    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
    ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
    Факультет ______________________________
    Кафедра________________________________
    Курсовая работа
    “Азотная кислота”
    Выполнил:
    студент Х-Б-Г факультета
    Курс:
    1
    Проверил:
    Группа:
    16(2)
    «_____»______________2001г.
    Фамилия:
    Лапшин Сергей
    Тверь - 2001г.
    Содержание:
    Содержание: 2
    Структура азотной кислоты 3
    Безводная азотная кислота 3
    Дымящая азотная кислота 3
    Строение кислоты с МВС 3
    Нитроний-ион 4
    Список литературы: 7
    Структура азотной кислоты

Азотная кислота имеет tпл. =–41, 6єC, tкип=–82, 6єC. Её плотность составляет 1, 552 г/см3. С водой смешивается в любых соотношениях, образуя азеотроп (68, 4% по массе HNO3 tкип=121, 9єC)

В газовой фазе молекула азотной имеет плоское строение. Вращение группы ОН относительно NO2 затруднено. В целом молекулу можно изобразить следующим образом:

Безводная азотная кислота

Азотная кислота, не содержащая воды, является безводной. В ней протекают следующие равновесные процессы:

Чистая азотная кислота самоионизированна:
,

причем мольная концентрация каждого вида частиц равна 0, 51 моль/ л при -10єC. В твердом состоянии молекула кислоты представляет собой гидроксид нитрония: . Интерес представляет собой взаимодействие азотной и серной кислот: .

Отсюда видно, что азотная кислота амфотерна.
Дымящая азотная кислота

Азотную кислоту с концентрацией 97-99% часто называют дымящей. Дымящая азотная кислота при хранении разлагается:

Дымящая азотная кислота - сильный окислитель. Она способна поджечь скипидар и другие органические вещества.

Строение кислоты с МВС

Рассмотрим строение азотной кислоты с позиции метода валентных связей. Для этого посмотрим, какие орбитали принимают участие в образовании молекулы этой кислоты.

Таким образом азотную кислоту можно представить в виде:

Однако современные методы исследования показали, что строение кислоты таково: Отсюда видно, что молекула азотной кислоты имеет делокализованные связи. Нитроний-ион

Этот ион непосредственно возникает не только при ионизации самой азотной кислоты, но и в реакциях нитрования или в растворах окислов азота в этой кислоте и в других сильных кислотах.

Ранние физические измерения, выполненные известным ученым Ганчем, свидетельствовали об ионизации HNO3 в серной кислоте:

HNO3+2H2SO4=H3NO32++2HSO4-.

Поздние исследования, проведенные Хьюзом, Ингольдом и другими учеными, показали, что предложения Ганча не вполне верно. Так, скорость нитрования бензола возрастает в 1000 раз при переходе от 80%-ных к 90%-ным растворам H2SO4. Подобные кинетические данные по нитрованию в растворах серной кислоты, нитрометана, и ледяной уксусной кислоты были объяснены тем, что атакующей частицей является - ион:

Важность ионизации первого типа подтверждается тем, что добавление ионизированных нитратов к реакционной смеси замедляет реакцию. Процесс нитрования можно представить в виде:

Окончательным подтверждением существования ионов нитрония явилось выделением солей нитрония. Соли содержат линейный катион:

Длина связи N-O составляет 110 пм. Выделение солей нитрония происходит следующим образом:

    (1)
    (2)
    (3)

Реакции (1) и (2) представляют собой, в действительности, просто реакции обмена, поскольку N2O5 в твердом состоянии и в растворе безводных кислот существуют в виде ионов и . Реакция (3) представляет собой реакцию ангидрида кислоты c основанием . Соли нитрония -кристаллические вещества, термодинамически устойчивы, но химически очень активны. Они быстро гидролизуются влагой воздуха; кроме того, , например, бурно реагирует с органическими веществами, однако в растворе нитробензола его можно использовать для нитрования.

Соединения, содержащие нитроний-ион являются промежуточными соединениями при нитровании ароматических веществ.

    С метода молекулярных орбиталей нитроний-ион выглядит так:
    писок литературы:
    Ахметов Н. С. Неорганическая химия. М. :Высшая школа 1975.

Карапетьянц М. Х. Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М. : Химия1994 Коттон Ф. Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. том. 2. М. : Мир. 1969. Реми Г. Курс неорганической химии. том 1. М. : Мир. 1972.

Общая химия. /Под редакцией Соколовской Е. М. и Гузея Л. С. М. : Московский университет. 1989.

Химический энциклопедический словарь/ редакцией И. Л. Кнунянца. М. : Московская энциклопедия. 1983.