15.მე-15 ჯგუფის ელემენტები
15.1.აზოტი. ფოსფორი
კითხვა:
როგორია აზოტმჟავას მეტალებთან ურთიერთქმედების სპეციფიკა? დაწერეთ შესაბამისი რეაქციების ტოლობები.
პასუხი:
ლითონებთან ურთიერთქმედებისას წყალბადის გამოყოფა არ ხდება. აზოტმჟავა, როგორც ძლიერი მჟანგავი, რეაქციის დროს მიღებულ წყალბადს წყლამდე ჟანგავს. მჟავას აღდგენის პროდუქტები კი დამოკიდებულია მჟავას კონცენტრაციაზე და რეაქციაში მონაწილე მეტალის აქტიურობაზე.
განზავებული აზოტმჟავა არააქტიურ ლითონებთან (მაგალითად, Cu, Ag, Hg) ურთიერთქმედებს NO-ს გამოყოფით შემდეგი ქიმიური ტოლობების შესაბამისად:
3 Cu + 8 HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
3 Hg + 8 HNO3 → 3 Hg(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
3 Ag + 4 HNO3 → 3 AgNO3 + NO + 2 H2O
კონცენტრირებული აზოტმჟავა ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე რეაქციაში არ შედის რკინასთან, ქრომთან, ალუმინთან - ისინი გადაჰყავს პასიურ მდგომარეობაში. ამ დროს ლითონების ზედაპირზე წარმოიქმნება ოქსიდის ფენა, რომელიც ცივ კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან არ რეაგირებს. ამიტომ მისი შენახვა და გადატანა შესაძლებელია ამ მეტალებისგან დამზადებულ ჭურჭელში. სხვა ლითონების უმრავლესობა მოქმედებს კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან NO2-ის გამოყოფით:
3 Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
2 Mg + 4 HNO3 → 2 MgNO3 + 2 NO2 + 2 H2O
აქტიურ ლითონებთან (Zn, Mg, Fe და სხვა) მჟავას კონცენტრაციაზე დამოკიდებულებით, ადგილი აქვს შემდეგ რეაქციებს:
Zn + 4 HNO3 (60%) → Zn(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
3 Zn + 8 HNO3 (30%) → 3 Zn(NO3)2 + 2 NO+ 4 H2O
4 Zn + 10 HNO3 (»20%) → 4 Zn(NO3)2 + N2O + 5 H2O
5 Zn + 12 HNO3 (»10%) → 5 Zn(NO3)2 + N2 + 6 H2O
4 Zn + 10 HNO3 (»2%) → 4 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3 H2O
რაც უფრო განზავებულია აზოტმჟავა, მით უფრო მეტად აღდგება ის. რეაქციის დროს ადგილი აქვს აღდგენის სხვადასხვა პროდუქტის მიღებას.
ოქრო და პლატინა აზოტმჟავასთან არ ურთიერთქმედებს. ეს მეტალები იხსნება ე.წ. “სამეფო წყალში” (HNO3-ისა და HCl-ის ნარევი 1:3 თანაფარდობით). აზოტმჟავა ჟანგავს HCl-ს ატომური ქლორის გამოყოფით, რომელიც მეტად აქტიურია ლითონებთან რეაქციაში:
Au + HNO3 + 3 HCl → AuCl3 + NO+ 2H2O
HNO3 + 3 HCl → Cl2 + NOCl+ 2 H2O
3 NOCl + Au → AuCl3 + 3 NO
ჭარბ HCl-თან AuCl3 და PtCl4 წარმოქმნიან კომპლექსურ მჟავებს:
AuCl3 + HCl → H[AuCl4]
3 Pt + 4 HNO3 + 12 HCl → 3 PtCl4 + 4 NO+ 8 H2O
PtCl4 + 2 HCl → H2[PtCl6]
