Для получения диоксида азота (NO₂) из азотной кислоты (HNO₃) можно использовать метод термического разложения или взаимодействие с металлами. Вот подробное объяснение обоих методов:
1. Термическое разложение HNO₃:
При нагревании концентрированной азотной кислоты происходит ее разложение с образованием диоксида азота, воды и кислорода. Это можно выразить следующим уравнением:
[ 4 HNO_3 \xrightarrow{t} 2 H_2O + 4 NO_2 + O_2 ]
Процесс включает следующие шаги:
- Нагревание концентрированной азотной кислоты.
- В ходе нагревания происходит разложение HNO₃.
- Образуется смесь газов NO₂, O₂ и водяного пара.
2. Взаимодействие HNO₃ с металлом (например, медью):
Азотная кислота реагирует с металлами, например, медью (Cu), образуя диоксид азота, воду и соответствующую соль. Пример реакции с медью можно записать следующим образом:
[ Cu + 4 HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O ]
Процесс включает следующие шаги:
- Взять металлическую медь (Cu) и поместить её в концентрированную азотную кислоту.
- Произойдет реакция между медью и азотной кислотой.
- Образуется диоксид азота (NO₂), который выделяется в качестве газа, а также нитрат меди (Cu(NO₃)₂) и вода.
Безопасность:
- Работайте в хорошо проветриваемом помещении или под вытяжкой, так как NO₂ — токсичен.
- Используйте защитные перчатки и очки, чтобы избежать контакта с кислотой и продуктами реакции.
- Убедитесь, что у вас есть доступ к средствам первой помощи на случай аварийных ситуаций.
Оба метода позволяют получить NO₂ из HNO₃, но второй метод (взаимодействие с металлом) более удобен для лабораторного использования, так как даёт возможность контролировать процесс и собирать образующийся газ.