AlexSinttig ›Blogi› N2O. Mis on dilämmastikoksiid?

Mis on dilämmastikoksiid?

Mittesüttiv, kuid säilitab põlemist. Sissehingamisel ei ärrita dilämmastikoksiid hingamisteid ega seondu hemoglobiiniga. Pärast sissehingamise lõpetamist, 10-15 minuti pärast, eritub see täielikult hingamisteede kaudu. Hapniku molekulide eraldamine lämmastiku molekulidest võtab väga kõrge temperatuuri. Põlemiskambris toimuv lämmastikoksiidi põlemise keemiline reaktsioon erineb puhta hapniku omast, mis põleb väga kiiresti ja kontrollimatult.

Lämmastikumolekulid aeglustavad reaktsiooni just nii palju, et kontrollida hapniku sissepritsimist. Puhas hapnik lõhkeks liiga palju. Lisahapnik suurendab silindris põlemiskiirust, põhjustades segu kiirema ja "kuumema" põlemise. See protsess omakorda arendab silindris suuremat rõhku ja suurendab selle tulemusena võimsust. Nagu juba mainitud, on lämmastikoksiid gaas. Seega peab see autos kasutamiseks olema pakitud kõrgsurvesilindrisse (900–1000 psi), mis võimaldab gaasist vedeliku muuta ja kaasaskantavaks muuta..

Põlemiskambrisse sattudes naaseb dilämmastikoksiid gaasilisse olekusse ja jahtub temperatuurini -51 ° C. Kanalit läbides jahutab see metsikult külm gaas silindrisse sisenevat õhku. Segu jahtudes muutub see tihedamaks, võimaldades lisada rohkem bensiini. Seega võimaldab külm, paks töösegu mootorist välja tõmmata veelgi suurema hulga hobuseid, kuna temperatuuri langusest põlemiskambris 10 ° C võrra suureneb hobuste arv 1%, mis tähendab, et kui temperatuur langeb 50 ° C 300 hobujõulise mootoriga saame kokku kuni 30 hobust (ja see pole nitroksiid ise), mis üldiselt pole halb.

Harjuta
Tänapäeval on enamiku sõitjate jaoks ainsaks võimaluseks lämmastikoksiidisüsteemide kasutamine mootori võimsuse koheseks suurendamiseks. Ja me ei räägi ainult kõrgelt spetsialiseerunud võidusõiduautodest. N20-d võib pidada valikuks enamusele kasutajatele, kes soovivad oma igapäevasest mootorist rohkem kasu saada..
Täna pakuvad N20 võimsustõstesüsteemide tootmisele spetsialiseerunud ettevõtted muljetavaldavat nimekirja kõige kvaliteetsematest seadmetest. Neid süsteeme on paigaldamine ja käitamine üsna lihtne ja usaldusväärne..

Enne kui hakkate mõtlema, kuidas oma mootorit häälestada, peate mõistma, et selle tulemusena annab teie auto / mootorratta mootor kogu oma potentsiaalse jõu. On kaks küsimust, millele peate ise vastama: kui sageli ja kui kaua surute oma mootorit oma piirini; milline võimsuse suurendamise süsteem on teie jaoks mugavuse ja juhtimise osas kõige vastuvõetavam.

Kui lähenete küsimusele "dollar hobujõu kohta", jõuate järeldusele, et dilämmastikoksiidisüsteem annab teile kõige rohkem väärtust iga dollari kohta, mille investeerite kõige vähem mootori vahetusega..

Kakskümmend aastat kestnud ülemaailmne kogemus N20 kasutamisel on tõestanud võimalust suurendada seeriaautode võimsust 10–200 hobujõuni ilma mootori kardinaalsete muudatusteta. Hoolikalt valitud, õigesti häälestatud süsteemiga saate kindel olla võimsuse suurendamisel, säilitades samas töökindluse, mida saab võrrelda ainult mootori mahu suurendamisega..

Kuidas suurendada võimsust?
Mootor töötab kütuse põletamisega, mis põlemiskambris välgu hetkel tekitab kolvid alla surudes ülerõhu. Kui soovite rohkem energiat, põletage rohkem kütust. Sel juhul vabaneb rohkem energiat ja vastavalt sellele suurte jõupingutustega kolbide allapoole surumiseks.

Kõlab üsna lihtsalt. Kuid seda pole nii lihtne teha. Mootori võimsuse kasvu mõjutavad erinevad tegurid. Käsitleme kolme kõige põhilisemat:

Mis tahes kütus vajab põlemiseks hapnikku. Kui soovite rohkem kütust põletada, peate segusse lisama ka rohkem hapnikku. Praktiliselt kõik mootori võimsuse suurendamise skeemid töötavad kütuse ja hapniku voolu suurendamise alusel. Suuremad nukkvõllid, ventiilid ja karburaatorid, sisselaske- ja väljalaskeavad, nende asukoht ja pinnaviimistlus, kompressorid ja turbolaadurid, dilämmastikoksiid on peamised näited mootori häälestamisest, mis võimaldab rohkem hapnikku rohkem kütust põletada, mis annab teile võimsuse kasvu. Dilämmastikoksiidi sissepritsesüsteemid on tõenäoliselt kõige tõhusam viis hapniku voolu ja seega mootorisse kütuse suurendamiseks. See on peamine põhjus, miks N20 süsteemid suurendavad nii palju võimsust võrreldes teiste meetoditega. Teine peamine tegur võimsusteguri suurendamisel on kütuse aurustamine. Bensiin (nagu teisedki võistlustel kasutatavad kütused) ei põle suletud põlemiskambris vedelikuna. Parima põlemise saavutamiseks tuleb kütus muuta auruks (kütuse ja õhu segu). See saavutatakse kas termomehaaniliselt karburaatorites või otsese sissepritsega. Mootori temperatuur ja mehaaniline pihustamine on kiirema aurustamise võtmed. Termomehaaniliselt töödeldes muutub pihustatud kütus väikesteks tilkadeks, mis aurustuvad põlemiskambris kiiresti kuni täieliku kokkusurumiseni. Kütusetilkade suurus on väga oluline. Põlemiskambrisse tarnitav kütus peaks koosnema tilkadest, mis on kümneid kordi väiksemad kui tavaline bensiinitilk. Kolmas võimsustegur, mida vaatleme, on õhk (segu kvaliteet). Proovige joosta mägedes 10 000 meetri tipus. Lämbute väga kiiresti, olete hapnikupuuduse tõttu kurnatud. Miks? Kuna õhk on haruldasem, vähem hapnikuga varustatud, on selle rõhk väiksem kui merepinnal. Mootori töö jaoks on atmosfäärirõhu, õhutemperatuuri ja niiskuse jõud äärmiselt oluline. Me ei saa keskkonda mõjutada, kuid saame mingil määral kontrollida sisselaske segu kvaliteeti. Jahutame kütusesegu selle paksendamiseks enne mootorisse toomist. Ja mida tihedam segu on, seda rohkem täidetakse seda kütuse ja õhuga, mis annab täiendavat võimsust. Veeldatud gaasi kujul segule tarnitud dilämmastikoksiid põhjustab selle kohese jahutamise, kuna aurustuva veeldatud gaasi temperatuur on ümbritsevast temperatuurist alati mitu suurusjärku madalam. Muu hulgas on dilämmastikoksiidisüsteemide ülesanne suurendada tarnitava kütuse tihedust standardi suhtes vähemalt 65%. Mootorisse juhitav tihedam segu annab N20-ga kombineerituna rohkem lisavõimsust.

Mis on dilämmastikoksiid ja mida see mootoriga teeb?
Mootori jaoks võib dilämmastikoksiidi ette kujutada kui tavalise atmosfääri mugavamat asendajat..

Kuna oleme huvitatud ümbritseva õhu hapnikusisalduse suurendamisest, annab dilämmastikoksiid meile lihtsa tööriista, et kontrollida, kui palju hapnikku leidub, kui annate mootorile täiendavat kütust suurema võimsuse eraldamiseks..

Dilämmastikoksiid ei ole kütus. Dilämmastikoksiid on mugav viis lisahapniku lisamiseks, et rohkem kütust põletada.

Kui lisate dilämmastikoksiidi ja lisakütust ei lisa, kiirendate ainult mootori tavapäraselt kasutatava kütuse põletamise kiirust. See viib ainult hävitava detonatsioonini. Energia on kütusekaaslane, mitte N20. Dilämmastikoksiid võimaldab teil sama aja jooksul põletada rohkem kütust. Tulemuseks on auto / mootorratta kiirendamiseks kütusest eralduva koguenergia tohutu suurenemine..

Dilämmastikoksiidis pole võlujõudu. Tegelikult ei erine N20 kasutamine põhimõtteliselt suurema karburaatori, parema torustiku, ülelaaduri või turbolaaduri kasutamisest..

Teie ja teie mootori merepinnal valmistatud õhk sisaldab:
- lämmastik 78%;
- hapnik 21%;
- ja ainult 1% - muid gaase.

Dilämmastikoksiid on valmistatud Maa atmosfääri kahest suurimast koostisosast ja sisaldab kahte lämmastikumolekuli ja ühte hapniku molekuli.

Dilämmastikoksiidi sisestamisel mootorisse purustab põlemissoojus N20 sideme, pakkudes teie mootorile rohkem hapnikku. Ja lämmastikumolekulid takistavad segu plahvatamist ja mootori lõhkamist. Kõik võistlusmootorid töötavad samadel põhimõtetel: rohkem õhku (parem tasakaal, võimendus, turbo või N20) ja rohkem kütust tihedamas segus annab suurema võimsuse..

Hinna ja kvaliteedi suhe
Nüüd pakub häälestusturg tohutult erinevaid süsteeme, mida tarbija saab kasutada..

Varem võite kulutada tuhandeid dollareid oma segude (karburaatorid, pihustid), torustikusüsteemide, ventiilide ja pumpade, väljalaskesüsteemide, kolbide, näpistamis- / ümbertöötluskanalite, võimendus- või turbolaadurite seadistamiseks, et saada sama võimsuse suurendamine, mida dilämmastikoksiidisüsteem võimaldaks mitusada dollarit. Kuid see ei tähenda, et oleks mõttetu neid osi koos nitrotega installida..

Kui olete N20 süsteemi installinud ja otsustanud oma mootori võimsuse suurendamise teed edasi minna, muutuvad kõik ülaltoodud mehaanilised häälestussüsteemid teie jaoks asjakohaseks. Peame nitrosid parimaks valikuks neile, kes ei soovi kohe palju raha kulutada, kuid soovivad samal ajal saavutada mootori võimsuse märkimisväärset kasvu..

Tuleb märkida veel üks probleemi aspekt. Kogu mehaaniline häälestamine tähendab otsest mehaanilist sekkumist mootori töösse, selle komponentide ja sõlmede muutmisse. See omakorda vähendab mootori eluiga või viib osade, näiteks silindriplokkide, kolbide, ühendusvardade, väntvõllide ja nukkvõllide, ventiilide jne väga kulukate asendamiseni..

Dilämmastikoksiidisüsteem annab teile "võimsuse nõudmisel üle võimsuse" - N20 üks peamisi eeliseid, kuna see on lülitub sisse kasutaja palvel. Ülejäänud aeg - mootor töötab tavapäraselt ilma lisakoormuste ja kütusetoodanguta. Seega jõudsime teise järelduseni - nende süsteemide kulutõhusus.

Dilämmastikoksiidide süsteemide puhul tuleb märkida ka järgmist:

Ausus.
Iga nitrosüsteemi taga on aastaid arendamist ja katsetamist. Kui väidetakse, et süsteem on võimeline antud mootori võimsust suurendama 100 hobujõu võrra, siis selle põhjuseks on tõsine katsetamine. Kui järgite tootja soovitusi ja ei usalda süsteemi paigaldamist mitteprofessionaalsetele mehaanikutele, saate kvaliteetse tulemuse.

Kvaliteet.
Kaubanduses on palju süsteeme, mis on valmistatud igapäevaseks kasutamiseks. Kõiki neid testitakse keerukatel mõõtepinkidel, simuleerides konkreetse mootori praktilisi kasutustingimusi. Nende süsteemide tehnoloogiatele, tootmistingimustele ja hooldusele esitatakse kõrgeid nõudmisi. See on kvaliteedi ja eduka toimimise võti..

Spetsiaalseid võistlussüsteeme ei tohiks standardsetes mootorites kasutada ilma mootorite spetsiaalse modifikatsioonita häälestusstuudiote spetsialistide poolt, kellel on rikkalik praktiline kogemus mootorite häälestamisel..

Kogemused.
Dilämmastikoksiidi süsteemid on olnud toodetud üle kahekümne aasta. Nende usaldusväärsus põhineb igapäevastel edukuse ja ebaõnnestumiste uuringutel. Seejärel rakendatakse neid teadmisi tootmises. Isegi kui otsustate täna ühe N20 süsteemidest esmakordselt installida, võite olla kindel, et selle taga on enam kui kahekümne aasta pikkune tootmisettevõtte kogemus.

Dilämmastikoksiid ja ökoloogia
Dilämmastikoksiidi (N20) kasutamine ei suurenda tingimata õhku saastavaid lämmastikoksiide (NOx).

Mõne pakutud süsteemi (välja arvatud võistlustele spetsialiseerunud) kasutamine ei ole enamikus osariikides seaduslikel autode ja mootorrataste mootoritel kasutamiseks seaduslik. Mõned süsteemid on saanud sertifikaadid kasutamiseks viiekümnes riigis. Sõltumatute laborite tehtud katsed on tõestanud, et need süsteemid ei suurenda kahjulike ainete hulka heitgaasides. Igapäevastes mootorites kasutamiseks soovitame siiski kasutada ainult seaduslikult lubatud lämmastikoksiidide süsteeme..

Dilämmastikoksiidisüsteemide tüübid
Kaks kõige populaarsemat segu tarnimise tüüpi dilämmastikoksiidisüsteemides on: spetsiaalne sissepritsega terasplaat, näiteks Powershot. Karburaatori ja etteandekollektori vahele monteeritud eraldusplaat - sadamas lämmastikoksiidi ja lisakütuse otseseks sissepritseks toitekollektorisse; spetsiaalsete sissepritsedüüside süsteem, mis varustab N20 ja täiendavat kütust otse põlemiskambrisse (töötab paralleelselt tavalise seguvarustussüsteemiga). Need süsteemid suudavad täiendava kütusega tarnida tohutul hulgal N20, jaotades segu ühtlaselt igasse silindrisse. Otsepõlemissüsteemid annavad mõnele spetsiaalselt ette valmistatud võistlusmootorile üle 500 hobujõu. Otsepritsesüsteemid nõuavad tarnitud kütuse hulga reguleerimiseks reeglina standardsete kütusejoade asendamist häälestusseadmetega (suurem juhtivus)..

Süsteemi seadistamine. Mitu olulist punkti
Rikete vältimiseks, samuti vajaliku süsteemi võimsuse õigeks arvutamiseks ja juhtkäskude seadmiseks lugege kaasasolevat kirjandust või pöörduge spetsialistide poole!

Alustage alati väikselt. Kui olete ostnud reguleeritud süsteemi, käivitage see madalaima võimsusega. Kavandatud süsteemides võtab mootori võimsuse maksimaalne saavutamine väga vähe aega. Vähendage tarbetuid riske - ärge alustage süsteemikatseid võimsuse piirides.

Ole oma mootori suhtes realistlikum. Mootori maksimaalse võimaliku koormuse osas pidage nõu spetsialistiga.

Ainult sina tead täpselt, mis su mootoris on ja mis kvaliteediga see on. Kui te pole selle mõne osa usaldusväärsuses kindel, pöörduge spetsialisti poole.

Kui teate, et teie mootori sees pole häälestavaid osi, siis olete kõige soodsamas olukorras, võttes arvesse, et kõik tooted on valmistatud tehases piisava ressursivaruga..

Võimsus on kütusekaaslane. Lisavõimsust reguleerib mootorile tarnitava lisakütuse kogus, kui nitrosüsteem on sellega seotud. Kui kütusekogus ei ühti N20 kogusega, ei saa te soovitud tulemust..

Tarnitava kütuse koguse jaoks on kaks juhtnuppu - kütusejoa suurus ja kütuse rõhk.

Tuleb meeles pidada, et õige kütuserõhku loeb manomeeter ainult siis, kui süsteem töötab. Mõned kütuse rõhuregulaatorid annavad valenäite. Tavaliselt on tegelik kütuserõhk tavalise gabariidi näidust madalam ja võib põhjustada probleeme. Nitrosüsteemi seadistamisel juhinduge manomeetri näidudest, millega teie süsteem on varustatud.

Nitrosel on ainulaadne omadus puhastada süüteküünlaid kuni nende äsjase paigaldamiseni. Kui küünla portselanil on detonatsiooni märke, nagu pisikesed hõbedakogused või mustad laigud, tuleb N20 toitesurvet reguleerida. Kui süüteküünla ots on värvunud sinaka "vikerkaarega", tuleb N20 toitesurvet reguleerida. Kui näete otsa sulamise märke, peate reguleerima N20 toitevoolu rõhu ja asendama küünlad lühema seeliku ja paksema otsaga..

Kui teie süsteem hakkab ootamatult talitlushäiret tegema, isegi kui te pärast selle installimist ise muudatusi ei teinud, on kõige tavalisem põhjus süsteemi või kütusefiltri ummistumine. Süsteemiga kaasas olev kirjeldus annab teavet süsteemi filtri ja lisakütuse filtri asukoha kohta. Kontrollige neid perioodiliselt.

N2 mis see on

Lämmastik on värvitu ja mittetoksiline, lõhnatu ja maitsetu. Lämmastik eksisteerib normaalsel temperatuuril ja rõhul looduslikult mittesüttiva gaasina. See gaas (lämmastik) on õhust mõnevõrra kergem, seetõttu suureneb selle kontsentratsioon kõrgusega. Keemispunktini jahutatuna muutub lämmastik värvituks vedelikuks, mis teatud rõhu ja temperatuuri juures muutub tahkeks värvituks kristalliliseks aineks. Lämmastik lahustub vees ja enamikus muudes vedelikes halvasti ning on halb elektri- ja soojusjuht.

Enamik lämmastiku kasutusalasid on tingitud selle inertsetest omadustest. Kõrgel rõhul ja temperatuuril reageerib lämmastik aga mõne aktiivse metalliga nagu liitium ja magneesium, moodustades nitriide, aga ka mõningate gaasidega nagu hapnik ja vesinik..

Põhilised lämmastikufaktid: avastuste ajalugu ja peamised omadused

Lämmastik (N2) on üks levinumaid aineid Maal. Meie planeedi atmosfäär koosneb sellest 75% -st, samas kui hapniku osakaal selles on vaid 22%.

Kummalisel kombel ei teadnud teadlased selle gaasi olemasolust pikka aega. Alles 1772. aastal kirjeldas inglise keemik Daniel Rutherford seda kui “saastunud õhku”, mis ei suuda põlemist ülal pidada, ei reageeri leelistega ega sobi hingamiseks. Juba sõna "lämmastik" (kreeka keelest - "elutu") pakkus 15 aastat hiljem välja Antoine Lavoisier.

Tavalistes tingimustes on see värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas, mis on õhust raskem ja praktiliselt inertne. Temperatuuril -195,8 ° C muutub see vedelaks olekuks; temperatuuril -209,9 ° C - kristallub, meenutades lund.

Lämmastikurakendused

Praegu on lämmastik leidnud laialdast kasutamist kõigis inimtegevuse valdkondades..

Niisiis kasutab nafta- ja gaasitööstus seda naftakaevude taseme ja rõhu reguleerimiseks, maagaasi mahutitest hapniku väljasaatmiseks, gaasijuhtmete puhastamiseks ja katsetamiseks. Keemiatööstus vajab seda väetiste tootmiseks ja ammoniaagi sünteesiks, metallurgia - mitmete tehnoloogiliste protsesside jaoks. Tulenevalt sellest, et lämmastik tõrjub hapnikku, kuid ei toeta põlemist, kasutatakse seda tulekustutamisel. Toiduainetööstuses asendab toodete pakkimine lämmastiku atmosfääris säilitusainete kasutamist, hoiab ära rasvade oksüdeerumise ja mikroorganismide arengu. Lisaks kasutatakse seda ainet farmaatsias mitmesuguste ravimite tootmiseks ja laboridiagnostikas - mitmete analüüside läbiviimiseks..

Vedel lämmastik suudab mõne sekundi jooksul kõike külmutada ilma jääkristallide moodustumiseta. Seetõttu kasutavad arstid seda krüoteraapias surnud rakkude eemaldamiseks, samuti spermatosoidide, munarakkude ja koeproovide külmkonserveerimisel..

N2 mis see on

See õppetund on pühendatud lämmastikoksiididele, mis veega suheldes moodustavad happeid ja moodustavad vastavalt soola, - EI₂ ja N₂O_viis.

EI₂ on tüüpiline happeline oksiid, millel on kõrge keemiline aktiivsus ja mis suhtleb mittemetallidega (väävel, fluor, vesinik) tugeva oksüdeerijana; kasutatakse ka väävelhappe tootmisel (dilämmastikmeetod), oksüdeerides vääveldioksiidi oleumiks (SO₃) ja dilämmastikhape (HNO₂).

N₂O_viis - see on kõrgeim lämmastikoksiid, see on väga lenduv, toimib orgaaniliste ainetega, seetõttu tuleb seda hoida klaasnõudes (! Tähtis! Fluorhappet (HF), vastupidi, hoitakse polümeermahutis tänu sellele, et see söövitab klaasi), laguneb kergesti toksiliseks NO₂ plahvatusega; kasutatakse lämmastikhappe (HNO₃).

Oluline on teada, et kõik lämmastikoksiidid on mürgised!

Ma teen ettepaneku uurida keemilisi omadusi üksikasjalikumalt, kasutades tabelit, mis sisaldab kõiki eksami sooritamiseks vajalikke reaktsioone.

Soola moodustavad lämmastikoksiidid

N₂O_viis

2) funktsioon

EI₂ (Lämmastikdioksiid, lämmastikdioksiid) - punakaspruun gaas, mürgine,

iseloomuliku terava lõhnaga;

See lahustub vees hästi;

N₂O_viis (Dinitrogeenpentoksiid, lämmastikpentoksiid) - värvusetud, lenduvad kristallid, plahvatusohtlikud;

See lahustub vees hästi;

3) Laboris hankimine

4) Tööstuses vastuvõtmine

EI + O₂ = EI₂ (õhus - koheselt);

5) Keemilised omadused

1) Lagunemine:

2) Hapetega:

3) Metallidega:

4) mittemetallidega:

Vee juuresolekul reaktsioon kulgeb (HNO moodustumine₃):

5) sooladega:

6) oksiididega:

7) Põhjendusega:

2NO₂ + 2KOH = KNO₃ + KNO₂ + H₂O

1) Lagunemine:

2) Hapetega:

3) metallidega:

4) mittemetallidega:

5) sooladega:

6) oksiididega:

7) Põhjendusega:

6) Taotlus

1) kasutatakse H tootmisel₂NII₄ ja HNO₃;

2) oksüdeeriv aine raketikütuses;

3) koos teiste lämmastikoksiididega moodustab "rebasesaba" - kemikaalide tootmise ja autode heitgaaside heitkogused;

4) Mürgine, põhjustab kopsuturset.

1) kasutamine on piiratud lämmastikoksiidi (V) plahvatusohtlikkuse tõttu;

2) kasutatakse nitraatorina (orgaanilises keemias).

Järgmine tund keskendub selle teema ülesannetele..

Lämmastikukeemia

Positsioon keemiliste elementide perioodilisustabelis

Lämmastik asub V rühma peamises alarühmas (või tänapäevases PSCE kujul 15. rühmas) ja D.I keemiliste elementide perioodilise süsteemi teises perioodis. Mendelejev.

Lämmastiku elektrooniline struktuur

Elektrooniline lämmastiku konfiguratsioon põhiseisundis:

Lämmastikuaatom sisaldab välisel energiatasandil 3 paardumata elektroni ja ühte üksikut elektronpaari maa-energia olekus. Järelikult võib lämmastikuaatom moodustada vahetusmehhanismi abil 3 sidet ja doonori-aktseptori mehhanismi kaudu 1 sidet. Seega on lämmastiku maksimaalne valents ühendites IV. Samuti iseloomulik lämmastiku valents ühendites - III.

Lämmastikuaatomi oksüdatsiooniaste on vahemikus -3 kuni +5. Lämmastiku tüüpilised oksüdatsiooniastmed -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.

Füüsikalised omadused ja looduses viibimine

Lämmastik looduses eksisteerib lihtsa gaasilise aine N kujul₂. Ei värvi, lõhna ega maitset. Molekul N₂ mittepolaarne, seetõttu on lämmastik vees praktiliselt lahustumatu.

Lämmastik on õhu põhikomponent (79 massiprotsenti). Maapõues leidub lämmastikku peamiselt nitraatide kujul. Osa elusorganismides sisalduvatest valkudest, aminohapetest ja nukleiinhapetest.

Molekuli struktuur

Lämmastikumolekuli aatomite vaheline side on kolmekordne, kuna igal molekuli aatomil on 3 paaristamata elektroni. Üks σ-side (sigmaside) ja kaks - π-side.

Lämmastikumolekuli struktuurivalem:

Lämmastikumolekuli struktuur-graafiline valem: N≡N.

Lämmastikumolekuli moodustumise ajal kattuvate elektronpilvede skeem:

Lämmastikuühendid

Tüüpilised lämmastikuühendid:

Lämmastiku tootmise meetodid

1. Laboris olev lämmastik saadakse ammooniumkloriidi ja naatriumnitriti küllastunud lahuste koostoimel. Vahetusreaktsiooni tulemusena tekkinud ammooniumnitrit laguneb kergesti lämmastiku ja vee moodustamiseks. Ammooniumkloriidi lahus valatakse kolbi ja tilklehtri lahus on naatriumnitriti lahus. Kui kolbi valatakse naatriumnitrit, algab lämmastiku eraldumine. Koguge arenenud lämmastik silindrisse. Lämmastiku atmosfääris põlev kild kustub.

Protsessi üldvõrrand:

Videokogemust naatriumnitriti ja ammooniumkloriidi koostoimest saab vaadata siit.

Lämmastik tekib ka ammoniaagi põlemisel:

2. Kõige rohkem puhast lämmastikku saadakse leelismetallasiidide lagundamisel.

Näiteks naatriumasiidi lagundamise teel:

3. Teine laboratoorne meetod lämmastiku tootmiseks on vask (II) oksiidi redutseerimine ammoniaagiga temperatuuril

3CuO + 2NH₃ → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Tööstuses saadakse lämmastikku sõna otseses mõttes õhust. Sest Tuletan teile meelde, et tööstuses on väga oluline, et tooraine oleks odav ja kättesaadav. Õhku on palju ja see on endiselt tasuta.

Kasutatakse erinevaid lämmastiku eraldamise meetodeid õhust - adsorptsioonitehnoloogiat, membraani- ja krüogeenseid tehnoloogiaid.

Adsorptsioonimeetodid õhu komponentideks eraldamiseks põhinevad gaasiliste keskkondade eraldamisel lämmastikutaimedes, gaasisegu üksikute komponentide seondumisel tahke ainega, mida nimetatakse adsorbendiks..

Membraanisüsteemide tööpõhimõte on gaasikomponentide tungimise määra erinevus membraanainest. Gaaside eraldamise liikumapanev jõud on osarõhkude erinevus membraani eri külgedel.

Krüogeensete õhueraldusüksuste töö põhineb gaasisegude eraldamise meetodil, mis põhineb õhukomponentide keemispunktide erinevusel ja vedeliku ja auru segude koostise erinevusel tasakaalus..

Lämmastiku keemilised omadused

Normaalsetes tingimustes on lämmastik keemiliselt passiivne.

1. Lämmastik omab oksüdeeriva aine omadusi (koos elementidega, mis paiknevad perioodilisustabelis allpool ja vasakul) ning redutseeriva aine omadusi (elemendid asuvad ülal ja paremal). Seetõttu reageerib lämmastik metallide ja mittemetallidega.

1.1. Molekulaarne lämmastik ei reageeri normaalsetes tingimustes hapnikuga. Reageerib hapnikuga ainult kõrgel temperatuuril (2000 ° C), elektrikaarel (looduses - äikese ajal):

Protsess on endotermiline, st. voolab soojuse neeldumisega.

1.2. Tugeva kuumutamise korral (2000 ° C või elektrilahenduse toimel) reageerib lämmastik binaarsete ühendite moodustamiseks väävli, fosfori, arseeni, süsinikuga:

2C + N₂ → N≡C - C≡N

1.3. Lämmastik reageerib vesinikuga. kõrgel rõhul ja kõrgel temperatuuril katalüsaatori juuresolekul. See toodab ammoniaaki:

See protsess on eksotermiline, st. voolab koos soojuse eraldumisega.

1.4. Lämmastik reageerib aktiivmetallidega: toatemperatuuril liitium, kuumutamisel kaltsium, naatrium ja magneesium. Sel juhul moodustuvad binaarsed nitriidiühendid.

Näiteks reageerib liitium lämmastikuga, moodustades liitiumnitriidi:

2. Lämmastik praktiliselt ei reageeri keeruliste ainetega äärmiselt madala reaktiivsuse tõttu.

Koostoime on võimalik ainult karmides tingimustes toimeainetega, näiteks tugevate redutseerijatega.

Näiteks lämmastik oksüdeerib liitiumhüdriidi:

Ammoniaak

Molekulstruktuur ja füüsikalised omadused

Ammoniaagi molekulis NH₃ lämmastikuaatom on ühendatud kolme üksiku kovalentse polaarse sidemega vesiniku aatomitega:

Ammoniaagi molekuli geomeetriline kuju on korrapärane kolmnurkne püramiid. Sidumisnurk H-N-H on 107,3 ​​®:

Ammoniaagis sisalduval lämmastikuaatomil on välise energia tasemel üks üksik elektronipaar. Sellel elektronipaaril on oluline mõju nii ammoniaagi omadustele kui ka selle struktuurile. Ammoniaagi elektrooniline struktuur on tetraeeder, mille keskel on lämmastikuaatom:

Ammoniaak on kirbe iseloomuliku lõhnaga värvitu gaas. Mürgine. Kaalub vähem õhku. N-H side on tugevalt polaarne, seetõttu tekivad vedelas faasis ammoniaagimolekulide vahel vesiniksidemed. Samal ajal lahustub ammoniaak vees väga hästi, kuna ammoniaagi molekulid moodustavad vesimolekulidega vesiniksidemeid.

Meetodid ammoniaagi tootmiseks

Laboris tekib ammoniaak ammooniumsoolade ja leeliste koostoimel. Kuna ammoniaak lahustub vees väga hästi, kasutatakse puhta ammoniaagi saamiseks tahkeid aineid.

Näiteks võib ammoniaaki toota ammooniumkloriidi ja kaltsiumhüdroksiidi segu kuumutades. Segu kuumutamisel moodustub sool, ammoniaak ja vesi:

Jahvata soola ja aluse segu põhjalikult uhmriga ning kuumuta segu. Tekkinud gaas kogutakse katseklaasi (ammoniaak on kerge gaas ja katseklaas tuleb pöörata tagurpidi). Märg lakmuspaber muutub ammoniaagi manulusel siniseks.

Videokogemusi ammoniaagi saamiseks ammooniumkloriidist ja kaltsiumhüdroksiidist saab vaadata siit.

Teine ammoniaagi tootmise laborimeetod on nitriidi hüdrolüüs..

Näiteks kaltsiumnitriidi hüdrolüüs:

Tööstuses saadakse ammoniaak Haberi protsessi abil: otsene süntees vesinikust ja lämmastikust.

Protsess viiakse läbi temperatuuril 500-550 ° C umbes katalüsaatori juuresolekul. Ammoniaagi sünteesiks kasutatakse rõhku 15-30 MPa. Katalüsaatorina kasutatakse käsnrauda, ​​millele on lisatud alumiiniumi, kaaliumi, kaltsiumi ja räni oksiide. Lähteainete täielikuks kasutamiseks kasutatakse mittetoimivate reagentide ringlusmeetodit: reageerimata lämmastik ja vesinik viiakse tagasi reaktorisse..

Ammoniaagi tootmise tehnoloogia kohta saate lugeda siit.

Ammoniaagi keemilised omadused

1. Vesilahuses on ammoniaagil põhiomadused (tänu üksikule elektronpaarile). Võttes prootoni (H + ioon), muutub see ammooniumiiooniks. Reaktsioon võib toimuda nii vesilahuses kui ka gaasifaasis:

Seega on ammoniaagi vesilahuse keskkond leeliseline. Kuid ammoniaak on nõrk alus. 20 kraadi juures neelab üks ruumala vett kuni 700 mahuosa ammoniaaki.

Videokogemust ammoniaagi vees lahustamisest saab vaadata siit.

2. Alusena reageerib ammoniaak lahuses ja gaasifaasis sisalduvate hapetega, moodustades ammooniumsoolad.

Näiteks reageerib ammoniaak väävelhappega, moodustades kas happelise soola - ammooniumvesiniksulfaadi (happe liias) või keskmise soola - ammooniumsulfaadi (liigse ammoniaagiga):

Teine näide: ammoniaak reageerib süsinikdioksiidi vesilahusega, moodustades ammooniumkarbonaate või -vesinikkarbonaate:

Videokogemust ammoniaagi ja kontsentreeritud hapete - lämmastik-, väävel- ja vesinikkloriidhapete - koostoimest saab vaadata siit.

Gaasifaasis reageerib ammoniaak lenduva vesinikkloriidiga. Nii tekib paks valge suits - see eraldab ammooniumkloriidi.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Videokogemust ammoniaagi ja vesinikkloriidi vastastikmõjust gaasifaasis (suitsuta tulekahju) saab vaadata siit.

3. Alusena reageerib ammoniaagi vesilahus raskmetallide soolade lahustega, moodustades lahustumatuid hüdroksiide.

Näiteks reageerib ammoniaagi vesilahus raud (II) sulfaadiga, moodustades ammooniumsulfaadi ja raud (II) hüdroksiidi:

4. Vase, nikli, hõbeda soolad ja hüdroksiidid lahustuvad üle ammoniaagi, moodustades kompleksühendid - aminokompleksid.

Näiteks vask (II) kloriid reageerib ammoniaagi liiaga, moodustades tetramminomeedilise (II) kloriidi:

Vask (II) hüdroksiid lahustub ammoniaagi liias:

5. Ammoniaak põleb õhus, moodustades lämmastiku ja vee:

Kui reaktsioon viiakse läbi katalüsaatori (Pt) juuresolekul, oksüdeeritakse lämmastik NO-ks:

6. Oksüdatsiooniastmes +1 olevate vesinikuaatomite tõttu võib ammoniaak toimida oksüdeeriva ainena, näiteks reaktsioonides leelise, leelismuldmetallide, magneesiumi ja alumiiniumiga. Metallidega reageerib ainult vedel ammoniaak.

Näiteks reageerib vedel ammoniaak naatriumiga, moodustades naatriumamiidi:

Võimalik on ka Na moodustumine₂NH, Na₃N.

Kui ammoniaak reageerib alumiiniumiga, tekib alumiiniumnitriid:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

7. Lämmastiku tõttu oksüdatsiooniastmes -3 on ammoniaagil redutseerivad omadused. Võib suhelda tugevate oksüdeerijatega - kloor, broom, vesinikperoksiid, peroksiidid ja mõnede metallide oksiidid. Sel juhul oksüdeeritakse lämmastik reeglina lihtsaks aineks.

Näiteks oksüdeeritakse ammoniaak kloori abil molekulaarseks lämmastikuks:

Vesinikperoksiid oksüdeerib ammoniaaki ka lämmastikuks:

Metalloksiidid, mis asuvad metallipingete elektrokeemilises reas paremal, on tugevad oksüdeerijad. Seetõttu oksüdeerivad nad ka ammoniaaki lämmastikuks..

Näiteks oksüdeerib vask (II) oksiid ammoniaaki:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Ammooniumsoolad

Ammooniumsoolad on soolad, mis koosnevad ammooniumkatioonist ja happejäägi anioonist.

Meetodid ammooniumsoolade saamiseks

1. Ammooniumisooli võib saada hapete vastastikmõjul. Eespool kirjeldatud reaktsioonid.

2. Ammooniumisooli saadakse ka ammooniumsoolade ja teiste soolade vahetusreaktsioonides.

Näiteks reageerib ammooniumkloriid hõbenitraadiga:

3. Ammooniumsoolade hulgast võib saada happelisi ammooniumsooli. Ammoniaagi lisamisega läheb happeline sool keskkonda.

Näiteks reageerib ammooniumvesinikkarbonaat ammoniaagiga, moodustades ammooniumkarbonaadi:

Ammooniumsoolade keemilised omadused

1. Kõik ammooniumsoolad on tugevad elektrolüüdid, mis lahustuvad vesilahustes peaaegu täielikult ioonideks:

NH₄Cl - NH₄ + + Cl -

2. Ammooniumsooladel on tavaliste lahustuvate soolade omadused - nad alustavad leeliste, hapete ja lahustuvate sooladega vahetusreaktsioone, kui toodetes moodustub gaas, sade või nõrk elektrolüüt.

Näiteks reageerib ammooniumkarbonaat vesinikkloriidhappega. Sel juhul eraldub süsinikdioksiid:

Ammooniumsoolad reageerivad leelistega, moodustades ammoniaagi.

Näiteks reageerib ammooniumkloriid kaaliumhüdroksiidiga:

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Koostoime leelistega on kvalitatiivne reaktsioon ammooniumioonidele. Vabanenud ammoniaak tuvastatakse lakmustesti iseloomuliku terava lõhna ja sinise värvimuutuse tõttu.

3. Ammooniumsoolad läbivad katioonhüdrolüüsi, kuna ammooniumhüdroksiid - nõrk alus:

4. Kuumutamisel lagunevad ammooniumsoolad. Veelgi enam, kui sool ei sisalda oksüdeerivat aniooni, toimub lagunemine lämmastikuaatomi oksüdatsiooniastet muutmata. Nii lagunevad ammooniumkloriid, karbonaat, sulfaat, sulfiid ja fosfaat:

Kui sool sisaldab oksüdeerivat aniooni, kaasneb lagunemisega ammooniumiooni lämmastikuaatomi oksüdatsiooniseisundi muutus. Nii toimub nitraadi, nitriti ja ammooniumdikromaadi lagunemine:

Temperatuuril 250–300 ° C:

Üle 300 ° C:

Ammooniumdikromaadi ("vulkaan") lagunemine. Ammooniumdikromaadi oranžid kristallid reageerivad põleva täpi mõjul ägedalt. Ammooniumdikromaat on oma koostises eriline sool - oksüdeerija ja redutseerija. Seetõttu võib selle soola sees toimuda redoksreaktsioon (intramolekulaarne ORR):

Oksüdeerija - kroom (VI) muutub kroomiks (III), moodustub roheline kroomoksiid. Redutseerija - lämmastik, mis on osa ammooniumiioonist, muundatakse gaasiliseks lämmastikuks. Niisiis muundatakse ammooniumdikromaat roheliseks kroomoksiidiks, gaasiliseks lämmastikuks ja veeks. Reaktsioon algab põlevast killust, kuid ei lõpe, kui killuke eemaldatakse, vaid muutub veelgi intensiivsemaks, kuna reaktsiooni käigus eraldub soojus ja alates kilust areneb protsess välja nagu laviin. Kroom (III) oksiid on väga kõva tulekindel roheline aine; seda kasutatakse abrasiivina. Sulamistemperatuur on ligi 2300 kraadi. Kroomoksiid on väga stabiilne aine, see ei lahustu isegi hapetes. Stabiilsuse ja intensiivse värvuse tõttu kasutatakse kroomoksiidi õlivärvide valmistamisel.

Videokogemust ammooniumdikromaadi lagunemisest saab vaadata siit.

Lämmastikoksiidid

Lämmastikoksiid (I)

Lämmastikoksiid (I) on soola moodustav oksiid. Madal lämmastikoksiidi kontsentratsioon põhjustab kerget joovastust (sellest ka nimi - "naerugaas"). Puhta gaasi sissehingamisel tekivad purjusolek ja unisus kiiresti. Dilämmastikoksiidil on nõrk narkootiline toime ja seetõttu kasutatakse seda meditsiinis suurtes kontsentratsioonides. Õige annusega hapnikuga segamine (kuni 80% dilämmastikoksiidi) põhjustab kirurgilist anesteesiat.

Lämmastikoksiidi (I) molekuli struktuuri ei saa valentside sideme meetodil kirjeldada. Kuna lämmastikoksiid (I) koosneb kahest nn resonantsstruktuurist, mis muunduvad üksteiseks:

Sel juhul saab määrata üldise valemi, tähistades muutuvaid sidemeid resonantsstruktuurides punktiirjoonega:

Lämmastikoksiidi (I) saate laboris ammooniumnitraadi lagundamise teel:

Lämmastikoksiidi (I) keemilised omadused:

1. Normaalsetes tingimustes on lämmastikoksiid (I) inertne. Kuumutamisel avaldab see oksüdeerija omadusi. Lämmastikoksiid (I) oksüdeerib kuumutamisel vesinikku, ammoniaaki, metalle, vääveldioksiidi jne. Sel juhul redutseeritakse lämmastik lihtsaks aineks.

N₂O + Mg → N₂ + MgO

Teine näide: lämmastikoksiid (I) oksüdeerib kuumutamisel süsinikku ja fosforit:

2. Suhtlemisel tugevate oksüdeerijatega N₂O-l võivad olla redutseerivad omadused.

Näiteks N₂O oksüdeeritakse permanganaadi lahusega väävelhappes:

Lämmastikoksiid (II)

Lämmastikoksiid (II) on soola moodustav oksiid. Tavatingimustes on see värvitu mürgine gaas, mis lahustub vees halvasti. See muutub õhus pruuniks oksüdeerumise tõttu lämmastikdioksiidiks. Vedeldab raskustega; vedelal ja tahkel kujul on sinine.

Saamise meetodid.

1. Laboris saadakse lämmastikoksiid (II) lahjendatud lämmastikhappe (30%) toimel mitteaktiivsetele metallidele.

Näiteks 30% lämmastikhappe toimel vasele moodustub NO:

NO võib saada ka raud (II) kloriidi või vesinikjodiidi oksüdeerimisel lämmastikhappega:

FeCl₂ + NaNO₃ + 2HCl → FeCl₃ + NaCl + NO + H₂O

2HNO₃ + 2HI → 2NO + I₂ + 2H₂O

2. Looduses moodustub lämmastikoksiid (II) lämmastikust ja hapnikust elektrilahetuse toimel, näiteks äikese ajal:

3. Tööstuses saadakse lämmastikoksiid (II) ammoniaagi katalüütilise oksüdeerimise teel:

Keemilised omadused.

1. Lämmastikoksiid (II) oksüdeerijad kergesti oksüdeeruvad.

Näiteks põleb see hapniku atmosfääris:

Lämmastikoksiid (II) oksüdeerub kloori või osooni abil kergesti:

2NO + Cl₂ → 2NOCl

2. Tugevamate redutseerivate ainete juuresolekul avaldab see oksüdeeriva aine omadusi. Lämmastikoksiidi (II) atmosfääris võivad põleda vesinik, süsinik jne.

Näiteks lämmastikoksiid (II) oksüdeerib vesinikku ja vääveldioksiidi:

Lämmastikoksiid (III)

Lämmastikoksiid (III), dilämmastikanhüdriid on happeline oksiid. Oksüdatsiooniastmega +3 lämmastiku tõttu on sellel redutseerivad ja oksüdeerivad omadused. Stabiilne ainult madalatel temperatuuridel, laguneb kõrgematel temperatuuridel.

Tootmismeetodid: saab madalal temperatuuril lämmastikoksiididest:

Keemilised omadused:

1. Lämmastikoksiid (III) reageerib veega, moodustades dilämmastikhappe:

2. Lämmastikoksiid (III) interakteerub aluste ja aluseliste oksiididega:

Näiteks lämmastikoksiid (III) reageerib naatriumhüdroksiidi ja naatriumoksiidiga, moodustades naatriumnitriti ja vee:

Lämmastikoksiid (IV)

Lämmastikoksiid (IV) on pruun gaas. Väga mürgine! EI₂ mida iseloomustab kõrge keemiline aktiivsus.

Saamise meetodid.

1. Lämmastikoksiid (IV) tekib lämmastikoksiidi (I) ja lämmastikoksiidi (II) oksüdeerimisel hapniku või osooniga:

2. Lämmastikoksiid (IV) tekib kontsentreeritud lämmastikhappe toimel mitteaktiivsetele metallidele.

Näiteks kui kontsentreeritud lämmastikhape toimib vasele:

3. Lämmastikoksiid (IV) tekib ka metallnitraatide lagunemisel, mis elektrokeemilise aktiivsuse reas paiknevad magneesiumist (sh magneesiumist) paremal ja liitiumnitraadi lagunemisel.

Näiteks hõbenitraadi lagundamisel:

Keemilised omadused.

1. Lämmastikoksiid (IV) reageerib veega, moodustades kaks hapet - lämmastik- ja dilämmastikhape:

Kui NO lahustumine₂ läbi vees hapniku liias, siis moodustub ainult lämmastikhape:

Kuna dilämmastikhape on ebastabiilne, siis NO lahustumisel₂ HNO moodustub soojas vees₃ ja ei:

Kuumutamisel vabaneb hapnik:

2. Lämmastikoksiidi (IV) lahustumisel leelistes moodustuvad nitraadid ja nitritid:

Hapniku juuresolekul moodustuvad ainult nitraadid:

3. Lämmastikoksiid (IV) on tugev oksüdeerija. Fosfor, kivisüsi, väävel põleb lämmastikoksiidi (IV) atmosfääris, vääveloksiid (IV) oksüdeeritakse vääveloksiidiks (VI):

4. Lämmastikoksiid (IV) dimeerub:

Lämmastikoksiid (IV)

N₂O_viis - lämmastikoksiid (V), lämmastikhappe anhüdriid - happeline oksiid.

Lämmastikoksiidi (V) saamine.

1. Lämmastikoksiidi (V) võib saada lämmastikdioksiidi oksüdeerimisel:

2. Teine viis lämmastikoksiidi (V) saamiseks on lämmastikhappe dehüdratsioon tugeva dehüdreeriva aine, fosfori (V) oksiidiga:

Lämmastikoksiidi (V) keemilised omadused.

1. Vees lahustatuna moodustab lämmastikoksiid (V) lämmastikhappe:

2. Lämmastikoksiid (V) kui tüüpiline happeline oksiid reageerib aluste ja aluseliste oksiididega, moodustades nitraadisoolad.

Näiteks lämmastikoksiid (V) reageerib naatriumhüdroksiidiga:

Teine näide: lämmastikoksiid (V) reageerib kaltsiumoksiidiga:

3. Lämmastiku tõttu, mille oksüdatsiooniaste on +5, on lämmastikoksiid (V) tugev oksüdeerija.

Näiteks oksüdeerib see väävlit:

4. Lämmastikoksiid (V) laguneb kuumutamisel (plahvatuslikult) kergesti:

Lämmastikhape

Molekulstruktuur ja füüsikalised omadused

Lämmastikhape HNO₃ On tugev ühealuseline happe hüdroksiid. Normaalsetes tingimustes õhus suitsev värvitu vedelik, sulamistemperatuur -41,59 ° C, keemistemperatuur +82,6 ° C (normaalsel atmosfäärirõhul). Lämmastikhape seguneb veega kõigis proportsioonides. Valguses osaliselt laguneb.

Lämmastiku valents lämmastikhappes on IV, kuna lämmastiku suhtes puudub V valents. Sel juhul on lämmastikuaatomi oksüdatsiooniaste +5. See juhtub seetõttu, et lämmastikuaatom moodustab 3 vahetussidet ja üks doonor-aktseptor-side on elektronipaari doonor.

Seetõttu saab lämmastikhappe molekuli struktuuri kirjeldada resonantsstruktuuride abil:

Tähistame täiendavaid sidemeid lämmastiku ja hapniku vahel punktiirjoonega. See punktiirjoon tähistab sisuliselt delokaliseeritud elektrone. Selgub valem:

Saamise meetodid

Laboris saab lämmastikhapet mitmel viisil:

1. Lämmastikhape moodustub kontsentreeritud väävelhappe toimel tahketel metallnitraatidel. Samal ajal asendab vähem lenduv väävelhape lenduvama lämmastiku.

Näiteks tõrjub kontsentreeritud väävelhape kristallilisest kaaliumnitraadist lämmastikhappe:

2. Tööstuses saadakse lämmastikhape ammoniaagist. Protsess viiakse läbi järk-järgult.

1. etapp. Ammoniaagi katalüütiline oksüdeerumine.

2. etapp. Lämmastikoksiidi (II) oksüdeerimine lämmastikoksiidiks (IV) atmosfääri hapnikuga.

3. etapp. Lämmastikoksiidi (IV) neeldumine veega liigse hapniku manulusel.

Keemilised omadused

Lämmastikhape on tugev hape. +5 oksüdatsiooniastmega lämmastiku tõttu on lämmastikhappel tugevad oksüdeerivad omadused.

1. Lämmastikhape laguneb vesilahuses peaaegu täielikult.

2. Lämmastikhape reageerib aluseliste oksiidide, aluste, amfoteersete oksiidide ja amfoteersete hüdroksiididega.

Näiteks lämmastikhape interakteerub vask (II) oksiidiga:

Teine näide: lämmastikhape reageerib naatriumhüdroksiidiga:

3. Lämmastikhape tõrjub nõrgemad happed nende sooladest (karbonaadid, sulfiidid, sulfiidid).

Näiteks suhtleb lämmastikhape naatriumkarbonaadiga:

4. Lämmastikhape laguneb osaliselt keetmise või valguse käes:

5. Lämmastikhape interakteerub aktiivselt metallidega. Sel juhul ei eraldata vesinikku kunagi! Kui lämmastikhape interakteerub metallidega, toimib lämmastik +5 alati oksüdeerijana. Oksüdatsiooniastmes +5 võib lämmastiku redutseerida oksüdatsiooniastmeteks -3, 0, +1, +2 või +4, sõltuvalt happe kontsentratsioonist ja metalli aktiivsusest.

metall + HNO₃ → metallnitraat + vesi + gaas (või ammooniumsool)

Kontsentreeritud HNO koos alumiiniumi, kroomi ja rauaga külmas₃ ei reageeri - hape "passiveerib" metalle, kuna nende pinnale moodustub oksiidide kile, mis on kontsentreeritud lämmastikhappele mitteläbilaskev. Kuumutamisel reaktsioon jätkub. Sel juhul redutseeritakse lämmastik oksüdatsiooniastmele +4:

Kuld ja plaatina ei reageeri lämmastikhappega, vaid lahustuvad aqua regias - kontsentreeritud lämmastik- ja soolhapete segus vahekorras 1: 3 (mahu järgi):

HNO₃ + 3HCl + Au → AuCl₃ + NO + 2H₂O

Kontsentreeritud lämmastikhape interakteerub passiivsete metallide ja keskmise aktiivsusega metallidega (elektrokeemilise aktiivsuse sarjas alumiiniumi järel). Sel juhul moodustub lämmastikoksiid (IV), lämmastikku vähendatakse minimaalselt:

Kontsentreeritud lämmastikhape reageerib aktiivmetallidega (leelismuld ja leelismuld), moodustades lämmastikoksiidi (I):

Lahjendatud lämmastikhape interakteerub passiivsete metallide ja keskmise aktiivsusega metallidega (elektrokeemilise aktiivsuse sarjas alumiiniumi järel). See toodab lämmastikoksiidi (II).

Aktiivsete metallide (leelismuld ja leelismuld), samuti tina ja raua korral reageerib lahjendatud lämmastikhape molekulaarse lämmastiku moodustumisega:

Kui kaltsium ja magneesium suhtlevad mis tahes kontsentratsiooniga lämmastikhappega (välja arvatud väga lahjendatud), moodustub lämmastikoksiid (I):

Väga lahja lämmastikhape reageerib metallidega, moodustades ammooniumnitraadi:

Tabel. Lämmastikhappe koostoime metallidega.

6. Lämmastikhape oksüdeerib ka mittemetalle (välja arvatud hapnik, vesinik, kloor, fluor ja mõned teised). Mittemetallidega suhtlemisel HNO₃ tavaliselt vähendatakse väärtuseks NO või NO₂, mittemetallid oksüdeeritakse vastavateks hapeteks või oksiidideks (kui hape on ebastabiilne).

Näiteks oksüdeerib lämmastikhape väävlit, fosforit, süsinikku, joodi:

Veevaba lämmastikhape on tugev oksüdeerija. Seetõttu suhtleb see hõlpsasti punase ja valge fosforiga. Reaktsioon valge fosforiga on väga äge. Mõnikord kaasneb sellega plahvatus.

Videokogemusi fosfori ja veevaba lämmastikhappe koostoimest saab vaadata siit.

Videokogemust söe koostoimest veevaba lämmastikhappega saab vaadata siit.

7. Kontsentreeritud lämmastikhape oksüdeerib keerukaid aineid (milles on negatiivses või keskmises oksüdatsiooniastmes olevaid elemente): metallisulfiidid, vesiniksulfiid, fosfiidid, jodiidid, raua (II) ühendid jne. Sel juhul redutseeritakse lämmastik NO₂, mittemetallid oksüdeeritakse vastavateks hapeteks (või oksiidideks) ja metallid oksüdeeritakse stabiilseteks oksüdatsiooniastmeteks.

Näiteks lämmastikhape oksüdeerib väävel (IV) oksiidi:

Teine näide: lämmastikhape oksüdeerib vesinikjodiidi:

Lämmastikhape oksüdeerib süsiniku süsinikdioksiidiks. süsinikhape on ebastabiilne.

3C + 4HNO₃ → 3СО₂ + 4NO + 2H₂O

Oksüdeerumisfaasis -2 olev väävel oksüdeeritakse kuumutamata väävelhappeks lihtsaks aineks.

Näiteks oksüdeeritakse vesiniksulfiid lämmastikhappega molekulaarseks väävliks kuumutamata:

Väävelhappeks kuumutamisel:

Raud (II) ühendid oksüdeeritakse lämmastikhappega raud (III) ühenditeks:

8. Lämmastikhape värvib oranžikaskollaseid valke ("ksantoproteiini reaktsioon").

Ksantoproteiinireaktsioon viiakse läbi aromaatsete aminohapete sisaldavate valkude tuvastamiseks. Valgu lahusele lisage kontsentreeritud lämmastikhape. Valk on piiratud. Kuumutades muutub valk kollaseks. Ammoniaagi liia lisamisel muutub värv oranžiks.

Videokogemust valkude tuvastamisest lämmastikhappe abil saab vaadata siit.

Dilämmastikhape

Lämmastikhape HNO₂ - nõrk, ühealuseline, keemiliselt ebastabiilne hape.

Dilämmastikhappe saamine.

Dilämmastikhapet saab hõlpsasti nitrititest asendades tugevama happega.

Näiteks tõrjub vesinikkloriidhape hõbenitritist dilämmastikhappe:

AgNO₂ + HCI → HNO₂ + AgCl

Keemilised omadused.

1. Dilämmastikhape HNO ₂ eksisteerib ainult lahjendatud lahustes, kuumutamisel laguneb:

dilämmastikhape laguneb ka kuumutamata:

2. Dilämmastikhape reageerib tugevate alustega.

Näiteks naatriumhüdroksiidiga:

3. Lämmastiku tõttu oksüdatsiooniastmes +3 on lämmastikhappel nõrgad oksüdeerivad omadused. HNO oksüdeerivad omadused₂ näitab ainult siis, kui suhelda tugevate redutseerijatega.

Näiteks HNO₂ oksüdeerib vesinikjodiidi:

2HNO₂ + 2HI → 2NO + I₂ + 2H₂O

Lämmastikhape oksüdeerib jodiidid ka happelises keskkonnas:

Lämmastikhape oksüdeerib raua (II) ühendeid:

4. Lämmastiku tõttu oksüdatsiooniastmes +3 on lämmastikhappel tugevad redutseerivad omadused. Oksüdeerijate toimel muundatakse dilämmastikhape lämmastikuks.

Näiteks oksüdeerib kloor dilämmastikhapet lämmastikhappeks:

Hapnik ja vesinikperoksiid oksüdeerivad ka dilämmastikhapet:

Mangaani (VII) ühendid oksüdeerivad HNO₂:

Lämmastikhappe soolad - nitraadid

Metallnitraadid on tahked kristallilised ained. Enamik neist on vees väga hästi lahustuvad.

1. Nitraadid on termiliselt ebastabiilsed ja need kõik lagunevad hapnikuks ja ühendiks, mille olemus sõltub metalli (sisaldub soolas) asendist metallipingete reas:

• Leelismetallide ja leelismuldmetallide nitraadid (elektrokeemilises seerias kuni Mg) lagunevad nitrititeks ja hapnikuks.

Näiteks naatriumnitraadi lagunemine:

Erand - liitium.

Videokogemust kaaliumnitraadi lagunemisest saab vaadata siit.

• Raskmetallnitraadid (Mg-st Cu-ni, sealhulgas magneesium ja vask) ja liitium lagunevad metalloksiidiks, lämmastikoksiidiks (IV) ja hapnikuks:

Näiteks vask (II) nitraadi lagunemine:

• Madala aktiivsusega metallnitraadid (Cu-st paremal) - lagunevad metalliks, lämmastikoksiidiks (IV) ja hapnikuks.

Näiteks hõbenitraat:

Erandid:

Raud (II) nitrit laguneb raud (III) oksiidiks:

Mangaan (II) nitraat laguneb mangaan (IV) oksiidiks:

2. Vesilahustel pole redoksomadusi, sulatised on tugevad oksüdeerivad ained.

Näiteks segu 75% KNO-st₃, 15% C ja 10% S nimetatakse mustaks pulbriks:

Lämmastikhappe soolad - nitritid

Dilämmastikhappe soolad on stabiilsemad kui hape ise ja nad kõik on mürgised. Kuna lämmastiku oksüdeerumisaste nitritites on +3, avaldavad nad nii oksüdeerivaid omadusi kui ka redutseerivaid omadusi.

Hapnik, halogeenid ja vesinikperoksiid oksüdeerivad nitritid nitraatideks:

Laboratoorsed oksüdeerijad - permanganaadid, dikromaadid - oksüdeerivad nitritid ka nitraatideks:

Happelises keskkonnas toimivad nitritid oksüdeerijatena.

Kui jodiidid või raud (II) ühendid oksüdeeritakse, redutseeritakse nitritid lämmastikoksiidiks (II):

Väga tugevate redutseerijatega (alumiinium või tsink leeliselises keskkonnas) suheldes redutseeritakse nitritid nii palju kui võimalik - ammoniaagiks:

Nitraatide ja nitritite segul on ka oksüdeerivad omadused. Näiteks oksüdeerib kaaliumnitraadi ja kaaliumnitriti segu kroom (III) oksiidi kaaliumkromaadiks: