Получение и свойства оксидов азота

Степень окисления	Формула и название	Внешний вид	Растворимость в воде	Получение	Свойства
Несолеобразующие оксиды
++1	N2O оксид азота(I)	Бесцветный газ со сладким запахом	Хорошо растворим	Разложением NH4NO3	700°С 2N2O ® 2N2+O2
++2	NO оксид азота (II)	Бесцветный газ	Плохо растворим	Промышленное. окисление NH3 или действием 30 % -ной HNO3 на медь (лабораторный способ)	2NO+O2=2NO2 2NO+2SO2 = 2SO3 + N2
Солеобразующие оксиды
++3	N2O3 оксид азота (III)	Темно-синяя жидкость при низких темпера турах	Плохо растворим, разлагается	-	N2O3=NO+NO2; N2O3+2NaOH®2NaNO2+H2O;
++4	NO2 оксид азота(IV)	Бурый газ с характерным запахом, очень ядовит	Растворим	Промышленное окисление NO или действием конц.HNO3 на медь (лабораторный способ)	2NO2 N2O4; 2NO2+H2O = HNO2+HNO3; 3NO2+H2O = 2HNO3+NO; 4NO2+2H2O+O2= 4HNO3; 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;
++5	N2O5 оксид азота (V)	Бесцветные прозрачные нестойкие кристаллы	Растворим	Обезвоживанием 2HNO3+P2O5= 2HPO3 + N2O5	N2O5+H2O = 2HNO3;

Диаграмма Латимера для азота:

а) в кислой среде

б) в щелочной среде

-0, 86 + 0, 88 -0, 46 +0, 76 +0, 94 -3, 4

NO₃^- N₂O₄ NO₂^- NO N₂O N₂ N₃^-

(NO₂)

+0, 16 +0, 73 -2, 86

NH₃ N₂H₄ NH₂OH

Активные металлы восстанавливают концентрированную HNO₃ до N₂O или N₂:

2NO₃^-(конц.) + 10 H⁺ + 8e ® N₂O + 5H₂O

2NO₃^-(конц.) + 12H⁺ + 10e ® N₂ + 6H₂O,

а разбавленную кислоту HNO₃ - до солей аммония:

NO₃^-(разб.) + 10H⁺ + 8e ® NH₄⁺ + 3H₂O

То есть чем более разбавлена азотная кислота и чем активнее металл, тем глубже идет реакция восстановления. Следует учитывать, что наряду с основным продуктом образуются примеси других продуктов восстановления.

Концентрированная азотная кислота пассивирует чистое железо, хром и алюминий, так как на поверхности металлов образуются плотные оксидные пленки этих металлов, препятствующие протеканию реакции. Металлы Au, Pt, Ir, Rh, Na, Te, Nb с азотной кислотой не взаимодействуют. Другие металлы при окислении азотной кислоты обычно образуют нитраты. Важнейшее их свойство - способность разлагаться при нагревании по следующим схемам:

_{левее Mg}

Me(NO₂)_n + O₂

Me(NO₃)_n ^{от Mg до Cu} MeO + NO₂ + O₂

^{правее Cu} Me + NO₂ + O₂

Неметаллы обычно восстанавливают HNO₃ до NO, сами при этом окисляются ею до соответствующих кислот (сера - до H₂SO₄, уголь - до H₂CO₃, фосфор - до H₃PO₄).

Фосфор образует с кислородом два оксида: (Р₂О₃)₂ – оксид фосфора (III) и (Р₂О₅)₂ – оксид фосфора (V). Характер оксидов кислотный, им соответствуют кислоты: фосфористая (Н₃РО₃) и ортофосфорная (Н₃РО₄), метафосфорная (НРО₃)_n.

Окислительно-восстановительные свойства соединений фосфора отражены в диаграмме Латимера для фосфора.