Fiche, exercices - Oxydes et acides d’oxygène d’azote

1. L’azote forme plusieurs oxydes:

— N₂O – indifférent

— NO monoxyde d’azote monoxyde de diazote – s’oxyde facilement en dioxyde d’azote NO₂

— N₂O₃ trioxyde de diazote – anhydride d’acide nitreux HNO₂

— NO₂ dioxyde d’azote – anhydride mélangé d’acide nitreux et acide HNO₂ nitrique HNO₃

— N₂O₅ pentaoxyde de diazote – anhydride d’acide nitrique HNO₃

2. Acides d’oxygène d’azote

— HNO₂ acide nitreux – elle est constante seulement dans une solution. Ses sels s’appellent nitrites.

— HNO₃ acide nitrique – ses sels s’appellent nitrates.

Acide nitrique HNO₃

1. Production

— méthode de Glauber – avec chauffage de nitrate de potassium et l’acide sulfurique concentrée :

KNO₃ + H₂SO₄ = KHSO₄ + HNO₃

— méthode d’Ostwald – c’est oxydation d’ammoniac avec oxygène en présence de catalyseur de platine Pt et rhodium Rh :

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

monoxyde d’azote s’oxyde en dioxyde d’azote qui se dissout dans l’eau :

NO + ½ O₂ = NO₂

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO

2. Propriétés

— liquide incolore

— température de bouillonnement 83^oC

— température de congélation -42^oC

— dans les solutions concentrées d’eau, elle se décompose :

2HNO_3(aq) = NO_2(g) + O_2(g) + H₂O_(l)

— électrolyte fort qui dissocie complètement dans une solution d’eau :

HNO_3(aq) + H₂O_(l) = H₃O⁺_(aq) + NO₃^-_(aq)

— moyen d’oxydation fort :

3Ag + 4HNO₃ = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(No₃)₂ + 2NO + 4H₂O

— l’eau d’empereur: solution d’acide nitrique concentrée et d’acide chlorhydrique concentrée

— dans l’acide nitrique , l’ion nitrate est caractérisé par le dégagement de dioxyde d’azote NO₂, gaz colore en rouge-brun, très toxique.

3. Utilisation

— production d’engrais (nitrate d’ammonium NH₄NO₃)

— moyen de dehydration

— production d’explosifs (trinitrotoluène TNT)

— production de laques et masses plastiques

Exercices :

1. Sous quelles formes se rencontre l’azote dans l’atmosphère ?
2. Déterminez la formule de différentes molécules qui contient :

a) 47% d’azote et 53% d’oxygène ;

b) 30% d’azote et 70% d’oxygène ;

c) 82% d’azote et 18% d’hydrogène.

Ar(H)=1 ; Ar(O)=16 ; Ar(N)=14

3. Comment passe-t-on de NO₂ a l’acide nitrique HNO₃ ?
4. Quelle masse d’acide nitrique dilué faut-il faire réagir avec 11,9 g d’ammoniac pour que la réaction soit complète ?
5. Quelle masse d’ammoniac faut-il faire réagir avec 25,2 g d’acide nitrique dilué pour avoir une réaction totale ?
6. Ecrivez et équilibrez la réaction bilan du cuivre avec d’acide nitrique concentrée !
7. Rappelez porquoi les oxydes NO et NO₂ sont polluants ?

Où les rencontre-t-on dans la nature ?

8. Ecrivez les noms des composés suivants :

NH₄NO₃, NaNO₃, Ca(NO₃)₂, KNO₃ ! Quelle est leur utilisation ?