Аммиачные комплексы егэ

Аммиак

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH₃ атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3^о:

 У атома азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне остается одна неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влиение на свойства аммиака, а также на его структуру. Электронная структура аммиака — тетраэдр , с атомом азота в центре:

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поскольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Например, аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

2NH₄Cl    +  Са(OH)₂   →   CaCl₂  + 2NH₃  +   2Н₂O

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

Например, гидролиз нитрида кальция:

Ca₃N₂    +   6H₂O  →  ЗСа(OH)₂    +    2NH₃

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

N₂    +   3Н₂    ⇄    2NH₃

Процесс проводят при температуре 500-550^оС и в присутствии катализатора.  Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

1. В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H⁺), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

:NH₃   +   H₂O    ⇄    NH₄⁺   +   OH^–

Таким образом, среда водного раствора аммиака – щелочная. Однако аммиак – слабое основание. При 20 градусах один объем воды поглощает до 700 объемов аммиака.

Видеоопыт растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

2. Как основание, аммиак взаимодействует с кислотами в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

Например, аммиак реагирует с серной кислотой с образованием либо кислой соли – гидросульфата аммония (при избытке кислоты), либо средней соли – сульфата аммония (при избытке аммиака):

NH₃    +    H₂SO₄    →    NH₄HSO₄

2NH₃   +   H₂SO₄    →   (NH₄)₂SO₄

Еще один пример: аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

NH₃    +    H₂O   + CO₂  →    NH₄HCO₃

2NH₃   +   H₂O   + CO₂    →   (NH₄)₂CO₃

Видеоопыт взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть  здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония. 

NH₃   +   HCl  →   NH₄Cl

Видеоопыт взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

3. В качестве основания, водный раствор аммиака реагирует с растворами солей тяжелых металлов, образуя нерастворимые гидроксиды.

Например, водный раствор аммиака реагирует с сульфатом железа (II) с образованием сульфата аммония и гидроксида железа (II):

FeSO₄  + 2NH₃  + 2H₂O  →  Fe(OH)₂  + (NH₄)₂SO₄

4. Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

Например, хлорид меди (II) реагирует с избытком аммиака с образованием хлорида тетрамминомеди (II):

4NH₃    +  CuCl₂  →  [Cu(NH₃)₄]Cl₂

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

4NH₃    +   Cu(OH)₂   → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

5. Аммиак горит на воздухе, образуя азот и воду:

4NH₃    +   3O₂    →  2N₂   +   6H₂O

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

4NH₃    +   5O₂    →    4NO  +   6H₂O

6. За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли окислителя, например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием. С металлами реагирует только жидкий аммиак.

Например, жидкий аммиак реагирует с натрием с образованием амида натрия:

2NH₃   +    2Na   →   2NaNH₂   +  H₂

 Также возможно образование Na₂NH,  Na₃N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

2NH₃    +   2Al   →   2AlN   +   3H₂

7. За счет азота в степени окисления -3 аммиак проявляет восстановительные свойства. Может взаимодействовать с сильными окислителями — хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и оксидами некоторых металлов. При этом азот окисляется, как правило, до простого вещества.

Например, аммиак окисляется хлором до молекулярного азота:

2NH₃    +   3Cl₂    →  N₂   +   6HCl

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

2NH₃    +   3H₂O₂    →  N₂   +   6H₂O

Оксиды металлов, которые в электрохимическом ряду напряжений металлов расположены справа — сильные окислители. Поэтому они также окисляют аммиак до азота.

Например, оксид меди (II) окисляет аммиак:

2NH₃    +   3CuO   →    3Cu   +   N₂   +   3H₂O

Как показали результаты репетиционного экзамена по химии, наиболее трудными оказались задания, направленные на проверку знаний химических свойств веществ. К числу таких заданий можно отнести задание С3 – «Цепочка органических веществ», С2 – «Реакции между неорганическими веществами и их растворами».

При решении задания С3 «Цепочка органических веществ» учащийся должен написать пять уравнений химических реакций, среди которых одно является окислительно-восстановительным.

Рассмотрим составление одного из таких окислительно-восстановительных уравнений:

СН₃СНО X₁

Чтобы составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием органических веществ, нужно научиться определять степень окисления в органическом веществе по его структурной формуле. Для этого нужно иметь знания о химической связи, знать, что такое электроотрицательность.

Структурная формула помогает оценить смещение электронов по каждой из связей. Так атом углерода метильной группы (–СН₃) сместит электрон по каждой из связей к себе. Таким образом, степень окисления углерода метильной группы будет равна (-3). Атом углерода карбонильной группы (СО) отдаст 2 электрона атому кислорода, но частично компенсирует недостачу, приняв 1 электрон от атома водорода. Следовательно, его степень окисления будет равна +1:

В продукте реакции степень окисления углерода метильной группы не изменится. Карбонильная группа атомов превратится в карбоксильную с замещенным водородом на натрий, вследствие щелочной среды (-СООNa). Атом углерода карбоксильной группы сместит два электрона в сторону карбонильного кислорода и один электрон в сторону кислорода замещенной гидроксильной группы. Таким образом, степень окисления атома углерода карбоксильной группы будет равна (+3):

Следовательно, одна молекула этаналя отдает 2 электрона:

С⁺¹-2е=С⁺³

Рассмотрим теперь процессы, происходящие с перманганатом натрия. Обращает внимание, что в схеме дан перманганат натрия, а не калия. Свойства перманганата натрия должны быть аналогичны свойствам перманганта калия, который в зависимости от кислотности среды способен давать различные продукты:

  Так как в нашем случае перманганат натрия используется в щелочной  среде, то продуктом реакции будет манганат ион – MnO₄^2-.

Определим степень окисления иона марганца в перманганате калия NaMnO₄ пользуясь правилом равенства числа положительных и отрицательных зарядов в нейтральной структурной единице вещества. Четыре кислорода каждый по (-2) дадут восемь отрицательных зарядов, так как степень окисления у калия +1, то у марганца будет +7:

Na⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2

Записав формулу манганата натрия Na₂MnO₄, определим степень окисления марганца:

Na₂⁺¹Mn⁺⁶O₄^-2

Таким образом, марганец принял один электрон:

Mn⁺⁷+1e=Mn⁺⁶

Полученные уравнения позволяют определить множители перед формулами в уравнении химической реакции, которые называют коэффициентами:

С⁺¹-2е=С⁺³  ·1

Mn⁺⁷+1e=Mn⁺⁶ ·2

Уравнение реакции приобретет следующий вид:

2NaMnO₄+CH₃CHO+3NaOH=CH₃COONa+2Na₂MnO₄+2H₂O

Задание С2 требует от участника ЕГЭ знание свойств разнообразных свойств неорганических веществ, связанных с протеканием как окислительно-восстановительных реакций между веществами, находящимися как в одном, так и в различных агрегатных состояниях, так и обменных реакций протекающих в растворах. Такими свойствами могут быть некоторые индивидуальный свойства простых веществ и их соединений, например, реакция лития или магния с азотом:

2Li+3N₂=2Li₃N

2Mg+N₂=Mg₂N₂

горение магния в углекислом газе:

Mg+CO₂=MgO+CO

2Mg+CO₂=2MgO+C

Особую трудность у учащихся вызывают сложные случаи взаимодействия растворов веществ солей подвергающихся гидролизу. Так для взаимодействия раствора сульфата магния с карбонатом натрия можно записать целых три уравнения возможных  процессов:

MgSO₄+Na₂CO₃=MgCO₃+Na₂SO₄

2MgSO₄+2Na₂CO₃+H₂O=(MgOH)₂CO₃¯+2Na₂SO₄+CO₂

2MgSO₄+2Na₂CO₃+2H₂O=2Mg(OH)₂¯+2Na₂SO₄+2CO₂

Традиционно трудны для написания уравнения с участием комплексных соединений. Так растворы амфотерных гидроксидов в избытке щелочи обладают всеми свойствами щелочей. Они способны вступать в реакции с кислотами и кислотными оксидами:

Na[Al(OH)₄]+HCl=NaCl+Al(OH)₃¯+H₂O

 Na[Al(OH)₄]+2HCl=NaCl+Al(OH)₂Cl+2H₂O

Na[Al(OH)₄]+3HCl=NaCl+Al(OH)Cl₂+3H₂O

Na[Al(OH)₄]+4HCl=NaCl+AlCl₃+4H₂O

Na[Al(OH)₄]+CO₂=NaHCO₃+Al(OH)₃¯

2Na[Al(OH)₄]+CO₂=Na₂CO₃+2Al(OH)₃¯+H₂O

Растворы солей, имеющие кислую реакцию среды, вследствие гидролиза, способны растворять активные металлы, например, магний или цинк:

Mg+MgCl₂+2H₂O=2MgOHCl+H₂­

На экзамене желательно помнить об окислительных свойствах солей трехвалентного железа:

2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeCl₂

Могут пригодиться знания об аммиачных комплексах:

CuSO₄+4NH₃=[Cu(NH₃)₄]SO₄

AgCl+2NH₃=[Ag(NH₃)₂]Cl

Традиционно вызывают затруднения, связанные с проявлением  основных  свойств раствором аммиака. В результате чего могут протекать обменные реакции в водных растворах:

MgCl₂+2NH₃+2H₂O=Mg(OH)₂+2NH₄Cl

В заключение приведем серию уравнений химических реакций, которые нужно знать участникам ЕГЭ по химии:

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Кислоты. Основания. Соли. Оксиды.

  Кислотные оксиды (кроме SiO₂) реагируют с водой, как амфотерным оксидом с образованием кислот:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Для получения азотной кислоты азот оксид азота (IV) должен быть доокислен, например кислородом воздуха:

4NO₂ + O₂ + 2H₂О = 4HNO₃

Лабораторный способ получения хлороводорода: к твердому хлориду натрия приливают концентрированную серную кислоту:

NaCl + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HCl­

Для получения бромоводорода из бромида натрия, концентрированная серная кислота не подойдет, так как выделяющийся бромоводород будет загрязнен парами брома. Можно использовать концентрированную фосфорную кислоту:

NaBr+ H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + HBr­

Кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:

Fe + 2 HCl = FeCl₂ + H₂­

И их оксидами:

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O

Обратите внимание на валентность переходных элементов в солях.

Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой:

K + H₂O = KOH + ½ H₂­

В условиях избытка кислоты могут образовываться и кислые соли:

2Н₃РО₄ + 2Na = 2NaH₂PO₄ + Н₂­

Органические кислоты также проявляют кислотные свойства:

2СН₃СООН + 2Na = 2CH₃COONa + Н₂­

СНзСООН + NaOH = CH₃COONa + Н₂О

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды:

Na[Al(OH)₄] + HCl = AlCl₃ + 4H₂O + NaCl

LiOH + HNO₃ = LiNO₃ + H₂O

Многоосновные кислоты в реакции с гидроксидами могут образовывать кислые соли:

Н₃РО₄ + КОН = КН₂РО₄ + Н₂О

Продуктом реакции аммиака с фосфорной кислотой может также быть кислая соль:

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄

Обратим внимание на свойства оснований, их взаимодействие с кислотами:

2Н₃РО₄ + ЗСа(ОН)₂ = Са₃(РО₄)₂¯ + 6Н₂О

с кислотными оксидами:

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃¯ + H₂O

2Ca(OH)₂ + CO₂=(СaOH)₂CO₃+H₂O

Реакция гидроксидов с кислотными оксидами может приводить и к кислым солям:

KOH + CO₂ = KHCO₃

Основные  оксиды реагируют с амфотерными оксидами:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Средние соли в воде реагируют с кислотными оксидами с образованием кислых солей:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

Более сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

CH₃COONH₄ + HCl  = CH₃COOH + NH₄Cl

K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂O + CO₂­

Кислоты в присутствии серной кислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров:

CH₃COOH + C₂H₅OH = CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Более сильное основание вытесняет более слабое из его солей:

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl

MgCl₂ + KOH = MgOHCl + KCl

NH₄С1 + NaOH = NaCl + NH₃ + H₂O

Чтобы получить из основной соли получить среднюю соль нужно подействовать кислотой:

MgOHCl + HCl = MgCl₂ + H₂O

Гидроксиды металлов (кроме щелочных металлов) разлагаются при нагревании в твердом виде до оксидов:

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Гидрокарбонаты при нагревании разлагаются до карбонатов:

2KHCO₃ = K₂CO₃ + H₂O + CO₂­

Нитраты обычно разлагаются до оксидов (обратите внимание на повышение степени окисления переходного элемента находящегося в промежуточной степени окисления):

2Fe(NO₃)₂ = Fe₂O₃ + 4NO₂­ + 0,5O₂­

2Fe(NO₃)₃ ® Fe₂O₃ + 6NO₂­ + 1,5 O₂­

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂­ + О₂­

Нитраты щелочных металлов разлагаются до нитритов:

NaNO₃ = NaNO₂ + ½ O₂­

Карбонаты металлов (кроме щелочных) разлагаются до оксидов:

CaCO₃ = CaO + CO₂­

При составлении уравнений реакций ионного обмена пользуйтесь таблицей растворимости:

K₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄¯ + 2KCl

[C₆H₅-NH₃]C1 + AgNО₃ = [C₆H₅NH₃]NO₃ + AgCl¯

Электролиз

Электролиз расплавов солей:

2KCl = 2K + Cl₂­

Электролиз растворов солей металлов, стоящих в ряду напряжения после водорода:

2HgSO₄ + 2H₂O  = 2Hg + О₂­ + 2H₂SO₄

1) на катоде: Hg²⁺ + 2e = Hg°

2) на аноде: 2Н₂О – 4е = О₂ + 4Н⁺

Электролиз раствора сульфата натрия

1) на катоде: 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH^–

2) на аноде: 2H₂O – 4e = O₂ + 4H⁺

3) Составлено общее уравнение электролиза:

2H₂O = 2H₂­ + O₂­

до водорода:

СаI₂ + 2Н₂О  =  Н₂­ + I₂ + Са(ОН)₂

1) на катоде: 2Н₂О + 2e = 2ОН + Н₂

2) на аноде: 2I^— — 2e = I₂ 

Сравните свойства одноэлементных и кислородсодержащих анионов.

Химические реакции, возможные при электролизе сульфата хрома (III):

1)Сг³⁺ + e = Сг²⁺

2) Cr²⁺ + 2e = Сг°  

3) Сг³⁺ + 3 e= Сг°

4) 2Н⁺ + 2e = Н₂

Электролиз водных растворов солей карбоновых кислот:

2CH₃COONa + 2H₂O  = CH₃CH₃­ + 2CO₂­ + H₂­ + 2NaOH

Гидролиз

Пример взаимного гидролиза солей:

A1₂(SO₄)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2A1(OH)₃ + 3CO₂­ + 3K₂SO₄

Амфотерность

Амфотерные гидроксиды растворяются в водных растворах щелочей:

A1(OH)₃ + 3KOH = K₃[A1(OH)₆]

A1(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

реагируют с твердыми щелочами при сплавлении:

Al(OH)₃  + KOH KAlO₂ + 2H₂O

Амфотерные металлы реагируют с водными растворами щелочей:

Al + NaOH + 3H₂O = Na[Al(OH)₄] + 3/2 H₂­

Продукт сплавления амфотерного гидроксида со щелочью легко разлагается водой:

KAlO₂ + 2H₂O = KOH + Al(OH)₃¯

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами:

K[Al(OH)₄] + HCl =KCl + Al(OH)₃¯ + H₂O

Бинарные соединения

Способ получения:

СаО + 3С = СаС₂ + СО­

Бинарные соединения реагируют с кислотами:

Al₂S₃ + 3H₂SO₄ ^:= Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S­

Mg₃N₂ + 8HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + 2NH₄NO₃

и водой:

A1₄C₃ + 12Н₂О = 4А1(ОН)₃ + ЗСН₄­

PCl₃ + H₂O = 3H₃PO₃ + 3HCl

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Азот

Азотная кислота является сильным окислителем:

окисляют неметаллы:

ЗР + 5HNO₃ + 2Н₂О = Н₃РО₄ + 5NO­

P + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂­ + H₂O

металлы:

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂­ + 2H₂O

4Mg + 10HNO₃ = 4Mg(NO₃)₂ + N₂O­ + 5H₂O

оксиды переходных металлов в промежуточных степенях окисления:

3Cu₂O + 14HNO₃ = 6Cu(NO₃)₂ + 2NO+ 7H₂O (возможно выделение NО₂)

оксиды азота также проявляют окислительные свойства:

5N₂O + 2P = 5N, + P₂O

но по отношению к кислороду являются восстановителями:

2NO + O₂ = 2NO₂

Азот реагирует с некоторыми простыми веществами:

N₂+3H₂= 2NH₃

N₂ + O₂ = 2NO

3Mg + N₂ = Mg₃N₂

Галогены

обычно проявляют окислительные свойства:

PH₃ + 4Br₂ + 4Н₂О = Н₃РО₄ + 8НВг

2P + 5Cl₂ = 2PCl₅

2P + 3PCl₅ = 5PCl₃

PH₃ + 4Br₂ + 4H₂O = H₃PO₄ + 8HBr

Cl₂ + H₂ = 2HCl

2HCl + F₂ = 2HF + Cl₂

2NH₃ + 3Br₂ = N₂ + 6HBr

Галогены в растворах щелочей диспропорционируют при комнатной температуре:

Cl₂ + 2KOH = KCl + H₂O + KClO

и при нагревании:

Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Окислительные свойства перманганата калия:

5Н₃РО₃ + 2КМnО₄ + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Н₃РО₄ + ЗН₂О

2NH₃ + 2KMnO₄ = N₂ + 2MnO₂ + 2KOH + 2H₂O

Сера

реагирует с простыми веществами:

S + O₂ = SO₂

3S + 2А1 = A1₂S₃

оксид серы (IV) может быть доокислен кислородом:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

2SO₂ + O₂ + 2H₂O = 2H₂SO₄

и выступать в роли окислителя:

SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

Концентрированная серная кислота проявляет окислительные свойства:

Cu + H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ +2H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ = 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Фосфор

получение фосфора:

Са₃(Р0₄)₂ + 5С + 3SiO₂ = 3CaSiO₃ + 5СО + 2Р

Металлы

реагируют с галогенами:

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

Алюминий без оксидной пленки растворяется в воде:

Al (без оксидной пленки) + Н₂О = Al(OH)₃ + 3/2 H₂­

методы получения металлов:

Fe₂O₃ + CO = 2FeO + CO₂­

FeO + CO = Fe + CO₂­

CuO + H₂ = Cu + H₂O

Гидроксид железа (II) может быть легко доокислен пероксидом водорода:

2Fe(OH)₂ + H₂O₂ = 2Fe(OH)₃

обжиг пирита:

2FeS₂ + O₂ = Fe₂O₃ + 4SO₂­

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Горение органических веществ

2С₁₀Н₂₂ + 31O₂ = 20CО₂ + 22H₂О

Алканы

Методы получения алканов из простых веществ:

С + 2H₂ = CH₄

сплавлением солей щелочных металлов с щелочами:

СН₃СООК + КОН ® СН₄ + К₂СО₃

Химические свойства алканов — промышленное окисление метана:

CH₄ + O₂ = CH₂O + H₂O

Взаимодействие алканов с галогенами:

С₂Н₆ + Сl₂ С₂Н₅Сl + НСl

Изомеризация алканов:

Галогеналканы

Реакция со спиртовыми растворами щелочей:

С₆Н₅-СНВг-СН₃ + КОН   С₆Н₅СН=СН₂ + КВг + Н₂О

с водными растворами щелочей:

С₆Н₅-СНВг-СН₃ + КОН (водн.) ® С₆Н₅-СНОН-СН₃ + KBr

C₆H₅Br + KOH ® C₆H₅OH + KBr

По правилу Зайцева водород отщепляется от наименее гидрированного атома

Из дигалогеналканов можно получить алкины:

Реакция Вюрца:

Алкены

Присоединяют водород:

присоединяют галогены:

присоединяют галогенводороды:

присоединят воду:

СН₂=СН₂ + Н₂О ® СН₃СН₂ОН

С водным раствором перманганата калия без нагревания образуют гликоли (двухатомные спирты)

ЗС₆Н₅СН=СН₂ + 2КМnО₄ + 4Н₂О ® ЗС₆Н₅СН(ОН)-СН₂ОН + MnO₂¯ + 2KOH

Алкины

промышленный способ получения ацетилена

2СН₄ ® С₂Н₂ + ЗН₂

карбидный способ получения ацетилена:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

реакция Кучерова — альдегид можно получить только из ацетилена:

С₂Н₂ + Н₂О СН₃СНО

Реакция алкинов с концевой тройной связью с аммиачным раствором оксида серебра:

2CH₃-CH₂-CºCH + Ag₂O 2CH₃-CH₂-CºCAg +H₂O

использование полученных продуктов в органическом синтезе:

CH₃-CH₂-CºCAg  + C₂H₅Br  ®  CH₃-CH₂-CºC-C₂H₅ + AgBr

Бензол и его производные

Получение бензола из алкенов:

из ацетилена:

3C₂H₂  C₆H₆

Нитрование бензола и его производных в присутствие серной кислоты

C₆H₆ + HNO₃ ® C₆H₅-NO₂ + H₂O

карбоксильная группа является ориентантом второго рода

реакция бензола и его производных с галогенами:

C₆H₆ + Cl₂ C₆H₅Cl   + HCl

С₆Н₅С₂Н₅ + Вг₂ С₆Н₅-СНВг-СН₃ + НВг

галогеналканами:

C₆H₆ + С₂Н₅С1 C₆H₅C₂H₅ + НС1

алкенами:

C₆H₆ + CH₂=CH-CH₃ ® C₆H₅-CH(CH₃)₂

Окисление бензола перманганатом калия в присутствии серной кислоты при нагревании:

5C₆H₅-CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ = 5C₆H₅-COOH + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 14H₂O

Спирты

Промышленный способ получения метанола:

CO + 2H₂ = CH₃OH

при нагревании с серной кислотой в зависимости от условий могут образовываться простые эфиры:

2С₂Н₅OH C₂Н₅ОС₂Н₅ + Н₂О

или алкены:

2С₂Н₅OH CH₂=CH₂ + H₂O

спирты реагируют с щелочными металлами:

С₂Н₅OH + Na ® C₂H₅ONa + ½ H₂

с галогенводородами:

СН₃СН₂ОН + НСl ® CH₃CH₂Cl + H₂O

с оксидом меди (II):

СН₃СН₂ОН + СuO ® CH₃CHO + Cu + H₂O

более сильная кислота вытесняет более слабые из их солей:

C₂H₅ONa + HCl ® C₂H₅OH + NaCl

при нагревании смеси спиртов с серной кислотой образуются несимметричные простые эфиры:

Альдегиды

Образуют с аммиачным раствором оксида серебра серебряное зеркало:

CH₃CHO + Ag₂O CH₃COONH₄ + 2Ag

реагируют со свежеосажденным гидроксидом меди (II):

CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ ® CH₃COOH + 2CuOH + H₂O

могут быть восстановлены до спиртов:

CH₃CHO + H₂  ® CH₃CH₂OH

окисляются перманганатом калия:

ЗСН₃СНО + 2КМnО₄® 2СН₃СООК + СН₃СООН + 2МnО₂ + Н₂О

Амины

можно получить восстановлением нитросоединений в присутствии катализатора:

C₆H₅-NO₂ + 3H₂   = C₆H₅-NH₂ + 2H₂O

реагируют с кислотами:

C₆H₅-NH₂ + HC1 =[C₆H₅-NH₃]C1

Углеводы

Глюкозу можно получить гидролизом крахмала или целлюлозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n + n H₂O = nC₆H₁₂O₆

Для глюкозы характерно спиртовое брожение:

C₆H₁₂O₆ ® 2C₂H₅OH + 2CO₂

молочнокислое брожение:

C₆H₁₂O₆ ® 2СН₃СН(ОН)СООН

реакция серебряного зеркала:

C₆H₁₂O₆+Ag₂O 2Ag¯+C₆H₁₂O₇

Аминокислоты

Аминокислоты реагируют как с кислотами:

H₂N-CH-COOH+HCl ®  Cl^— H₃N⁺-CH-COOH

так и c щелочами:

H₂N-CH-COOH+NaOH ® H₂N-CH-COONa+H₂O

соли аминокислот также способны участвовать в реакциях обмена в водном растворе:

Cl^— H₃N⁺-CH-COOH+NaOH ® H₂N-CH-COOH +NaCl + H₂O

Cl^— H₃N⁺-CH-COOH+2NaOH ® H₂N-CH-COONa +NaCl + 2H₂O

H₂N-CH-COONa+HCl ® H₂N-CH-COOH +NaCl

H₂N-CH-COONa+2HCl ® Cl^— H₃N⁺-CH-COOH +NaCl

Получение одноатомных cпиртов

Гидратация алкенов

В присутствии сильных минеральных кислот, алкены вступают в реакцию гидратации с образованием спиртов:

В случае несимметричных алкенов присоединение происходит в соответствии с правилом Марковникова – атом водорода молекулы воды присоединяется к более гидрированному атому углерода, а гидрокси-группа к менее гидрированному при двойной связи:

Гидрирование (восстановление) альдегидов и кетонов

Гидрирование альдегидов на металлических катализаторах (Pt, Pd или Ni) при нагревании приводит к образованию первичных спиртов:

В аналогичных условиях из кетонов получаются вторичные спирты:

Гидролиз сложных эфиров

При действии на сложные эфиры сильных минеральных кислот они подвергаются гидролизу с образованием спирта и карбоновой кислоты:

Гидролиз сложных эфиров в присутствии щелочей называют омылением. Данный процесс является необратимым и приводит к образованию спирта и соли карбоновой кислоты:

Данный процесс протекает по действием на моногалогенпроизводные углеводородов водного раствора щелочи:

Другие способы получения отдельных представителей одноатомных спиртов

Спиртовое брожение глюкозы

В присутствии некоторых дрожжей, точнее под действием вырабатываемых ими ферментов, возможно образование этилового спирта из глюкозы. При этом в качестве побочного продукта образуется также углекислый газ:

Получение метанола из синтез-газа

Синтез-газом называют смесь угарного газа и водорода. Действием на данную смесь катализаторов, нагрева и повышенных давлений в промышленности получают метанол:

Получение многоатомных спиртов

Реакция Вагнера (мягкое окисление алкенов)

При действии на алкены нейтрального раствора перманганата калия на холоду (0^oC) образуются вицинальные двухатомные спирты (диолы):

Схема, представленная выше, не является полноценным уравнением реакции. В таком виде ее проще запомнить, для того чтобы суметь ответить на отдельные вопросы тестовые вопросы ЕГЭ. Однако, если данная реакция попадется в заданиях высокой сложности, то ее уравнение обязательно нужно записывать в полном виде:

Хлорирование алкенов с последующим гидролизом

Данный метод является двустадийным и заключается в том, что на первой стадии алкен вступает в реакцию присоединения с галогеном (хлором или бромом). Например:

А на второй, полученный дигалогеналкан подвергается обработке водным раствором щелочи:

Получение глицерина

Основным промышленным способом получения глицерина является щелочной гидролиз жиров (омыление жиров):

Получение фенола

Трехстадийный метод через хлорбензол

Данный метод является трехстадийным. На первой стадии осуществляют бромирование или хлорирование бензола в присутствии катализаторов. В зависимости от используемого галогена (Br₂ или Cl₂) в качестве катализатора используется соответствующий галогенид алюминия или железа (III)

На второй стадии полученное выше галогенпроизводное обрабатывается водным раствором щелочи:

На третьем этапе фенолят натрия обрабатывается сильной минеральной кислотой. Фенол вытесняется поскольку является слабой кислотой, т.е. малодиссоциирующим веществом:

Окисление кумола

Получение альдегидов и кетонов

Дегидрирование спиртов

При дегидрировании первичных и вторичных спиртов на медном катализаторе при нагревании получаются альдегиды и кетоны соответственно

Окисление спиртов

При неполном окислении первичных спиртов получаются альдегиды, а вторичных – кетоны. В общем виде схемы такого окисления можно записать как:

и

Как можно заметить неполное окисление первичных и вторичных спиртов приводит к тем же продуктам, что и дегидрирование этих же спиртов.

В качестве окислителей можно использовать оксид меди при нагревании:

Или другие более сильные окислители, например раствор перманганата калия в кислой, нейтральной, или щелочной среде.

Гидратация алкинов

В присутствии солей ртути (часто вместе с сильными кислотами) алкины вступают в реакцию гидратации. В случае этина (ацетилена) образуется альдегид, в случае любого другого алкина — кетон:

Пиролиз солей карбоновых кислот двухвалентных металлов

При нагревании солей карбоновых кислот двухвалентных металлов, например, щелочно-земельных, образуется кетон и карбонат соответствующего металла:

Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных

Щелочной гидролиз геминальных дигалогенпроизводных различных углеводородов приводит к альдегидам если атомы хлора были прикреплены к крайнему атому углерода и к кетонам,если не к крайнему:

Каталитическое окисление алкенов

Каталитическим окислением этилена получают ацетальдегид:

Получение карбоновых кислот

Каталитическое окисление алканов

Окисление алкенов и алкинов

Для этого чаще всего используют подкисленный раствор перманганата или дихромата калия. При этом происходит разрыв кратной углерод-углеродной связи:

Окисление альдегидов и первичных спиртов

В этом способе получения карбоновых кислот также наиболее распространенные используемые окислители это подкисленный раствор перманганата или дихромата калия:

С помощью гидролиза тригалогензамещенных углеводородов

На первой стадии тригалогеналкан подвергается обработке водным раствором щелочи. При этом образуется соль карбоновой кислоты:

На второй стадии следует обработка соли карбоновой кислоты сильной минеральной кислотой. Т.к. карбоновые кислоты являются слабыми они легко вытесняются сильными кислотами:

Гидролиз сложных эфиров

Из солей карбоновых кислот

Данная реакция уже была рассмотрена при получении карбоновых кислот посредством гидролиза тригалогенпроизодных (см. выше). Заключается в том, что карбоновые кислоты, являясь слабыми, легко вытесняются сильными неорганическими кислотами:

Специфические методы получения кислот

Получение муравьиной кислоты из угарного газа

Данный метод является промышленным и заключается в том, что на первой стадии угарный газ под давлением при высоких температурах реагирует с безводной щелочью:

а на второй полученный формиат обрабатывают сильной неорганической кислотой:

2HCOONa + H₂SO₄ > 2HCOOH + Na₂SO₄

Получение высших карбоновых кислот гидролизом жиров

Данный метод является основным для получения высших карбоновых кислот:

Получение бензойной кислоты окислением гомологов бензола

Автор: С.И. Широкопояс https://scienceforyou.ru/

Задание:
изучите
материал, напишите уравнения реакций по схемам, расставьте коэффиценты.

Аммиак
 —
NH₃

1. Строение молекулы

— структура треугольной пирамиды;

— атом азота в sp³-гибридизации;

— одна неподеленная электронная пара на атоме азота;

— химическая связь ковалентная полярная, в жидком
состоянии между  молекулами водородные связи;

— с.о. на атоме азота  = -3.

2.
Физические свойства

Бесцветный
газ с резким запахом («нашатырного спирта»), в 14,5 раз легче воздуха,  очень
хорошо растворимый в воде (в 1 V Н₂О – 700 V NH₃ при
комн. t)

Аммиачная вода — 18,5 – 25%-ный раствор

Нашатырный спирт – 3 – 10%-ный

3. Получение

В
промышленности – синтез из простых веществ (обратимая,
экзотермическая, каталитическая)

Азот +
водород ®

Сырье — азотоводородная
смесь
(азот – фракционная перегонка жидкого воздуха,  водород – конверсия метана(из
природного газа)) подвергают тщательной очистке

Условия:р=25*10⁶
Па (300 атм.), Т=450-500 ⁰С, кат. – губчатое Fe,  Pt.

Давление
азотоводородной смеси создается при помощи турбокомпрессора. Реакцию проводят в
колене синтеза. Теплоту, выделяющуюся при реакции используют для прогревания
смеси азота и водорода (принцип теплообмена).

Образующиеся NH₃   и
непрореагировавшие газы поступают в холодильник (NH₃ сжижается) 
=> сепаратор
(отделяется от непрореагировавших газов) ==> склад готовой продукции.

Оставшаяся смесь с
помощью циркуляционного компрессора с новой порцией сырья в колонну синтеза (принцип
циркуляции) (h(NH₃) = 95%).

В
лаборатории – нагревание солей аммония со щелочью

Хлорид аммония +
гидроксид кальция ®

Собирают методом
вытеснения воздуха в перевернутый сосуд, доказательство наличия (посинение
влажной индикаторной бумаги, по запаху, «дым без огня»)

4. Химические
свойства

1) с водой

NH_3(г) + H₂O  ↔ NH₃
*  H₂O _(р)↔ NH₄⁺+ OH^–

слабое
основание,  среда
раствора – щелочная, изменяет окраску индикаторов

2) с кислотами  ® соли аммония (хим.связь образуется по донорно-акцепторному
механизму)

NH₃
+ соляная кислота ®                        NH₃ +
серная  кислота ®

NH₃
+ серная  кислота(изб) ®                 NH₃ + СО₂
+ Н₂О ®

NH₃
+ СО_2(изб) + Н₂О ®                             NH₃
+ фосфорная к-та ®

NH₃
+ уксусная кислота ®                      NH₃ +
уксусная  к-та ®(при
t)

3) c
кислородом

NH₃
+ кислород ®
(сгорание)

NH₃
+ кислород ®
(каталитическое окисление, кат Pt)

4)
восстанавливает малоактивные металлы из их оксидов при нагревании

аммиак
+ оксид меди (II) ®

5) с
растворами солей, если образуется ¯

Аммиак
+ вода + сульфат железа (III) ®

Аммиак
+ вода + хлорид хрома (III) ®

6)
комплексообразование (донорно-акцепторн мех-зм)

Сульфат
меди (II) + аммиак ®

Гидроксид
меди (II) + аммиак ®

Нитрат
серебра + аммиак + вода ®

Хлорид
серебра + аммиак ®

6) с
различными окислителями – восстановительные свойства

(чаще до N₂)

Аммиак
+ хлор ®

Аммиак
+ пероксид водорода ®

Аммиак
+ перманганат калия ®

7) с
активными металлами ® амиды или нитриды

NH₃
+ Na ®
NaNH₂ + H₂O

NH₃
+ Mg®
Mg₃N₂ + H₂O

Амиды и нитриды
легко гидролизуются

NaNH₂ + H₂O ®

Mg₃N₂
+ H₂O  ®

с
углекислым газом ®
карбамид или мочевина

NH₃ + СО₂ ® (NH₂)₂СО
+ H₂O

9) с
органическими веществами

+
карбоновые кислоты ®

+
спирты ®

+
галогеналканы ®

+
хлорбензол ®

+
хлоруксусная кислота ®

5. Качественные реакции – образование
белого «дыма» при контакте с газообразным  HCl, почернение бумажки,
смоченной раствором Hg₂(NO₃)₂.

6. Применение

Промежуточный продукт при синтезе азотной
кислоты  и солей аммония. Применяется  в производстве соды,
азотных удобрений (аммиачная селитра – NH₄NO₃.мочевины (NH₂)₂СО
и др), красителей, взрывчатых веществ, уротропина, синтетических волокон (нейлона и капрона),  в медицине, в быту.  Жидкий аммиак в качестве хладагента в промышленных холодильных установках,
в качестве отбеливателя при очистке и крашении хлопка, шерсти и шелка.

Щелочной или кислотный гидролиз бинарных соединений

Для школьного курса – экзотическая вещь, но вот в ЕГЭ-2014 встретилось… Речь идет о таких, например, реакциях:

Здесь можно рассуждать так. Щелочь (NaOH) или кислота (HCl) реагируют с бинарным соединением в растворе. А это значит, что фактически сначала идет реакция с водой (гидролиз бинарного соединения):

А затем продукты гидролиза реагируют с щелочью (в первом случае) или с кислотой (во втором случае):

В итоге уравнения будут выглядеть так:

Задача 3.2 Рассуждая аналогично, определите, что получится при взаимодействии:

Аммиак и его свойства

Аммиак реагирует с кислотами, присоединяя протон по донорно-акцепторному механизму и образуя при этом соли аммония.

Задача 4.1. Через раствор серной кислоты пропустили аммиак. Какие две соли при этом могут образоваться? От чего это зависит? Напишите уравнения реакций.

Водный раствор аммиака обладает свойствами слабой щелочи, поэтому с его помощью можно осаждать нерастворимые гидроксиды металлов.

Задача 4.2. Через водный раствор сульфата хрома (III) пропустили избыток аммиака. Запишите уравнение реакции.

3) Аммиак – восстановитель. В частности, способен восстанавливать металлы из оксидов.

Задача 4.3. Через оксид меди (II) пропустили поток аммиака при нагревании. Напишите уравнение реакции.

4) Аммиак способен быть лигандом и может образовывать комплексы – аммиакаты. Особенно вероятно упоминание в ЕГЭ аммиачного комплекса меди, так как он имеет ярко-синее окрашивание и может использоваться для обнаружения соединений двухвалентной меди.

Задача 4.4. К раствору сульфата меди (II) добавили избыток водного раствора аммиака. Запишите уравнение реакции.

Реакции комплексных соединений

Включать в ЕГЭ такие задания – это подлость, так как химия комплексных соединений в школе не изучается. Но что делать…

Попробуем запомнить хоть немного:

1) гидроксокомплексы разрушаются кислотами и кислотными оксидами

При небольшом количестве кислоты — реагирует только внешняя сфера:

При избытке кислоты реагирует и внешняя сфера и комплексообразователь:

Углекислый газ, будучи слабой кислотой, реагирует только со внешней сферой:

(кислая соль получается, так как реакция идет при избытке углекислого газа)

2) аммиачные комплексы разрушаются кислотами, которые связывают аммиак в прочные ионы аммония:

3) комплексы также могут реагировать, если комплексообразователь переходит во что-нибудь устойчиво-нерастворимое:

4) при нагревании комплексы могут разлагаться с удалением летучих лигандов:

Попробуйте запомнить хотя бы эти примеры и увидеть в них некие закономерности. Будем надеяться, что этого хватит. А вот упражнения:

Задача 5.1 Закончите уравнения реакций с участием комплексов:

Восстановительные свойства иона I —

Ион иода (I — ) (например: HI, NaI, KI) в большинстве реакций участвует не в реакциях обмена, а является восстановителем.

в реакции FeCl₃ + KI получается вовсе не FeI₃ и KCl, а идет восстановление трехвалентного железа до двухвалентного:

Задача 6.1 Запишите уравнения реакций:

С наибольшей скоростью реагируют между собой…

Вообще с наибольшей скоростью идут те реакции, которые сопровождаются взрывами. А при обычных условиях – реакции ионного обмена в водных растворах. Почему? Потому что в них участвуют электролиты, которые уже диссоциированы, связи разрушены. Поэтому ничто не мешает ионам моментально соединиться между собой. Можно считать, что активационный барьер такой реакции приближается к нулю.

Какие вещества реагируют между собой с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) HCl(p-p) и NaOH(p-p)

Правильный ответ – 1), так как это реакция ионного обмена.

Железо образует смешанный оксид – железную окалину Fe₃O₄ (FeO ∙ Fe₂O₃) со степенями окисления +2 и +3.

Свинец образует смешанный оксид – сурик Pb₃O₄ (2PbO ∙ PbO₂) со степенями окисления +2 и +4.

При реакциях этих оксидов с кислотами могут получаться сразу две соли:

Переходы Fe +2 ↔ Fe +3 и Cu +1 ↔ Cu +2

Вот несколько сложных ситуаций:

Казалось бы, должны получиться две соли и вода: Fe(NO₃)₂ + Fe(NO₃)₃ + H₂O (смотри предыдущий раздел), но HNO₃ – сильный окислитель, поэтому будет окислять железо +2 в составе железной окалины до железа +3 и получится только одна соль:

Аналогично в реакции Cu₂O + HNO₃ может показаться, что продуктами будут CuNO₃ + H₂O. А на самом деле одновалентная медь (Cu +1 ₂O) может окисляться до двухвалентной, поэтому пойдет окислительно-восстановительная реакция:

Задача 7.1. Запишите уравнения реакций:

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Гидролиз

Темы кодификатора ЕГЭ: Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, основная и щелочная.

Гидролиз – взаимодействие веществ с водой. Гидролизу подвергаются разные классы неорганических и органических веществ: соли, бинарные соединения, углеводы, жиры, белки, эфиры и другие вещества. Гидролиз солей происходит, когда ионы соли способны образовывать с Н + и ОН — ионами воды малодиссоциированные электролиты.

Гидролиз солей может протекать:

→ обратимо : только небольшая часть частиц исходного вещества гидролизуется.

→ необратимо : практически все частицы исходного вещества гидролизуются.

Для оценки типа гидролиза необходимо рассмотреть соль, как продукт взаимодействия основания и кислоты. Любая соль состоит из металла и кислотного остатка. Металлы соответствует основание или амфотерный гидроксид (с той же степенью окисления, что и в соли), а кислотному остатку — кислота. Например, карбонату натрия Na₂CO₃ соответствует основание — щелочь NaOH и угольная кислота H₂CO₃.

Обратимый гидролиз солей

Механизм обратимого гидролиза будет зависеть от состава исходной соли. Можно выделить 4 основных варианта, которые мы рассмотрим на примерах:

1. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой , гидролизуются ПО АНИОНУ .

CH₃COONa + HOH ↔ CH₃COOH + NaOH

CH₃COO — + Na + + HOH ↔ CH₃COOH + Na + + OH —

сокращенное ионное уравнение:

CH₃COO — + HOH ↔ CH₃COOH + OH —

Таким образом, при гидролизе таких солей в растворе образуется небольшой избыток гидроксид-ионов OH — . Водородный показатель такого раствора рН>7 .

Гидролиз солей многоосновных кислот (H₂CO₃, H₃PO₄ и т.п.) протекает ступенчато, с образованием кислых солей:

CO₃ 2- + HOH ↔ HCO₃ 2- + OH —

или в молекулярной форме:

или в молекулярной форме:

Продукты гидролиза по первой ступени подавляют вторую ступень гидролиза, в результате вторая ступень гидролиза протекает незначительно.

2. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой , гидролизуются ПО КАТИОНУ . Пример такой соли: NH₄Cl, FeCl₃, Al₂(SO₄)₃ Уравнение гидролиза:

или в молекулярной форме:

При этом катион слабого основания притягивает гидроксид-ионы из воды, а в растворе возникает избыток ионов Н + . Водородный показатель такого раствора рН .

Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. Например:

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H +

FeCl₃ + HOH ↔ FeOHCl₂ + H Cl

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + H +

FeOHCl₂ + HOH ↔ Fe(OH)₂Cl+ HCl

Fe(OH)₂ + + HOH ↔ Fe(OH)3 + H +

Fe(OH)₂Cl + HOH ↔ Fe(OH)₃ + HCl

Гидролиз по второй и, в особенности, по третьей ступени практически не протекает при комнатной температуре.

3. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой , гидролизуются И ПО КАТИОНУ, И ПО АНИОНУ .

В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. В большинстве случаев реакция раствора будет примерно нейтральной, рН ≅ 7 . Точное значение рН зависит от относительной силы основания и кислоты.

4. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой , в водных растворах НЕ ИДЕТ .

Сведем вышеописанную информацию в общую таблицу:

Необратимый гидролиз

Необратимый гидролиз происходит, если при гидролизе выделяется газ, осадок или вода, т.е. вещества, которые при данных условиях не могут взаимодействовать между собой. Необратимый гидролиз является химической реакцией, т.к. реагирующие вещества взаимодействуют практически полностью.

Варианты необратимого гидролиза:

1. Гидролиз, в который вступают растворимые соли 2х-валентных металлов (Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.) с сильным ионизирующим полем (слабые основания) и растворимые карбонаты/гидрокарбонаты. При этом образуются нерастворимые основные соли (гидроксокарбонаты):

! Исключения: (соли Ca, Sr, Ba и Fe 2+ ) – в этом случае получим обычный обменный процесс:

МеCl₂ + Na₂CO₃ = МеCO₃ + 2NaCl (Ме – Fe, Ca, Sr, Ba).

1. Взаимный гидролиз , протекающий при смешивании двух солей, гидролизованных по катиону и по аниону. Продукты гидролиза по второй ступени усиливают гидролиз по первой ступени и наоборот. Поэтому в таких процессах образуются не просто продукты обменной реакции, а продукты гидролиза (совместный или взаимный гидролиз). Соли металлов со степенью окисления +3 (Al 3+ , Cr 3+ ) и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ (H₂S, SO₂, CO₂):

Соли Fe 3+ при взаимодействии с карбонатами также при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ:

! Исключения: при взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфидами реализуется окислительно-восстановительная реакция:

2FeCl₃ + 3K₂S_(изб) = 2FeS + S↓ + 6KCl (при избытке сульфида калия)

При взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфитами также реализуется окислительно-восстановительная реакция.

Полные уравнения таких реакций выглядят довольно сложно. Поначалу я рекомендую составлять такие уравнения в 2 этапа: сначала составляем обменную реацию без участия воды, затем разлагаем полученный продукт обменной реакции водой. Сложив эти две реакции и сократив одинаковые вещества, мы получаем полное уравнение необратимого гидролиза.

3. Гидролиз галогенангидридов и тиоангидридов происходит также необратимо. Галогенангидриды разлагаются водой по схеме ионного обмена (H + OH — ) до соответствующих кислот (в случае водного гидролиза) и солей (в случае щелочного гидролиза). Степень окисления центрального элемента и остальных при этом не изменяется!

Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген. При гидролизе галогенангидридов кислот образуются соответствующие данным элементам и степеням окисления кислоты и галогеноводородные кислоты.

Галогенангидриды некоторых кислот:

Кислота	Галогенангидриды
H2SO4	SO2Cl2
H2SO3	SOCl2
H2CO3	COCl2
H3PO4	POCl3, PCl5

Тиоангидриды (сульфангидриды) — так называются, по аналогии с безводными окислами (ангидридами), сернистые соединения элементов (например, Sb₂S₃, As₂S₅, SnS₂, CS₂ и т. п.).

1. Необратимый гидролиз бинарных соединений, образованных металлом и неметаллом:

• сульфиды трехвалентных металлов вводе необратимо гидролизуются до сероводорода и и гидроксида металла:

при этом возможен кислотный гидролиз, в таком случае образуются соль металла и сероводород:

• гидролиз карбидов приводит к образованию гидроксида металла в водной среде, соли металла в кислой де и соответствующего углеводорода — метана, ацетилена или пропина:

1. Некоторые соли необратимо гидролизуются с образованием оксосолей :

BiCl₃ + H₂O = BiOCl + 2HCl,

SbCl₃ + H₂O = SbOCl + 2HCl.

Алюмокалиевые квасцы:

Количественно гидролиз характеризуется величиной, называемой степенью гидролиза .

Степень гидролиза (α) — отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. В случае необратимого гидролиза α≅1.

Факторы, влияющие на степень гидролиза:

1. Температура

Гидролиз — эндотермическая реакция! Нагревание раствора приводит к интенсификации процесса.

Пример : изменение степени гидролиза 0,01 М CrCl₃ в зависимости от температуры:

2. Концентрация соли

Чем меньше концентрация соли, тем выше степень ее гидролиза.

Пример : изменение степени гидролиза Na₂CO₃ в зависимости от температуры:

По этой причине для предотвращения нежелательного гидролиза хранить соли рекомендуется в концентрированном виде.

3. Добавление к реакционной смеси кислоты или щелочи

Изменяя концентрация одного из продуктов, можно смещать равновесие реакции гидролиза в ту или иную сторону.

Источник

Соединение, функциональная группа	Реагент	Что наблюдается, уравнение реакции
Алкены >C=C<	Водный раствор KMnO4	Наблюдают исчезновение фиолетовой окраски KMnO4 и образование хлопьевидного осадка диоксида марганца бурого цвета 3 >C=C< + 2KMnO4 + 4H2O → 3 >C(OH)-C(OH)< + 2MnO2↓ + 2KOH
Раствор Br2 в органическом растворителе или воде (бромная вода)	Исчезает желто-коричневая окраска раствора брома из-за протекания реакции: >C=C< + Br2 →  >C(Br)-C(Br)<
Алкины -С≡С-	Раствор Br2 в органическом растворителе или воде (бромная вода)	Исчезает желто-коричневая окраска раствора брома из-за протекания реакции: R-С≡С-R’ + 2Br2   →   R-CBr2-CBr2-R’
Водные растворы аммиачных комплексов Ag(I), например, аммиачный раствор оксида серебра [Ag(NH3)2]OH	Алкины с тройной связью на конце молекулы дают желтый осадок: R-С≡СН + [Ag(NH3)2]OH → R-С≡СAg↓ + 2NH3 + H2O Алкины, у который при тройной связи нет атомов водорода в такую реакцию не вступают
Водный раствор аммиачных комплексов одновалентной меди Cu(I), например, аммиачный раствор оксида меди (I) [Cu(NH3)2]OH	Алкины с тройной связью на конце молекулы дают красный осадок : R-С≡СН + [Cu(NH3)2]OH →  R-С≡СCu↓ + 2NH3 + H2O Алкины, у которых при тройной связи нет атомов водорода в такую реакцию не вступают, что позволяет отличить их друг от друга
Бензол	Нитрующая смесь – смесь конц. азотной и серной кислот	Образование желтой жидкости с запахом горького миндаля на дне реакционной смеси
Гомологи бензола	Нейтральный водный раствор  KMnO4	При кипячении с каким-либо гомологом бензола водный раствор перманганата калия обесцвечивается и выпадает бурый осадок оксида марганца (IV). На примере с толуолом и этилбензолом реакции выглядят следующим образом: C6H5CH3 +2KMnO4 = C6H5COOK + 2MnO2↓ + KOH + H2O (при кипячении) C6H5CH2CH3 + 4KMnO4 = C6H5COOK + K2CO3 + 2H2O + 4MnO2↓ + KOH (при нагревании)
Подкисленный водный раствор перманганата калия KMnO4(водн.), H+	Постепенное обесцвечивание подкисленного раствора KMnO4. Выпадения бурого осадка MnO2 не наблюдается, поскольку марганец восстанавливается до практически бесцветной соли двухвалентного марганца. Чаще всего в качестве подкислителя изпользуют серную кислоту. На примере с толуолом реакция выглядит следующим образом: 5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5C6H5COOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 +14H2O
Фенол	Бромная вода	Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка трибромфенола:
Разбавленный водный раствор соли железа (III),  например, FeCl3	Светло-желтая окраска разбавленного раствора соли трехвалентного железа сменяется на фиолетовую
Анилин	Бромная вода	Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка триброманилина:
Одноатомные первичные и вторичные спирты CH3OH, C2H5OH, (CH3)2CH-OH и т.д.	Оксид меди (II) CuO	Черный CuO при нагревании со спиртом изменяет свою окраску на красную в связи с восстановлением до Cu0. Первичный спирт при этом превращается в альдегид: R-CH2-OH + CuO =to=> R-CHO + Cu + H2O, вторичный — в кетон: R-C(OH)-R’+ CuO =to=> R-C(O)-R’ + Cu + H2O, В случае метанола появляется легко узнаваемый запах формальдегида (естественно, чтобы он был узнаваемым, нужно до этого быть знакомым с его запахом:-) ) В случае реакции с CuO этилового спирта чувствуется специфический запах ацетальдегида, схожий с ароматом прелых яблок сорта «антоновка»
Многоатомные спирты	Свежеосажденный Cu(OH)2 (II)	Растворение голубого осадка Cu(OH)2 с образование ярко-синего раствора комплексного соединения меди. На примере с глицерином уравнение реакции выглядит следующим образом:
Альдегиды, —CHO	Аммиачный раствор оксида серебра [Ag(NH3)2]OH	Так называемая реакция серебряного зеркала. В результате восстановления Ag+1 в металлическое серебро Ag0 на стенках сосуда образуется зеркало. При небрежном смешении реагентов или в недостаточно чистом сосуде вместо серебряного зеркала может образоваться черный осадок, состоящий из мелкодисперсных частиц металлического серебра. В обоих случаях наблюдаемые явления описываются уравнением в общем виде: R-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH = R-СООNH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O
Свежеосажденный Cu(OH)2	Образование оранжево-красного осадка Cu2O при нагревании в результате реакции: R-CHO + 2Cu(OH)2 = R-COOH + Cu2O↓ + 2H2O
Карбоновые кислоты, -COOH	Лакмус	Окрашивание лакмуса в красный цвет
Карбонаты, например, K2CO3	Выделение углекислого газа в результате разложения образующейся нестойкой угольной кислоты H2CO3: 2R-COOH + CO32-  →  CO2 + H2O + R-COO—
Спирт + конц. H2SO4	Появление запаха сложного эфира, образующегося в результате реакции: R-COOH + R’-OH → R-COO-R’ + H2O Запахи эфиров весьма разнообразны, но общим является ярко выраженная пахучесть, нередко, могут напоминать ароматы различных фруктов.
Муравиная кислота -СНО и -СООН	Лакмус	Окрашивание лакмуса в красный цвет, по причине кислой среды, создаваемой муравьиной кислотой: HCOOH ↔ HCOO— + H+
Аммиачный раствор оксида серебра [Ag(NH3)2]OH	Молекуле муравьиной кислоты, не смотря на ее малый размер удается сочетать в себе помимо карбоксильной группы также и карбонильную, которая позволяет вступать муравьиной кислоте в реакцию серебряного зеркала подобно альдегидам: HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → 2Ag↓ + 4NH3↑ + CO2↑ + 2H2O
Растворимые соли жирных карб. кислот, например, стеарат натрия CH3(CH2)16COONa (мыло)	Любая сильная неорганическая кислота или кислота средней силы H2SO4 (разб.) HCl HI HBr HNO3 (разб.) H3PO4	Выпадение хлопьевидного белого осадка малорастворимой жирной кислоты: CH3(CH2)16COONa + H+ → Na+ + CH3(CH2)16COOH
Раствор соли Ca или Mg	Выпадение белого осадка нерастворимой кальциевой или магниевой соли жирной кислоты. Ионное уравнение в общем виде: 2R-COO— + Ca2+ → (R-COO)2Ca↓, где R-длинный углеводородный радикал. На примере, стеарата натрия и хлорида кальция молекулярное уравнение реакции выглядит так: 2CH3(CH2)16COONa + CaCl2 → (CH3(CH2)16COONa)2Ca↓
Фенолфталеин	Окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет как в щелочах, ввиду того, что соли жирных кислот гидролизуются по аниону: CH3(CH2)16COO— + H2O → CH3(CH2)16COOH + OH—
Олеиновая кислота, -COOH; >C=C<	Водный раствор KMnO4(водн.)	Наблюдают исчезновение фиолетовой окраски KMnO4 и образование хлопьевидного осадка оксида марганца бурого цвета MnO2 3>C=C< + 2KMnO4 + 4H2O → 3>C(OH)-C(OH)< + 2MnO2↓ + 2KOH
Раствор Br2 в орг. растворителе или воде (бромная вода)	Исчезает желто-коричневая окраска раствора брома из-за протекания реакции (указан структурный фрагмент молекулы олеиновой кислоты): >C=C< + Br2 → C(Br)=C(Br)<
Раствор щелочи, например, NaOH	Олеиновая кислота, будучи практически нерастворимой в воде жирной кислотой, растворяется в водных растворах щелочей: C17H33COOH + NaOH → C17H33COONa + H2O
Глюкоза, -CHO -C(OH)-C(OH)-	Аммиачный раствор оксида серебра [Ag(NH3)2]OH	Глюкоза относится к так называемым альдегидоспиртам, т.к. ее молекулы содержат альдегидную группу и 5 гидроксильных групп. Поэтому она вступает в реакцию «серебряного зеркала»
Свежеосажденный Cu(OH)2	Если раствор глюкозы прибавить к свежеосажденному гидроксиду меди без нагревания наблюдается растворение осада гидроксида меди и образование синего раствора. В этом случае глюкоза реагирует как многоатомный спирт — с образованием растворимых комплексов меди. Если же полученный синий раствор нагреть, выпадает оранжево-красный осадок одновалентного оксида меди Cu2O. При этом глюкоза реагирует как альдегид — альдегидная группа молекулы глюкозы окисляется до карбоксильной — образуется глюконовая кислота.
Крахмал	Йод, I2	Появление синей окраски
Белок	концентрированная азотная кислота НNО3(конц.)	Ксантопротеиновая реакция Появление ярко-желтого окрашивания по причине  нитрования бензольных колец молекул белка
Свежеосажденный Cu(OH)2	Появляется сине-фиолетовое окрашивание раствора в следствие образование комплексов меди (II) с белком

Азот — неметаллический элемент Va группы периодической таблицы Д.И. Менделеева. Составляет 78% воздуха. Входит в состав
белков, являющихся важной частью живых организмов.

Температура кипения азота составляет -195,8 °C. Однако быстрого замораживания объектов, которое часто демонстрируют в
кинофильмах, не происходит. Даже для заморозки растения нужно продолжительное время, это связано с низкой теплоемкостью
азота.

Общая характеристика элементов Va группы

От N к Bi (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств.
Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Азот, фосфор и мышьяк являются неметаллами, сурьма — полуметалл, висмут — металл.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns²np³:

• N — 2s²2p³
• P — 3s²3p³
• As — 4s²4p³
• Sb — 5s²5p³
• Bi — 6s²6p³

Основное и возбужденное состояние азота

При возбуждении атома фосфора электроны на s-подуровне распариваются и переходят на p-подуровень. Однако с азотом ситуация иная. Поскольку азот находится во втором периоде, то
3ий уровень у него отсутствует, а значит распаривание электронов на s-подуровне невозможно — возбужденное состояние у азота отсутствует.

Сравнивая возможности перемещения электронов у азота и фосфора, разница становится очевидна.

Природные соединения

В природе азот встречается в виде следующих соединений:

• Воздух — во вдыхаемом нами воздухе содержится 78% азота
• Азот входит в состав нуклеиновых кислот, белков
• KNO₃ — индийская селитра, калиевая селитра
• NaNO₃ — чилийская селитра, натриевая селитра
• NH₄NO₃ — аммиачная селитра (искусственный продукт, в природе не встречается)

Селитры являются распространенными азотными удобрениями, которые обеспечивают быстрый рост и развитие растений, повышают урожайность. Однако,
следует строго соблюдать правила их применения, чтобы не превысить допустимые концентрации.

Получение

В промышленности азот получают путем сжижения воздуха. В дальнейшем путем испарения из сжиженного воздуха получают азот.

Применяют и метод мембранного разделения, при котором через специальный фильтр из сжатого воздуха удаляют кислород.

В лаборатории методы не столь экзотичны. Чаще всего получают азот разложением нитрита аммония

NH₄NO₂ → (t) N₂ + H₂O

Также азот можно получить путем восстановления азотной кислоты активными металлами.

HNO_3(разб.) + Zn → Zn(NO₃)₂ + N₂ + H₂O

Химические свойства

Азот восхищает — он принимает все возможные для себя степени окисления от -3 до +5.

Молекула азота отличается большой прочностью из-за наличия тройной связи. Вследствие этого многие реакции эндотермичны: даже горение
азота в кислороде сопровождается поглощением тепла, а не выделением, как обычно бывает при горении.

• Реакция с металлами

Без нагревания азот взаимодействует только с литием. При нагревании реагирует и с другими металлами.

N₂ + Li → Li₃N (нитрид лития)

N₂ + Mg → (t) Mg₃N₂

N₂ + Al → (t) AlN

• Реакция с неметаллами

Важное практическое значение имеет синтез аммиака, который применяется в дальнейшим при изготовлении удобрений, красителей, лекарств.

N₂ + H₂ ⇄ (t, p) NH₃

Аммиак

Бесцветный газ с резким едким запахом, раздражающим слизистые оболочки. Раствор концентрацией 10% аммиака применяется в медицинских целях,
называется нашатырным спиртом.

Получение

В промышленности аммиак получают прямым взаимодействием азота и водорода.

N₂ + H₂ ⇄ (t, p) NH₃

В лабораторных условиях сильными щелочами действуют на соли аммония.

NH₄Cl + NaOH → NH₃ + NaCl + H₂O

Химические свойства

Аммиак проявляет основные свойства, окрашивает лакмусовую бумажку в синий цвет.

• Реакция с водой

Образует нестойкое соединение — гидроксид аммония, слабое основание. Оно сразу же распадается на воду и аммиак.

NH₃ + H₂O ⇄ NH₄OH

• Основные свойства

Как основание аммиак способен реагировать с кислотами с образованием солей.

NH₃ + HCl → NH₄Cl (хлорид аммония)

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃ (нитрат аммония)



• Восстановительные свойства

Поскольку азот в аммиаке находится в минимальной степени окисления -3 и способен только ее повышать, то аммиак проявляет выраженные
восстановительные свойства. Его используют для восстановления металлов из их оксидов.

NH₃ + FeO → N₂↑ + Fe + H₂O

NH₃ + CuO → N₂↑ + Cu + H₂O

Горение аммиака без катализатора приводит к образованию азота в молекулярном виде. Окисление в присутствии катализатора сопровождается
выделением NO.

NH₃ + O₂ → (t) N₂ + H₂O

NH₃ + O₂ → (t, кат) NO + H₂O

Соли аммония

Получение

NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄ (гидросульфат аммония, избыток кислоты)

3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄

Химические свойства

Помните, что по правилам общей химии, если по итогам реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется вода — реакция идет.

• Реакции с кислотами

NH₄Cl + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ + HCl↑

• Реакции с щелочами

В реакциях с щелочами образуется гидроксид аммония — NH₄OH. Нестойкое основание, которое легко распадается на воду и аммиак.

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

• Реакции с солями

(NH₄)₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + NH₄Cl

• Реакция гидролиза

В воде ион аммония подвергается гидролизу с образованием нестойкого гидроксида аммония.

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₄OH + H⁺

NH₄OH ⇄ NH₃ + H₂O

• Реакции разложения

NH₄Cl → (t) NH₃↑ + HCl↑

(NH₄)₂CO₃ → (t) NH₃↑ + H₂O + CO₂↑

NH₄NO₂ → (t) N₂↑ + H₂O

NH₄NO₃ → (t) N₂O↑ + H₂O

(NH₄)₃PO₄ → (t) NH₃↑ + H₃PO₄

Оксид азота I — N₂O

Закись азота, веселящий газ — N₂O — обладает опьяняющим эффектом. Несолеобразующий оксид. При н.у. является бесцветным газом с приятным
сладковатым запахом и привкусом. В медицине применяется в больших концентрациях для ингаляционного наркоза.

Получают N₂O разложением нитрата аммония при нагревании:

NH₄NO₃ → N₂O + H₂O

Оксид азота I разлагается на азот и кислород:

N₂O → (t) N₂ + O₂

Оксид азота II — NO

Окись азота — NO. Несолеобразующий оксид. При н.у. бесцветный газ, на воздухе быстро окисляется до оксида азота IV.

Получение

В промышленных масштабах оксид азота II получают при каталитическом окислении аммиака.

NH₃ + O₂ → (t, кат) NO + H₂O

В лабораторных условиях — в ходе реакции малоактивных металлов с разбавленной азотной кислотой.

Cu + HNO_3(разб.) → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Химические свойства

На воздухе быстро окисляется с образованием бурого газа — оксида азота IV — NO₂.

NO + O₂ → NO₂

Оксид азота III — N₂O₃

При н.у. жидкость синего цвета, в газообразной форме бесцветен. Высокотоксичный, приводит к тяжелым ожогам кожи.

Получение

Получают N₂O₃ в две стадии: сначала реакцией оксида мышьяка III с азотной кислотой (две реакции, в которых образуется смесь оксидов азота), затем
охлаждением полученной смеси газов до температуры — 36 °C.

As₂O₃ + HNO₃ + H₂O → H₃AsO₄ + NO↑

As₂O₃ + HNO₃ + H₂O → H₃AsO₄ + NO₂↑

При охлаждении газов образуется оксид азота III.

NO + NO₂ → N₂O₃

Химические свойства

Является кислотным оксидом. соответствует азотистой кислоте — HNO₂, соли которой называются нитриты (NO₂^—).
Реагирует с водой, основаниями.

H₂O + N₂O₃ → HNO₂

NaOH + N₂O₃ → NaNO₂ + H₂O

Оксид азота IV — NO₂

Бурый газ, имеет острый запах. Ядовит.

Получение

В лабораторных условиях данный оксид получают в ходе реакции меди с концентрированной азотной кислотой. Также NO₂ выделяется при
разложении нитратов.

Cu + HNO_3(конц) → Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Cu(NO₃)₂ → (t) CuO + NO₂ + O₂

Pb(NO₃)₂ → (t) PbO + NO₂ + O₂

Химические свойства

Проявляет высокую химическую активность, кислотный оксид.

• Окислительные свойства

Как окислитель NO₂ ведет себя в реакциях с фосфором, углеродом и серой, которые сгорают в нем.

NO₂ + C → CO₂ + N₂

NO₂ + P → P₂O₅ + N₂

Окисляет SO₂ в SO₃ — на этой реакции основана одна из стадий получения серной кислоты.

SO₂ + NO₂ → SO₃ + NO

• Реакции с водой и щелочами

Оксид азота IV соответствует сразу двум кислотам — азотистой HNO₂ и азотной HNO₃. Реакции с
водой и щелочами протекают по одной схеме.

NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂

NO₂ + LiOH → LiNO₃ + LiNO₂ + H₂O

Если растворение в воде оксида проводить в избытке кислорода, образуется азотная кислота.

NO₂ + H₂O + O₂ → HNO₃