Азотная кислота (HNO₃) является сильной кислотой и активно реагирует с множеством веществ, включая основания, оксиды металлов и карбонаты. Рассмотрим реакции азотной кислоты с гидроксидом меди (II), оксидом железа (III) и карбонатом натрия в виде молекулярных и ионных уравнений.
1. Реакция азотной кислоты с гидроксидом меди (II)
Гидроксид меди (II) Cu(OH)₂ — амфотерное основание, но в водной среде он проявляет основные свойства и реагирует с кислотами с образованием соли и воды.
Молекулярное уравнение:
[ 2HNO₃ + Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O ]
Полное ионное уравнение:
[ 2H⁺ + 2NO₃⁻ + Cu(OH)₂ → Cu²⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O ]
Сокращённое ионное уравнение:
[ 2H⁺ + Cu(OH)₂ → Cu²⁺ + 2H₂O ]
Объяснение:
- Азотная кислота диссоциирует на ионы ( H⁺ ) и ( NO₃⁻ ).
- Гидроксид меди (II) вступает в реакцию с ионами ( H⁺ ), образуя воду и ионы меди ( Cu²⁺ ).
- Нитрат-анионы (( NO₃⁻ )) не участвуют в реакции и являются зрительскими ионами.
2. Реакция азотной кислоты с оксидом железа (III)
Оксид железа (III) ( Fe₂O₃ ) является основным оксидом и реагирует с кислотами с образованием соли.
Молекулярное уравнение:
[ 6HNO₃ + Fe₂O₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O ]
Полное ионное уравнение:
[ 6H⁺ + 6NO₃⁻ + Fe₂O₃ → 2Fe³⁺ + 6NO₃⁻ + 3H₂O ]
Сокращённое ионное уравнение:
[ 6H⁺ + Fe₂O₃ → 2Fe³⁺ + 3H₂O ]
Объяснение:
- Азотная кислота диссоциирует на ионы ( H⁺ ) и ( NO₃⁻ ).
- Ионы ( H⁺ ) взаимодействуют с оксидом железа (III), образуя ионы ( Fe³⁺ ) и воду.
- Нитрат-анионы (( NO₃⁻ )) не участвуют в реакции и остаются неизменными.
3. Реакция азотной кислоты с карбонатом натрия
Карбонат натрия ( Na₂CO₃ ) является солью угольной кислоты и при взаимодействии с кислотами выделяет углекислый газ (( CO₂ )).
Молекулярное уравнение:
[ 2HNO₃ + Na₂CO₃ → 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑ ]
Полное ионное уравнение:
[ 2H⁺ + 2NO₃⁻ + 2Na⁺ + CO₃²⁻ → 2Na⁺ + 2NO₃⁻ + H₂O + CO₂↑ ]
Сокращённое ионное уравнение:
[ 2H⁺ + CO₃²⁻ → H₂O + CO₂↑ ]
Объяснение:
- Азотная кислота диссоциирует на ионы ( H⁺ ) и ( NO₃⁻ ).
- Ионы ( H⁺ ) взаимодействуют с карбонат-анионами (( CO₃²⁻ )), образуя угольную кислоту (( H₂CO₃ )), которая быстро распадается на воду (( H₂O )) и углекислый газ (( CO₂ )).
- Нитрат-анионы (( NO₃⁻ )) и натрий (( Na⁺ )) являются зрительскими ионами.
Итоговые уравнения
- ( 2HNO₃ + Cu(OH)₂ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O )
- ( 6HNO₃ + Fe₂O₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O )
- ( 2HNO₃ + Na₂CO₃ → 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑ )
Эти реакции демонстрируют кислотно-основные свойства азотной кислоты, её взаимодействие с основными оксидами и солями угольной кислоты.