Нитрат натрия
| Нитрат натрия | |||
|---|---|---|---|
| |||
.jpg) | |||
| Общие | |||
| Систематическое наименование |
Нитрат натрия, триоксонитрат(V) натрия | ||
| Традиционные названия |
Натриевая селитра, натронная селитра, чилийская селитра, нитронатрит |
||
| Хим. формула | NaNO3 | ||
| Физические свойства | |||
| Состояние | твёрдое | ||
| Молярная масса | 84,9938 г/моль | ||
| Плотность | 2,257 г/см³ | ||
| Твёрдость | 2 | ||
| Поверхностное натяжение |
119 (320°C) 117 (350°C) 114 (400°C) Н/м |
||
| Динамическая вязкость |
2,86 (317°C) 2,01 (387°C) 1,52 (457°C) мПа•с |
||
| Термические свойства | |||
| Температура | |||
| • плавления | 308 °C | ||
| • кипения | с разложением °C | ||
| • разложения | 380 °C | ||
| Мол. теплоёмк. | 67 Дж/(моль·К) | ||
| Энтальпия | |||
| • образования | -466,7 кДж/моль | ||
| • плавления | 16 кДж/моль | ||
| Химические свойства | |||
| Растворимость | |||
| • в воде |
72,7 (0°C) 79,9 (10°C) 87,6 (20°C) 91,6 (25°C) 96,1 (30°C) 104,9 (40°C) 114,1 (50°C) 124,7 (60°C) 149 (80°C) 176 (100°C) |
||
| • в жидком аммиаке | 127 г/100 мл | ||
| • в азотной кислоте | 1,5 (20°C) | ||
| • в гидразине | 100 (20°C) | ||
| Классификация | |||
| Рег. номер CAS | 7631-99-4 | ||
| PubChem | 24268 и 517680 | ||
| Рег. номер EINECS | 231-554-3 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Кодекс Алиментариус | E251 | ||
| RTECS | WC5600000 | ||
| ChEBI | 63005 | ||
| Номер ООН | 1498 | ||
| ChemSpider | 22688 | ||
| Безопасность | |||
| ЛД50 | 3500 мг/кг (мыши, перорально) | ||
| Пиктограммы ECB |
  |
||
| NFPA 704 | |||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
 Медиафайлы на Викискладе | |||
Нитра́т на́трия (азотноки́слый на́трий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) — натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO3. Бесцветные прозрачные кристаллы с ромбоэдрической или тригональной кристаллической решеткой без запаха. Вкус — резкий солёный. Применяется очень широко и является незаменимым в промышленности соединением.
Физические свойства
[править | править код]Молекулярная масса — 84,9938 г/моль. Это бесцветные длинные кристаллы, плотностью 2,257 г/см3. tпл 308 °C, при t выше 380 °С разлагается.
Растворимость (г в 100 г) в:
- воде — 72,7 (0°С), 87,6 (20°С), 91,6 (25 °С), 114,1 (50 °C), 124,7 (60 °C), 149 (80°C), 176 (100°C)[1]
- жидком аммиаке — 127 (0 °С)[1]
- гидразине — 100 (25 °С)[2]
- этаноле — 0,036 (25 °С)[1]
- метаноле — 0,41 (25 °С)[1]
- пиридине — 0,35 (25 °С).[1]
Натриевая селитра обладает высокой гигроскопичностью.
Химические свойства
[править | править код]Сильный электролит. В воде диссоциирует на ионы натрия Na+ и нитрат ионы NO3-.
При нагревании более 380°С разлагается с выделением кислорода и нитрита натрия:
Может вступать в реакции обмена с солями щелочных металлов. Благодаря меньшей (по сравнению с нитратом натрия) растворимости образующихся нитратов, равновесие указанных реакций смещено вправо:
Концентрированные сильные нелетучие кислоты могут вытеснить азотную из нитрата натрия (реакция идёт полностью при нагревании):
![{\displaystyle {\ce {NaNO3 + H2SO4 ->[t] HNO3 ^ + NaHSO4}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3c9cb0c8d67f9d790dd806c5cb95db5af7992004)
![{\displaystyle {\ce {NaNO3 + H3PO4 ->[t] HNO3 ^ + NaH2PO4}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d9d725cbf2feacac1f47597f4746303d1140664e)
Проявляет сильные окислительные свойства в твердом агрегатном состоянии и в расплавах. Например, его расплав крайне активно реагирует углеродом (в форме угля), серой.
![{\displaystyle {\ce {2NaNO3 + S ->[t] 2NaNO2 + SO2 ^ + Q}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1b606e5e26b8c56039f8fbd933313579abde7d46)
![{\displaystyle {\ce {2NaNO3 + C ->[t] 2NaNO2 + CO2 ^ + Q}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8ca7ce1380b62e85c033fe2bcddd1ce084ca011d)
На основе данного взаимодействия, нитрат натрия может быть использован для создания чёрного пороха, который, однако, будет иметь малый срок годности ввиду высокой гигроскопичности нитрата натрия. В целом, его окислительные свойства близки к свойствам нитрата калия, поэтому он может использоваться аналогично в некоторых направлениях, например в пиротехнике.
Также активно реагирует со многими углеводами (например, сахарозой, глюкозой и иными), окисляя их до углекислого газа, и в меньшей степени, до угарного газа. Смесь нитрата натрия и сахарозы при поджигании горит самостоятельно.
Помимо этого, может быть восстановлен металлами (свинцом) или сульфитом кальция до нитрита натрия:[3][4]
![{\displaystyle {\ce {Pb + NaNO3 ->[t] PbO v + NaNO2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/00a10b3042d7f3b8819d1011cb9d8068674fc5c1)
![{\displaystyle {\ce {CaSO3 + NaNO3 ->[t] CaSO4 + NaNO2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/19d2ee4533bb8eea61d6608094ac6578ed4cffde)
Побочные продукты реакции нерастворимы в воде, потому, нитрит натрия может быть легко отделён фильтрацией и очищен перекристаллизацией.
Может окислять диоксид марганца до манганата(V) натрия в щелочной среде, многие металлы до высших степеней окисления:
![{\displaystyle {\ce {MnO2 + Na2CO3 + NaNO3 ->[t] Na3MnO4 + CO2 + NO2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3936894df0aff515e67ec41ca4fa92b5ff2ff6a3)
![{\displaystyle {\ce {Cr2O3 + 3NaNO3 + 4KOH ->[t] 2K2CrO4 + 3NaNO2 + 2H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f452b133b105e76ef9aeee5b49fad6c802cd70dd)
В водных растворах в кислой и щелочной средах проявляет окислительные свойства:
Окисляет концентрированные HI, HBr и HCl до свободных галогенов:
![{\displaystyle {\ce {2NaNO3 + 8HCl ->[t] 2NaCl + 3Cl2 ^ + 2NO ^ + 4H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/21a3b11d4ca33ddcfb4a4048352ee87f39772547)
В растворе нитрата натрия в разбавленной серной кислоте растворяется медь, ввиду окислительных свойств нитрат-иона:
Смесь нитрата натрия в присутствии хлорид ионов в сильнокислой среде (например, в растворе соляной или серной кислоты) может растворять золото, платину и иные драгоценные металлы, и даже частично серебро, ввиду комплексообразования с хлоридом серебра:
![{\displaystyle {\ce {3Pt + 22HCl + 4 NaNO3 -> 3H2[PtCl6] + 4NO ^ + 4NaCl + 8H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bf63343b3819f6095d71ed7f9bbc8cc1731efd18)
![{\displaystyle {\ce {Au + NaNO3 + 4Cl^- + 4H^+ -> [AuCl4]^- + NO ^ + 2H2O + Na^+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/462eec086a2fcaec535f4442a0b941ec076ad0d6)
Окисляет алюминий и цинк в щелочной среде:
![{\displaystyle {\ce {8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 18H2O -> 8Na[Al(OH)4] + 3NH3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/77d6f874cc369b75f6c72f128ff3f68db6f6e8ae)
Получение
[править | править код]Долгое время натриевую селитру получали путем переработки природных залежей методами кристаллизации и выщелачивания. Большие залежи были обнаружены в Чили. В настоящее время получают преимущественно взаимодействием азотной кислоты или оксидов азота и карбоната или гидрокарбоната натрия или обменными реакциями, указанными ниже.[5]
В лаборатории нитрат натрия можно получить следующими способами:
- Взаимодействием металлического натрия или его оксида с азотной кислотой:
- Гидроксида натрия или солей натрия, образованных слабыми летучими кислотами с азотной кислотой:
- Вместо азотной кислоты можно использовать нитрат аммония:
- Взаимодействием натрия, оксида натрия, гидроксида натрия с оксидом азота(V):
- Может быть получен в ходе обменных реакций:
Применение
[править | править код]Применяется как азотное удобрение; в пищевой[6], стекольной, металлообрабатывающей промышленности; для получения взрывчатых веществ, ракетного топлива и пиротехнических смесей для придания огню жёлтого цвета ввиду наличия ионов Na+. абсорбцией раствором соды окислов азота; обменным разложением кальциевой или аммиачной селитры с сульфатом, хлоридом или карбонатом натрия.
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. — 1977.
- ↑ Seidell A. Solubilities of inorganic and metal organic compounds - 3ed., vol.1. — 1940.
- ↑ Ю. В. Карякин, Ангелов И. И. Чистые химические вещества. — 1974. — С. 246.
- ↑ Sodium Nitrite Synthesis (англ.). Дата обращения: 21 февраля 2024. Архивировано 21 февраля 2024 года.
- ↑ Селитра натриевая | справочник Пестициды.ru. www.pesticidy.ru. Дата обращения: 24 февраля 2024. Архивировано 24 февраля 2024 года.
- ↑ OPINIONS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD ON: Nitrates and Nitrite Архивная копия от 6 марта 2015 на Wayback Machine / REPORTS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD; European Commission, 1997
Ссылки
[править | править код]- Производство нитрата натрия в Корее Архивная копия от 2 декабря 2021 на Wayback Machine
|  | |
