Азотна кислота

Відео: Азотна кислота з акумуляторного електроліту

Просторова формула азотної кислоти. Тривимірна модель молекули азотної кислоти. Азотна кислота, нітратна кислота (HNO 3) - сильна одноосновная кислота. Виходить при окисленні аміаку або реакції сірчаної кислоти з нітратом калію. Вісококорозійна кислота, реагує з більшістю металів, сильний окисляя агент. Використовується для нитрации і отримання ефірів органічних сполук, при виробництві сірчаної кислоти, нітратів, вибухових речовин, пластмас, барвників.
Азотна кислота являє собою безбарвну паруюча рідина з їдким запахом, легко розкладається, забарвлюючись в жовтий колір. Щільність 1,53 г / см. Кипить при 86 ° С, замерзає при - 41 ° С. На повітрі HNO 3 «димить» внаслідок тяжіння її парами вологого повітря і утворення дрібних крапельок туману.
Азотна кислота нестійка і вже під впливом сонячного світла поступово розкладається:
При нагріванні розклад її значно прискорюється. Створюваний діоксид азоту розчиняється в HNO 3 і надає їй жовтуватого кольору. У водних розчинах нітратна кислота значно стійкіше. З водою HNO 3 змішується в будь-яких співвідношеннях.
Азотна кислота належить до сильних кислот, у водних розчинах вона практично повністю дисоціює:
У продаж нітратна кислота зазвичай надходить у вигляді 68% -ного розчину з густиною 1,4 г / см.
Азотна кислота - дуже сильний окислювач. Окисляє сірку (до H 2 SO 4), фосфор (до фосфорної кислоти), руйнує органічні речовини. Ступінь відновлення HNO 3 залежить від її концентрації і активності відновника. Концентрована HNO 3 відновлюється до NO 2, а розведена - зазвичай до NO. Азотна кислота взаємодіє майже з усіма металами, за винятком золота, платини і деяких інших, утворюючи солі - нітрати. Так, при дії концентрованої азотної кислоти на мідь утворюється нітрат міді, діоксид азоту і вода:
При дії ж розведеною азотної кислоти на мідь утворюється нітрат міді, монооксид азоту (а не діоксид як при дії концентрованої HNO 3) і вода:
При взаємодії азотної кислоти з металами водень не виділяється, як, наприклад, при взаємодії з металами соляної і розведеною сірчаної кислот. Водень не виділяється з HNO 3 навіть активними металами. Так, при дії розбавленої HNO 3 магнієм вона відновлюється до геміоксіду азоту:
При взаємодії азотної кислоти з ще більш активними металами вона може відновлюватися навіть до аміаку.
Розведена нітратна кислота легко реагує з алюмінієм і залізом, а концентрована без нагрівання з ними не реагує. Це пояснюється тим, що під дією концентрованої HNO 3 на поверхні цих металів утворюється міцний, нерозчинний в HNO 3 шар оксиду, який ізолює метал від кислоти і тим запобігає його руйнування. Завдяки цьому концентровану нітратну кислоту можна зберігати і транспортувати в алюмінієвій і залізної тарі.
Азотна кислота легко окисляє не тільки метали, а й неметали. Наприклад, вона легко при нагріванні окисляє сірку і фосфор до сульфатної і фосфатної кислот:
Деякі речовини можуть займатися нітратної кислотою і горіти в ній. Так, коли шматочок розпеченого вугілля вкинути в концентровану HNO 3, він буде горіти в ній яскравим полум`ям, а скипидар загоряється при дотику з нею. Тому концентрована кислота в пожежному відношенні дуже небезпечна.
Азотна кислота взаємодіє з багатьма органічними сполуками, утворюючи нітросполуки (азотування).
У сучасній хімічній промисловості нітратну кислоту добувають шляхом каталітичного окислення аміаку до монооксиду азоту з наступним окисленням NO киснем [повітря] (метод І. І. Андрєєва) при 700-900 ° C до діоксиду (гемітетраоксіду) азоту і поглинанням останнього водою. Каталізатор - платинова сітка.
Хімічні процеси, що відбуваються при виробництві азотної кислоти, можна уявити поруч реакцій: Суміш аміаку з повітрям у певному співвідношенні спалюють в спеціальному приладі на платинової сітці, яка служить каталізатором (без каталізатора аміак окислюється до вільного азоту):
Одержуваний монооксид азоту охолоджують і окислюють киснем повітря до діоксиду (гемітетраоксіду) азоту:
Суміш діоксиду і гемітетраоксіду поглинають водою і отримують розчин суміші азотної і азотистої кислот:
Нітритні кислота нестійка, особливо при деякому нагріванні, і легко розкладається на монооксид і діоксид азоту і воду:
Процес поглинання оксидів азоту водою проводять при надлишку кисню. Тому що створюється за останній реакцією монооксид азоту відразу перетворюється в діоксид азоту і знову вступає в процес утворення азотної кислоти. В результаті утворюється тільки нітратна кислота.
У лабораторних умовах нітратну кислоту можна отримати взаємодією нітратів з концентрованої сірчаної кислотою при легкому нагріванні, наприклад:
Азотна кислота є одним з найважливіших продуктів хімічної промисловості. Вона проводиться в дуже великих кількостях, використовується для виробництва азотних добрив, в кольоровій металургії для поділу металів, а також хімічної промисловості для виробництва пластмас, вибухових речовин, целулоїду і фотокіноплівки, штучного волокна, органічних барвників, лікувальних речовин.