Кальций азотная кислота концентрированная уравнение

Нитрат кальция: способы получения и химические свойства

Нитрат кальция Ca(NO₃)₂ — соль щелочного металла кальция и азотной кислоты. Белый, при нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).

Относительная молекулярная масса M_r = 164,09; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,36; t_пл = 561º C (разлагается).

Способ получения

1. Нитрат кальция можно путем взаимодействия кальция и разбавленной азотной кислоты, образуется нитрат кальция, оксид азота (I) и вода:

если кальций будет взаимодействовать с очень разбавленной азотной кислотой , то на выходе будет образовываться нитрат кальция, нитрат аммония и вода:

2. В результате взаимодействия сульфида кальция и концентрированной азотной кислоты образуется нитрат кальция, сера, оксид азота (IV) и вода:

Качественная реакция

Качественная реакция на нитрат кальция — взаимодействие с медью при нагревании в присутствии концентрированной кислоты:

1. При взаимодействии с серной кислотой и медью, нитрат кальция образует сульфат кальция, нитрат меди, бурый газ оксид азота и воду:

Химические свойства

1. Hитрат кальция разлагается при температуре 450 — 500º С с образованием нитрита кальция и кислорода:

а если температуре поднимется выше 561 о С, то на выходе реакции будут образовываться оксид кальция, оксид азота (IV) и кислород:

2. Нитрат кальция реагирует с простыми веществами :

2.1. Нитрат кальция вступает в реакцию с атомным водородом (цинком и в присутствии соляной кислоты). В результате реакции образуется нитрат кальция и вода :

3. Возможны реакции между нитратом кальция и сложными веществами :

Нитрат кальция вступает в реакцию с cолями :

В результате реакции между нитратом кальция и гидрофосфатом натрия при кипении образуется фосфат кальция, азотная кислота и нитрат натрия:

Нитрат кальция ГОСТ 4142-77

(безводная) 164,088 г/моль;

(тетрагидрат) 236,15 г/моль

(безводная) 2,504 г/см³;

(тетрагидрат) 1,896 г/см³

(безводная) 561 °C;

(тетрагидрат) 42,7 °C

(тетрагидрат) 132 °C

моноклинная (тетрагидрат)

Нитрат кальция
Традиционные названия	кальциевая селитра, норвежская селитра, азотнокислый кальций
Хим. формула	Ca(NO3)2
Состояние	гранулы сферической формы белого, светло-серого, светло-бежевого цвета
Молярная масса
Т. всп.	негорючая °C
Мол. теплоёмк.	149,33 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	-937,2 кДж/моль
Растворимость в воде	Безводной: 121,2 г/100 мл (20 °C); 271,0 г/100 мл (40 °C); 359 г/100 мл (51,6 °C). Тетрагидрата: 102 г/100 мл (0 °C); 129 г/100 мл (20 °C); (100 °C) 363 г/100 мл
Растворимость в	спирте и ацетоне
Кристаллическая структура
Рег. номер CAS
PubChem	24963
Рег. номер EINECS	233-332-1
SMILES
RTECS	EW2985000
ChEBI	64205
Номер ООН	1454
ChemSpider	23336 и 21500286
ГОСТ	ГОСТ 4142-77
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Кальция нитрат (кальциевая селитра, азотнокислый кальций) — неорганическая соль азотной кислоты. Соединение сильно гигроскопично, поэтому его хранят без доступа влаги. Химическая формула Ca(NO₃)₂.

Содержание

• 1 Свойства
  • 1.1 Физические свойства
  • 1.2 Химические свойства
• 2 Получение
  • 2.1 Реакции с получением нитрата кальция
• 3 Применение
  • 3.1 В сельском хозяйстве
  • 3.2 В пиротехнике

Свойства

Физические свойства

Химические свойства

При 500 °C начинает разлагаться с выделением O₂ и образованием сначала Ca(NO₂)₂, а затем CaO и NO₂. Кальциевая селитра при нормальных условиях негорючая, пожаро- и взрывобезопасная, устойчивая в интервале температур от −60 °C до +155 °C.

Получение

Получают кальция нитрат действием HNO₃ на известняк или поглощением нитрозных газов (в основном NO₂) известковым молоком. Применяют кальция нитрат как азотное удобрение и для получения особо чистого CaO.

Для получения гранулированной кальциевой селитры используется способ низкотемпературной нейтрализации азотной кислоты природным известняком или продуктами переработки известняка.

Реакции с получением нитрата кальция

Нитрат кальция производится путём обработки известняка с азотной кислотой, после нейтрализации аммиака:

Он также является побочным продуктом процесса Оддо при добыче фосфата кальция:

Так же как нитраты других щелочноземельных металлов и LiNO₃, кальциевая селитра при нагревании разлагается на выпуске диоксида азота:

Также нитрат кальция можно получить проделав следующие реакции:

Также образование нитрата кальция возможно и за счет атмосферных явлений:

Применение

Гранулированный, безводный нитрат кальция, применяется как добавка в бетон, в качестве удобрения, для приготовления рассола в холодильной технике, в производстве реактивов, стеклопластиков, а также как один из компонентов для производства взрывчатки.

В сельском хозяйстве

Нитрат кальция является физиологическим щелочным удобрением, пригодным для всех почв и прежде всего для закисленных почв. В сельском хозяйстве применяют как азотное удобрение. Выпускают в гранулированном виде; товарный продукт должен содержать не менее 15,5 % азота, кроме того, к нему добавляют в процессе производства 4—7 % нитрата аммония для уменьшения гигроскопичности удобрения; содержание влаги не должно превышать 15 %. Нитрат кальция вносят под все культуры. Наиболее эффективен на кислых почвах, особенно для весенней подкормки озимых.

В пиротехнике

Несмотря на то, что нитрат кальция в смеси с горючими веществами способен давать недорогой источник кирпично-красного пламени, применение его в этом качестве крайне ограничено из-за сильной гигроскопичности.

Азотная кислота

Азотная кислота является одной из самых сильных минеральных кислот, в концентрированном виде выделяет пары желтого цвета с резким запахом. За исключением золота и платины растворяет все металлы.

Применяют азотную кислоту для получения красителей, удобрений, органических нитропродуктов, серной и фосфорной кислот. В результате ожога азотной кислотой образуется сухой струп желто-зеленого цвета.

В промышленности азотную кислоту получают в результате окисления аммиака на платино-родиевых катализаторах.

Чистая азотная кислота впервые была получена действием на селитру концентрированной серной кислоты:

Является одноосновной сильной кислотой, вступает в реакции с основными оксидами, основаниями. С солями реагирует при условии выпадения осадка, выделения газа или образования слабого электролита.

При нагревании азотная кислота распадается. На свету (hv) также происходит подобная реакция, поэтому азотную кислоту следует хранить в темном месте.

Реакции с неметаллами

Азотная кислота способна окислить все неметаллы, при этом, если кислота концентрированная, азот обычно восстанавливается до NO₂, если разбавленная — до NO.

В любой концентрации азотная кислота проявляет свойства окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +5 до -3. На какой именно степени окисления остановится азот, зависит от активности металла и концентрации азотной кислоты.

Для малоактивных металлов (стоящих в ряду напряжений после водорода) реакция с концентрированной азотной кислотой происходит с образованием нитрата и преимущественно NO₂.

С разбавленной азотной кислотой газообразным продуктом преимущественно является NO.

В реакциях с металлами, стоящими левее водорода в ряду напряжений, возможны самые разные газообразные (и не газообразные) продукты: бурый газ NO₂, NO, N₂O, атмосферный газ N₂, NH₄NO₃.

Помните о закономерности: чем более разбавлена кислота и активен металл, тем сильнее восстанавливается азот. Ниже представлены реакции цинка с азотной кислотой в различных концентрациях.

Посмотрите на таблицу ниже, в которой также отражены изученные нами закономерности.

Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует хром, железо, алюминий, никель, свинец и бериллий. Это происходит за счет оксидной пленки, которой покрыты данные металлы.

Al + HNO_3(конц.) ⇸ (реакция не идет)

При нагревании или амальгамировании (покрытие ртутью) перечисленных металлов реакция с азотной кислотой идет, так как оксидная пленка на поверхности металлов разрушается.

Соли азотной кислоты — нитраты NO₃ —

Получают нитраты в ходе реакции азотной кислоты с металлами, их оксидами и основаниями.

В реакциях с оксидами и основаниями газообразный продукт обычно не выделяется.

Нитрат аммония получают реакция аммиака с азотной кислотой.

Обратите внимание на следующую закономерность: концентрированная азотная кислота, как правило, окисляет железо и хром до +3. Разбавленная кислота — до +2.

Реакции с металлами, основаниями и кислотами

Как и для всех солей, из нитратов можно вытеснить металл другим более активным. Соли реагируют с основаниями и кислотами, если в результате реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).

Нитраты разлагаются в зависимости от активности металла, входящего в их состав.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.