Предложите две цепочки превращений, приводящих к получению азотной кислоты, исходя из азота и аммиака. Опишите окислительно-восстановительные
106
422
Ответы на вопрос:
Решение к задаче представлено в виде картинки и приложено к ответу
Теоретически, можно азот напрямую окислить до NO при t=2000°C на платиновом катализаторе (Pt/MnO2) : N2 + O2 → 2NO, т.е. N2 → NO → NO2 → HNO3
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N2 − 4ē → 2N+2
________________________
N2 + О2 → 2N+2 + 2O−2
На практике из азота не получают, сначала азот превращают в аммиак, а затем аммиак окисляют в 2 стадии и поглощают образованную двуокись азота в присутствии кислорода водой с образованием азотной кислоты, т.е. N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 :
1) N2 + 3H2 ⇆ 2NH3 , условия: t=500°C, Р= 380 атм., кат. Fe3O4 (пром. процесс Хабера)
Восстановление: N2 + 6ē → 2N−3 |3
Окисление: H2 − 2ē → 2H+
________________________
N2 + 3H2 → 2N−3 + 6H+
2) 4NH3 + 5O2 → 4NO+ 6H2O , условия: платиновый катализатор, высок. темп. (800-900°C), высок. давл.
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2 |5
Окисление: N−3 − 5ē → N+2 |4
________________________
5 O2 + 4 N−3 → 10 O−2 + 4N+2
3) 2NO + O2 ⇆ 2NO2, условия: идет быстро при о.у., но с побочной реакцией, поэтому необх. повыш. давление и t=200°C для увел. скорости необходимой реакции
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N+2 − 2ē → N+4 |2
________________________
O2 + 2N2+ → 2O−2 + 2N+4
4) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3, условие: постоянное охлаждение (т.к. реакция очень экзотермична, что мешает абсорбции газа водой и образованию кислоты)
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N+4 − 1ē → N+5 |4
________________________
O2 + 4N+4 → 2O−2 + 4N+5
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N2 − 4ē → 2N+2
________________________
N2 + О2 → 2N+2 + 2O−2
На практике из азота не получают, сначала азот превращают в аммиак, а затем аммиак окисляют в 2 стадии и поглощают образованную двуокись азота в присутствии кислорода водой с образованием азотной кислоты, т.е. N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 :
1) N2 + 3H2 ⇆ 2NH3 , условия: t=500°C, Р= 380 атм., кат. Fe3O4 (пром. процесс Хабера)
Восстановление: N2 + 6ē → 2N−3 |3
Окисление: H2 − 2ē → 2H+
________________________
N2 + 3H2 → 2N−3 + 6H+
2) 4NH3 + 5O2 → 4NO+ 6H2O , условия: платиновый катализатор, высок. темп. (800-900°C), высок. давл.
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2 |5
Окисление: N−3 − 5ē → N+2 |4
________________________
5 O2 + 4 N−3 → 10 O−2 + 4N+2
3) 2NO + O2 ⇆ 2NO2, условия: идет быстро при о.у., но с побочной реакцией, поэтому необх. повыш. давление и t=200°C для увел. скорости необходимой реакции
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N+2 − 2ē → N+4 |2
________________________
O2 + 2N2+ → 2O−2 + 2N+4
4) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3, условие: постоянное охлаждение (т.к. реакция очень экзотермична, что мешает абсорбции газа водой и образованию кислоты)
Восстановление: O2 + 4ē → 2O−2
Окисление: N+4 − 1ē → N+5 |4
________________________
O2 + 4N+4 → 2O−2 + 4N+5
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Другие предметы
-
alino4ka201212.03.2023 03:59
-
Andreychic2303.01.2023 01:29
-
astafievaolga2013.02.2021 14:18
-
nastia293105.05.2022 00:39
-
katerina34424.09.2020 08:54
-
ivanovayo0829.03.2023 05:25
-
AnonimStudent22820.07.2020 01:14
-
ВладыкаМор23.10.2021 10:47
-
K0Tiko12.05.2022 03:15
-
konfetka751028.10.2021 02:13
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.