Как можно очистить оксид азота 2 от примеси оксида азота 4 уравнение реакции

Оксид азота (IV) — бурый газ. Очень ядовит! Для NO₂ характерна высокая химическая активность.

Видео:Оксиды азота. Оксид азота(I)Скачать

Способы получения

1. Оксид азота (IV) образуется при окислении оксида азота (II) кислородом или озоном:

2. Оксид азота (IV) образуется при действии концентрированной азотной кислоты на неактивные металлы.

Например , при действии концентрированной азотной кислоты на медь:

3. Оксид азота (IV) образуется также при разложении нитратов металлов, которые в ряду электрохимической активности расположены правее магния (включая магний) и при разложении нитрата лития.

Например , при разложении нитрата серебра:

Видео:Оксиды азота. Оксид азота(II)Скачать

Химические свойства

1. Оксид азота (IV) реагирует с водой с образованием двух кислот — азотной и азотистой:

Если растворение NO₂ в воде проводить в избытке кислорода , то образуется только азотная кислота:

Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO₂ в теплой воде образуются HNO₃ и NO:

При нагревании выделяется кислород:

2. При растворении оксида азота (IV) в щелочах образуются нитраты и нитриты:

В присутствии кислорода образуются только нитраты:

3. Оксид азота (IV) – сильный окислитель. В атмосфере оксида азота (IV) горят фосфор , уголь , сера , оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI):

4. Оксид азота (IV) димеризуется :

Видео:Опыты по химии. Получение оксида азота (II); окисление его кислородомСкачать

Вариант 2

Видео:О НЁМ НЕ ГОВОРЯТ НА УРОКАХ ХИМИИ. ОКСИД АЗОТА (III)!Скачать

Вопросы:

1. Дайте сравнительную характеристику элементов азота и фосфора. Укажите сходство и различие: а) в строении атомов; б) в важнейших степенях окисления; в) в составе и свойствах образуемых ими оксидов. Ответ подтвердите уравнениями реакций.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

3. Как очистить азот от примесей: а) аммиака; б) паров воды? Дайте обоснованный ответ.

4. В реакцию с бертоллетовой солью вступил фосфор массой 55,8 г. Рассчитайте массы продуктов этой реакции. (Ответ: 127,8 г Р₂O₅ и 111,75 г KCl.)

Видео:13. Химические свойства оксидов азотаСкачать

Ответы и решения:

а) Строение атомов

б) Важнейшие степени окисления

Наиболее распространены соединения со степенями окисления —

Наиболее распространены соединения со степенями окисления -3, +3, +5

в) Состав и свойства оксидов

Решебник по химии за 9 класс (А.М.Радецкий, 2011 год),
задача №2
к главе «Тема III. Подгруппа азота. Работа 5. Итоговая по теме III».

Видео:Оксиды азота для соткиСкачать

Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV)

Представленная работа посвящена теме охраны и улучшения природного окружения. Рассмотрено вредное воздействие оксидов азота на окружающую среду и предложены возможные варианты защиты от их воздействия при попадании их в атмосферу через тягу в кабинете химии во время демонстрации соответствующих опытов.

Видео:ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

Скачать:

Видео:Получение оксида азота (IV)Скачать

Предварительный просмотр:

Видео:5 7 Опыты 2 оксиды и кислоты азота 0Скачать

Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV)

Видео:Лабораторная работа №2. Классы неорганических веществ: оксидов, оснований, кислот.Скачать

с целью предотвращения попадания его в атмосферу

Видео:ХИМИЯ С НУЛЯ — Как решать задачи по Химии на Массовую ДолюСкачать

через тягу в кабинете химии во время

Видео:Синтез оксида азота 3 (Synthesis of nitric III oxide)Скачать

демонстрации соответствующих опытов

9 класс, МОУ ООШ 7,

Кулий Лариса Александровна,

Глава 1. Физико-химические свойства и токсичность оксидов азота

Видео:Как бороться с "ноксами" в дымовых газах?Скачать

1.2 Оксид азота (IV). …………………………………………………………………………..6
Глава 2. Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV)

2.1 Расчёт необходимого количества поглотителя.…………………………………………..8

2.2 Лабораторный опыт «Поглощение оксидов азота раствором гидроксида натрия»…….9

Видео:Закись Азота(1) - N2O. Веселящий газ. Реакция Азида Натрия, Нитрита Натрия и Серной кислоты.Скачать

Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV) с целью предотвращения попадания его в атмосферу через тягу в кабинете химии во время демонстрации соответствующих опытов

Россия, Краснодарский край, муниципальное образование Белореченский район,

муниципальное общеобразовательное учреждение

основная общеобразовательная школа №7 посёлка Заречного, 9 класс

Научный руководитель : Кулий Лариса Александровна, учитель химии

муниципального общеобразовательного учреждения

основной общеобразовательной школы №7

Представленная работа посвящена теме охраны и улучшения природного окружения. Актуальность настоящей работы обусловлена большим интересом к экологическим проблемам в современной науке.

Цель исследования: рассмотреть в редное воздействие оксидов азота на окружающую среду и предложить возможные варианты защиты от их воздействия при попадании их в атмосферу через тягу в кабинете химии во время демонстрации соответствующих опытов . В рамках достижения данной цели автором были поставлены следующие задачи: 1. Рассмотреть влияние на организм человека и окружающую среду оксидов азота. 2. Исходя из химических свойств оксида азота (II) и оксида азота (IV) провести лабораторные опыты с целью их обезвреживания. 3. Опираясь на проведённый анализ предложить методы поглощения оксида азота (II) и оксида азота (IV) в лаборатории. В ходе решения вышеуказанных задач, были проведены следующие методы исследования: 1. Изучение научной литературы по влиянию оксидов азота на окружающую среду и вредного воздействия их на организм человека. 2. Ознакомление с промышленными методами очистки нитрозных газов. 3. Проведение лабораторных экспериментов и необходимых расчётов. Гипотеза исследования: предложенные методы поглощения оксидов азота помогут избежать попадания их в атмосферу при проведении соответствующих опытов в школьном кабинете химии.

Видео:Абсорбционная установка: промышленная система очистки воздуха от оксидов серы, азота и галогенидовСкачать

Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV) с целью предотвращения попадания его в атмосферу через тягу в кабинете химии во время демонстрации соответствующих опытов

Россия, Краснодарский край, муниципальное образование Белореченский район,

муниципальное общеобразовательное учреждение

основная общеобразовательная школа №7 посёлка Заречного, 9 класс

Научный руководитель : Кулий Лариса Александровна, учитель химии

муниципального общеобразовательного учреждения

основной общеобразовательной школы №7

В настоящее время состояние окружающей среды – одна из наиболее остро стоящих перед человечеством проблем. Наибольшую экологическую опасность представляют промышленные и выхлопные газы, выбрасываемые в атмосферу. Основную массу газообразных выбросов составляют: оксиды углерода — СО 2 , СО; оксиды серы — SO 3 , SO 2 и сероводород — H 2 S; оксиды азота — NO 2 , NO, N 2 O, углеводороды и их производные – C x H y ; а также сажа и пыль. Оксиды азота являются одними из наиболее опасных и токсичных загрязнителей воздуха, так как все оксиды азота физиологически активны и поэтому опасны для человека. Кроме того, оксиды азота способствуют образованию “кислотных дождей” и фотохимического смога. Таким образом, проблема защиты воздуха от оксидов азота является чрезвычайно актуальной. Химические способы очистки от оксидов азота в промышленности подразделяются на: — сорбционные методы поглощения оксидов азота с использованием различных адсорбентов (цеолиты, кокс, водные растворы щелочей); — окислительные методы, основанные на окислении NO в NO 2 с последующим поглощением различными поглотителями; — — восстановительные методы, основанные на восстановлении оксидов азота до молекулярного N 2. Наиболее экологически чистым способом очистки отходящих газов от оксидов азота является их разложение на азот и кислород на катализаторах. Применение этого метода на практике в лаборатории весьма проблематично.

В данной работе на основании химических свойств оксида азота (II) и оксида азота (IV) предложены методы их обезвреживания в школьной химической лаборатории с целью защиты от их воздействия при демонстрации соответствующих опытов .

Глава 1. Физико-химические свойства и токсичность оксидов азота

1.1 Оксид азота (II)

NO — бесцветный газ, плохо растворимый в воде химически с ней не взаимодействующий. Сжижается он с трудом; в жидком виде (tкип=-151,6°С) и в твердом виде (t пл = -163,7°С) имеет голубой цвет. В твердом виде состоит из слабо связанных димеров: N…….O

Относится к безразличным оксидам. Обладает как окислительными, так и восстановительными свойствами. Под действием кислорода воздуха легко окисляется до NO 2 , реагирует с хлором, фтором, бромом.

Оксид азота (II) можно получить непосредственно из свободных элементов соединением азота с кислородом в пламени электрической дуги (2000-3000°С) или в электрическом разряде. В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах:
N 2 +О 2 ↔2NO
и тотчас же реагирует с кислородом воздуха, образуя оксид азота (IV):

2NO + O 2 = 2NO 2 + 113 кДж

При понижении температуры оксид азота (II) разлагается на азот и кислород, но если температура резко падает, то не успевший разложиться оксид существует достаточно долго: при низкой температуре скорость распада невелика. Такое резкое охлаждение называется «закалкой» и используется при одном из способов получения азотной кислоты.
В лаборатории оксид азота (II) получают при действии разбавленной азотной кислоты на медь. Уравнение реакции имеет вид:

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O

В промышленности — чаще всего каталитическим окислением аммиака при высокой температуре:

4NH 3 +5О 2 =4NO+6Н 2 O
Молекула NO обладает нечётным числом внешних электронов, следовательно, у неё

есть один избыточный электрон. Ненасыщенный характер молекулы NO проявляется в её способности к комплексообразованию с ионами некоторых металлов. Так, при

пропускании NO в раствор FeSO 4 последний окрашивается в бурый цвет вследствие образования соединения состава [Fe(NO)]SO 4 . При нагревании это непрочное соединение разлагается.

Оксид азота (II) применяется в производстве азотной кислоты.

Оксид азота NO (II) – нервный яд; он способен присоединяться к гемоглобину крови, образуя соединение, которое не способно обратимо связывать кислород.

1.2. Оксид азота (IV)

Оксид азота (IV) (диоксид азота, бурый газ) — красновато-бурый газ со специфическим запахом, тяжелее воздуха, ядовит, раздражает дыхательные пути.

В лабораторных условиях NO 2 получают взаимодействием меди с концентрированной азотной кислотой:

Cu+4HNO 3 =Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 +2Н 2 О 
или при разложении кристаллического нитрата свинца:

2Pb(NO 3 ) 2 =2PbO+4NO 2  +O 2 
Оксид азота (IV) также образуется из оксида азота (II) при соединении его с кислородом.
Молекула оксида азота (IV) имеет угловое строение N

O 136 0 O
Наличием одного неспаренного электрона объясняется склонность молекул NO 2 к взаимодействию друг с другом. Сочетание двух таких электронов создает связь в молекуле N 2 O 4.

Оксиды NO 2 и N 2 O 4 находятся в равновесии друг с другом:

В зависимости от температуры это равновесие смещается в ту или другую сторону: ниже -12°С белые кристаллы состоят только из молекул N 2 O 4 ; выше -11,2°С (t пл ) образуется жидкость светло-желтого цвета (0,01% молекул превращается в NO 2 ); при 21,15°С (t кип ) красно-бурая жидкость содержит 0,1% NO 2 ; при 100°С содержание NO 2 увеличивается до 90%, полное же превращение в NO 2 происходит при 140°С, цвет газообразного оксида становится почти черным.

Оксид азота (IV) характеризуется высокой активностью. Наличие положительного заряда на атоме азота обуславливает окислительные свойства NO 2 . Уголь, фосфор, сера горят в оксиде азота (IV), оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI).

При взаимодействии оксида азота (IV) с водой образуются азотная и азотистая кислоты:

2NO 2 + Н 2 О ↔ НNO 3 + НNO 2

При растворении NO 2 в теплой воде образуется азотная кислота и оксид азота (II):

3NO 2 + Н 2 О = 2НNO 3 + NO

При взаимодействии с щелочами образуются нитраты и нитриты:
2NO 2 +2NaOH=NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O
В этих реакциях азот в молекуле NO 2 является и окислителем, и восстановителем.
В избытке кислорода при взаимодействии оксида азота (IV) с водой образуется только азотная кислота:

4NO 2 + 2Н 2 О + O 2 = 4НNO 3

Эта реакция используется для получения азотной кислоты в промышленных масштабах.
В лаборатории NO 2 обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой на медь :

Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 ↑ + 2H 2 O.

Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность:

2Pb(NO 3 ) 2 = 2PbO + 4NO 2 ↑ + O 2 ↑.

Оксид азота (IV) раздражает легкие и слизистые оболочки, в больших концентрациях вызывает отек легких, понижает кровяное давление.

Первичное воздействие оксидов азота на организм человека связано с образованием азотной и азотистой кислот при их контакте со слизистыми оболочками. Вторичное действие оксидов азота проявляется в образовании нитритов в крови, что приводит к нарушению сердечной деятельности. Уже при концентрации диоксида азота в атмосфере более 100 мкг/м 3 увеличивается число респираторных заболеваний. Вероятно, подобный эффект связан с тем, что NO 2 повышает восприимчивость к патогенным агентам, вызывающим эти заболевания.

«Лисий хвост» — жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота (IV) на химических предприятиях. Название происходит от оранжево-бурого цвета оксида азота (IV). При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон «лисие хвосты» наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы. Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина. Воздействие на организм человека оксида азота (IV) снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований. Образующаяся в результате взаимодействия оксида азота (IV) с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.

Поскольку NO уже при комнатной температуре относительно легко окисляется кислородом до NO 2 , их обезвреживание можно рассматривать совместно.

Видео:8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

Глава 2. Обезвреживание оксида азота (II) и оксида азота(IV)

2.1 Расчёт необходимого количества поглотителя.

Используем для поглощения оксида азота (IV) известковую воду. Уравнение протекающей реакции:

Са(ОН) 2 +4NО 2 = Са(NО 3 ) 2 + Са(NО 2 ) 2 +2Н 2 О (1)

Уравнение реакции получения NO 2 в лаборатории:

Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 ↑ + 2H 2 O (2)

Пусть для опыта взят 1 г меди. Тогда:

ν (Cu)= 164=0,0156 моль

ν (HNO 3 )=4∙0,0156=0,0625 моль

m (HNO 3 )= 0,0625∙63=4 г

В лаборатории используется концентрированная азотная кислота ω=65%, плотностью ρ=1,4 гсм 3

m раствора (HNO 3 )= 4,65=6 г, V раствора (HNO 3 )=61,4=1,5 см 3

Количество вещества выделившегося оксида азота (IV):

ν(NO 2 )= 2 ∙ 0,0156=0,0312 моль

По уравнению реакции (1) для поглощения NO 2 необходимо 0,03124=0,0078 моль

m(Са(ОН) 2 )=0,078 ∙ 74=0,5772 г

Известковая вода содержит

1г Са(ОН) 2 в 1л воды. Если принять её плотность равной 1, то для полного поглощения сравнительно небольшого количества выделяющегося газа потребуется 577,2 мл раствора.

Используем для поглощения имеющийся 8% раствор гидроксида натрия (ρ=1,26 гсм 3 ):

Уравнение протекающей реакции:

2NO 2 + 2NаOH = NаNO 3 + NаNO 2 + H 2 O

ν (NаOH)=0,0312 моль

m раствора (NаOH)=1,248,08=15,6 г

V раствора (NаOH)=15,61,26=12,4 мл

2.2 Лабораторный опыт «Поглощение оксидов азота раствором гидроксида натрия»

Установка для получения оксидов азота состоит из штативов, пробирки, пробки с газоотводной трубкой, пробирки-приёмника и спиртовки (Приложение 1). В пробирку помещаем 1 г медных стружек и добавляем концентрированную азотную кислоту. Пробирку закрываем пробкой с газоотводной трубкой и укрепляем в штативе. Конец газоотводной трубки опускаем в пробирку-приёмник с раствором гидроксида натрия. В раствор гидроксида натрия добавляем индикатор – фенолфталеин. При нагревании начинает выделяться бурый газ – оксид азота(IV), который поглощается в пробирке – приёмнике. Раствор обесцвечивается (приложение 2).

Подведя итоги работы , можно сделать вывод, что для поглощения оксидов азота в школьной лаборатории можно использовать сорбционные методы: абсорбцию оксидов азота водными растворами щелочей, тем самым внести, пусть небольшой, вклад в решение общей проблемы загрязнения окружающей среды .

1. И. И. Новошинский, Н. С. Новошинская. Химия 9 класс. ООО «ТИД «Русское слово- РС», 2010.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М., Химия, 1981.

3. Кузнецов И.Е., Троцкая Т.М. Защита воздушного.бассейна от загрязнения вредными веществами химических предприятий. — М.: «Химия», 1979.

4. Практикум по неорганической химии под ред. доц. Рыбкиной Т.И., изд. центр НИ

🎬 Видео

Нейтрализация диоксида азотаСкачать

Химия | Решение пробника ОГЭСкачать

Химия 11 класс (Урок№17 - Принципы химического производства. Промышленное получение металлов.)Скачать

ЖЕЛЕЗО и его соединения для ЕГЭ ПОЛНОСТЬЮ | Самые завальные реакции | ЕГЭ по химии 2023Скачать