислота, если ей некого окислить, легко вступает в реакции ионного обмена. Даже, если она концентрированная. Например:
Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3 + 3H2O
Подводя итог: Если вы видите в задании азотную кислоту - остановитесь и задумайтесь. Не спешите с ответом. Перечитайте ещё раз вопрос. Посмотрите на исходные вещества - могут ли они быть восстановителями? И только тогда принимайте решение.
Успехов!