Написать уравнения реакции азотной кислоты с основанием, основным оксидом, солью. Составить электронный баланс и уравнять реакцию взаимодействия концентрированной азотной кислоты с магнием.

Азотная кислота — сильная кислота, поэтому с основаниями и основными оксидами она обычно реагирует как обычная кислота: образуется соль — нитрат — и вода.

1. Реакция азотной кислоты с основанием:

Например, с гидроксидом натрия:

HNO₃ + NaOH → NaNO₃ + H₂O

Это реакция нейтрализации: кислота + основание → соль + вода.

С гидроксидом кальция:

2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

2. Реакция азотной кислоты с основным оксидом:

Например, с оксидом магния:

2HNO₃ + MgO → Mg(NO₃)₂ + H₂O

Или с оксидом меди(II):

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Общая схема: кислота + основной оксид → соль + вода.

3. Реакция азотной кислоты с солью:

Азотная кислота может реагировать с солями, если образуется газ, осадок или слабая кислота. Например, с карбонатом кальция:

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂↑ + H₂O

Здесь выделяется углекислый газ.

Или с сульфитом натрия:

2HNO₃ + Na₂SO₃ → 2NaNO₃ + SO₂↑ + H₂O

4. Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с магнием

Концентрированная азотная кислота является сильным окислителем. При реакции с магнием водород не выделяется, потому что ионы водорода не восстанавливаются до H₂. Вместо этого восстанавливается азот в составе HNO₃.

Схема реакции:

Mg + HNO₃(конц.) → Mg(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Составим электронный баланс.

Магний окисляется:

Mg⁰ − 2e⁻ → Mg²⁺

Азот в азотной кислоте восстанавливается:
в HNO₃ степень окисления азота +5, в NO₂ — +4.

N⁺⁵ + 1e⁻ → N⁺⁴

Чтобы уравнять число электронов, второе уравнение умножаем на 2:

Mg⁰ − 2e⁻ → Mg²⁺

2N⁺⁵ + 2e⁻ → 2N⁺⁴

Значит, на 1 атом магния образуется 2 молекулы NO₂.

Уравненное уравнение:

Mg + 4HNO₃(конц.) → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Проверка:

Mg: 1 = 1
N: 4 = 2 в Mg(NO₃)₂ + 2 в NO₂
H: 4 = 4 в 2H₂O
O: 12 = 6 + 4 + 2

Итоговое уравнение реакции концентрированной азотной кислоты с магнием:

Mg + 4HNO₃(конц.) → Mg(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O