Нитрат натрия NaNO3: свойства, получение, применение

Нитрат натрия NaNO3 — средняя растворимая соль, образованная сильным основанием и сильной азотной кислотой, молярная масса 85 г/моль.

Ключевые факты

Формула
NaNO3
Класс
соль (средняя, растворимая, окислитель)
Молярная масса
85 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 85,00 г/моль
Другие названия
натриевая селитра; чилийская селитра
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Na +1, N +5, O −2
Связи
ионная между Na+ и NO3−, внутри нитрат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная
Среда раствора
нейтральная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое нитрат натрия?

Нитрат натрия называют чилийской селитрой: крупнейшие залежи этой соли находятся в пустыне Атакама в Чили, и до промышленного синтеза аммиака именно оттуда её вывозили по всему миру. Соль применяют как азотное удобрение и как окислитель при плавке стекла.

Нитрат-ион в степени окисления азота +5 может быть окислителем, и это определяет главные реакции нитрата натрия: при нагревании он отдаёт кислород, а в щелочной среде окисляет металлы и оксид хрома(III). В растворе соль нейтральна, потому что гидролиза нет.

Какие физические свойства у нитрата натрия?

Физические свойства: нитрат натрия NaNO3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбесцветные кристаллы, без запаха
Растворимость в водеочень хорошая: около 88 г в 100 г воды при 20 °C
Температура плавленияоколо 307 °C
Гигроскопичностьзаметно притягивает влагу из воздуха и слёживается

Какие химические свойства у нитрата натрия?

Реакции нитрата натрия можно разделить на термическое разложение, вытеснение азотной кислоты и окисление в щелочном расплаве или растворе. Обменные реакции не идут до конца: все соли натрия и все нитраты растворимы.

  1. Термическое разложение до нитрита2NaNO3 → 2NaNO2 + O2↑Условия: нагревание
  2. С концентрированной серной кислотой: вытесняется азотная кислотаNaNO3 + H2SO4 → NaHSO4 + HNO3↑Условия: концентрированная кислота, нагревание
  3. С алюминием в щелочном растворе: образуется аммиак8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 18H2O → 8Na[Al(OH)4] + 3NH3↑Условия: нагревание
  4. Окисление оксида хрома(III) при сплавлении со щёлочьюCr2O3 + 3NaNO3 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 3NaNO2 + 2H2OУсловия: сплавление
  5. Обменная конверсия с хлоридом калияNaNO3 + KCl ⇄ KNO3 + NaClУсловия: раствор, нагревание

Нитрат натрия в щелочной среде восстанавливается до аммиака активными металлами, например алюминием или цинком. Это распространённый приём в заданиях на окислительно-восстановительные реакции, где степень окисления азота падает с +5 до −3.

Как получают нитрата натрия?

В природе и в промышленности

Часть соли добывают из природных залежей, калише, в Чили. Основной промышленный способ — нейтрализация азотной кислоты содой или щёлочью, а также поглощение нитрозных газов раствором соды.

  • Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2↑
  • 2NO2 + Na2CO3 → NaNO3 + NaNO2 + CO2↑

В лаборатории

В лаборатории нитрат натрия получают нейтрализацией азотной кислоты щёлочью и затем упариванием раствора.

  • NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

Как распознать нитрат натрия? Качественная реакция

Нитрат-ион определяют по реакции с медью и концентрированной серной кислотой при нагревании: выделяется бурый диоксид азота, а раствор голубеет. Ион натрия окрашивает пламя в жёлтый цвет.

  • Cu + 2NaNO3 + 2H2SO4 → CuSO4 + 2NO2↑ + Na2SO4 + 2H2O

Где применяют нитрата натрия?

  • азотное удобрение, особенно для кислых почв и свёклы;
  • компонент стекольной шихты и эмалей;
  • пищевая добавка E251 при посоле мяса;
  • взрывчатые смеси и тепловые аккумуляторы солнечных электростанций (расплав вместе с нитратом калия).

Меры предосторожности. Окислитель: в смеси с горючими веществами повышает риск возгорания. Избыток нитратов в пище и воде вреден, поэтому дозы добавки и удобрения нужно соблюдать.

Чему равна молярная масса нитрата натрия?

M(NaNO3) = 23 + 14 + 3·16 = 85 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 85,00 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где нитрат натрия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса нитрата натрия?

M(NaNO3) = 23 + 14 + 3·16 = 85 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 84,99 г/моль.

Почему нитрат натрия называют чилийской селитрой?

Основные природные залежи этой соли находятся в Чили, в пустыне Атакама, и долгое время именно оттуда её привозили для удобрения и производства взрывчатых веществ.

Как нитрат натрия ведёт себя при нагревании?

Разлагается на нитрит натрия и кислород. Так ведут себя нитраты активных металлов, стоящих в ряду напряжений до магния.

Почему нитрат натрия не даёт осадков при обмене с другими солями?

Все нитраты и все соли натрия растворимы. Поэтому в обмене с солями не получится нерастворимого вещества, и реакция не идёт до конца.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: натрий Na, азот N, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники