Чтобы получить оксид азота (II) (NO) из азотной кислоты (HNO3), необходимо провести реакцию восстановления азотной кислоты. Эта реакция может быть выполнена с использованием различных восстановителей, таких как медь (Cu) или другие металлы, которые способны восстанавливать азотную кислоту до оксида азота (II).
Рассмотрим процесс получения NO из HNO3 на примере реакции с медью:
Химическая реакция: В присутствии меди азотная кислота восстанавливается с образованием оксида азота (II), нитрата меди (Cu(NO3)2) и воды. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[
3 \text{Cu} + 8 \text{HNO}_3 \rightarrow 3 \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{NO} + 4 \text{H}_2\text{O}
]
Условия реакции:
- Реакцию проводят при комнатной температуре.
- Азотная кислота должна быть концентрированной для повышения эффективности реакции.
- Медные стружки, проволока или листы используют в качестве восстановителя.
Механизм реакции:
- Азотная кислота, являясь сильным окислителем, окисляет медь до ионов Cu²⁺.
- Азот в азотной кислоте восстанавливается до оксида азота (II), который выделяется в виде газа.
- Образующийся оксид азота (II) может быть уловлен и собран в газовый сосуд.
Побочные продукты:
- Помимо оксида азота (II), образуется нитрат меди, который остается в растворе.
- Вода также является побочным продуктом реакции.
Сбор и очистка NO:
- Оксид азота (II) (NO) выделяется как газ и может быть собран методом вытеснения воды или в газовый баллон.
- Газ может содержать примеси, такие как NO₂, которые можно удалить путем пропускания газа через водяной раствор щелочи (NaOH или KOH), которые абсорбируют NO₂, оставляя чистый NO.
Применение NO:
- Оксид азота (II) используется в различных химических процессах, в том числе в синтезе азотной кислоты по методу Оствальда.
- Он также играет важную роль в биологических системах, в частности, как сигнальная молекула в организме человека.
Таким образом, процесс получения оксида азота (II) из азотной кислоты включает использование меди или другого подходящего восстановителя, контроль условий реакции и сбор образующегося газа.