|
Условия реакции: Сильное и длительное нагревание (кипячение) порошка углерода с концентрированной азотной кислотой (HNO3 > 60%)
Внешние признаки: Черный порошок ⬛ при добавлении в бесцветную или желтоватую жидкость 💧 при кипячении постепенно исчезает с бурным выделением густого бурого газа 🟫 и бесцветных пузырьков 💨
Подробное описание ОВР:
В данной реакции концентрированная азотная кислота за счет азота в степени окисления +5 выступает мощным окислителем, а углерод (0) — восстановителем.
- Окисление углерода: Углерод окисляется до максимальной степени окисления +4, образуя углекислый газ (CO2). В отличие от реакций с металлами, здесь не образуется солей, так как углерод не дает устойчивых катионов в растворе.
- Восстановление азота: В концентрированной среде основным продуктом восстановления является бурый газ — диоксид азота (NO2), где азот имеет степень окисления +4.
- С разбавленной азотной кислотой: Реакция практически не протекает даже при нагревании, так как окислительной способности разбавленной кислоты недостаточно для разрушения прочной кристаллической решетки углерода.
- Влияние времени: Для полного растворения навески углерода требуется избыток кислоты и поддержание высокой температуры, так как реакция идет гетерогенно (на поверхности твердых частиц).
Интересные факты: Реакция с углем протекает значительно быстрее, чем с графитом, из-за огромной удельной поверхности пор древесного угля. Эта реакция наглядно демонстрирует, что концентрированная азотная кислота способна окислять даже такие инертные неметаллы, как углерод
|