Азотная кислота (HNO₃) является одной из сильных кислот и способна вступать в реакции с основаниями, солями, металлами и некоторыми другими веществами. Рассмотрим взаимодействие азотной кислоты с каждым из перечисленных веществ и приведем соответствующие уравнения реакций.
1. Гидроксид бария (Ba(OH)₂)
Гидроксид бария — это сильное основание, которое взаимодействует с азотной кислотой в реакции нейтрализации с образованием соли (нитрата бария) и воды.
Молекулярное уравнение:
[ 2HNO₃ + Ba(OH)₂ \rightarrow Ba(NO₃)₂ + 2H₂O ]
Ионное уравнение:
[ 2H⁺ + 2OH⁻ \rightarrow 2H₂O ]
Полное ионное уравнение:
[ 2H⁺ + 2NO₃⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ \rightarrow Ba²⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O ]
После сокращения ионов-смотрителей (Ba²⁺ и NO₃⁻) остается:
[ 2H⁺ + 2OH⁻ \rightarrow 2H₂O ]
2. Карбонат натрия (Na₂CO₃)
Карбонат натрия — это соль слабой угольной кислоты, которая взаимодействует с азотной кислотой. В ходе реакции выделяется углекислый газ, образуется вода и нитрат натрия.
Молекулярное уравнение:
[ 2HNO₃ + Na₂CO₃ \rightarrow 2NaNO₃ + H₂O + CO₂ \uparrow ]
Ионное уравнение:
[ 2H⁺ + CO₃²⁻ \rightarrow H₂O + CO₂ \uparrow ]
Полное ионное уравнение:
[ 2H⁺ + 2NO₃⁻ + 2Na⁺ + CO₃²⁻ \rightarrow 2Na⁺ + 2NO₃⁻ + H₂O + CO₂ \uparrow ]
Сокращенное ионное уравнение:
[ 2H⁺ + CO₃²⁻ \rightarrow H₂O + CO₂ \uparrow ]
3. Сульфат калия (K₂SO₄)
Сульфат калия — это соль сильной серной кислоты и сильного основания (калий гидроксида). Азотная кислота не может вытеснить серную кислоту из ее соли, так как серная кислота является более сильной и летучей.
Реакция не идет.
4. Серебро (Ag)
Азотная кислота взаимодействует с серебром, особенно в концентрированном виде. Это типичная реакция растворения металла в кислоте с образованием соли (нитрата серебра) и выделением оксида азота (NO₂) или NO (в зависимости от концентрации кислоты). Рассмотрим реакцию для концентрированной HNO₃.
Молекулярное уравнение:
[ 4HNO₃ (конц.) + 3Ag \rightarrow 3AgNO₃ + NO + 2H₂O ]
Ионное уравнение:
[ 4H⁺ + 4NO₃⁻ + 3Ag \rightarrow 3Ag⁺ + 3NO₃⁻ + NO + 2H₂O ]
Сократив ионы-смотрители (NO₃⁻):
[ 4H⁺ + 3Ag + NO₃⁻ \rightarrow 3Ag⁺ + NO + 2H₂O ]
5. Нитрат алюминия (Al(NO₃)₃)
Нитрат алюминия уже является солью азотной кислоты. Азотная кислота не способна вытеснить сама себя из соли, поэтому никакой реакции не происходит.
Реакция не идет.
Итог:
Азотная кислота взаимодействует с:
- Гидроксидом бария — реакция нейтрализации.
- Карбонатом натрия — реакция с выделением углекислого газа.
- Серебром — реакция с образованием нитрата серебра и выделением газа NO.
Сульфат калия и нитрат алюминия с азотной кислотой не реагируют.