Νιτρικό οξύ

Ισχυρή μονοβασικού οξέος, το οποίο είναι σε πρότυπες συνθήκες άχρωμο υγρό το οποίο γίνεται κίτρινο κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης μπορεί να είναι σε στερεά κατάσταση, η οποία χαρακτηρίζεται από δύο κρυσταλλικές τροποποιήσεις (μονοκλινές ή ορθορομβική πλέγμα) σε θερμοκρασίες κάτω των μείον 41,6 ° C. Αυτή η ουσία με τον χημικό τύπο - ΗΝΟ3 - νιτρικό οξύ ονομάζεται. Έχει μια μοριακή μάζα 63,0 g / mole, ενώ η πυκνότητά του αντιστοιχεί σε 1,51 g / cm³. θερμοκρασία γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση ήταν 82,6 ° C, συνοδεύεται από αποσύνθεση του (μερικού): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. διάλυμα οξέος με κλάσμα μάζας της βασικής ουσίας της 68% βράζει σε μία θερμοκρασία των 121 ° C. Ο δείκτης διάθλασης του της καθαρής ουσίας αντιστοιχεί σε 1.397. Οξύ μπορεί να αναμιχθεί με νερό σε οποιαδήποτε αναλογία και, όντας ένας ισχυρός ηλεκτρολύτης, σχεδόν πλήρως αποσυντεθεί σε ιόντα Η + και ΝΟ3. Στερεά μορφή - τριένυδρη και μονοϋδρική που έχει τον τύπο: ΗΝΟ3 • 3H2O και ΗΝΟ3 • H2O αντίστοιχα.

Νιτρικό οξύ - διάβρωση δραστική, τοξική ουσία, και ένα ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα. Από το Μεσαίωνα γνωστό αυτό το όνομα, όπως «ισχυρή νερού» (Aqua Fortis). Αλχημιστές που ανακάλυψε οξέος στον 13ο αιώνα, έδωσε το όνομα για να βεβαιωθείτε ότι εξαιρετικές ιδιότητες (διαβρωθεί όλα τα μέταλλα εκτός από το χρυσό), ξεπερνώντας ένα εκατομμύριο φορές τη δύναμη του οξικού οξέος, το οποίο εκείνη την εποχή θεωρήθηκε το πιο ενεργό. Αλλά ακόμα και μετά από τρεις αιώνες έχει βρεθεί που διαβρώνουν, ακόμη και ο χρυσός μπορεί να είναι ένα μίγμα οξέων όπως το νιτρικό και το υδροχλωρικό σε μια αναλογία όγκου 1: 3, το οποίο για το λόγο αυτό ονομάζονται «aqua regia». Η εμφάνιση κίτρινου χρώματος κατά την αποθήκευση είναι λόγω της συσσώρευσης των οξειδίων του αζώτου σε αυτό. Διατίθεται οξύ με μια συγκέντρωση πιο συχνά 68%, και όταν το περιεχόμενο του υλικού βάσης πάνω από 89% αυτό ονομάζεται «ατμίζον».

Οι χημικές ιδιότητες του νιτρικού οξέος, το διακρίνουν από το αραιό θειικό ή υδροχλωρικό οξύ που ΗΝΟ3 ισχυρότερη οξειδωτικό επομένως ποτέ κυκλοφορήσει υδρογόνου σε αντιδράσεις με μέταλλα. Λόγω των οξειδωτικές ιδιότητες, αντιδρά επίσης με πολλούς μη-μέταλλα. Και στις δύο περιπτώσεις είναι πάντοτε σχηματίζεται διοξείδιο του αζώτου ΝΟ2. Σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, μια ανάκτηση του αζώτου λαμβάνει χώρα σε διάφορους βαθμούς: ΗΝΟ3, ΝΟ2, N2O3, ΝΟ, N2O, Ν2, ΝΗ3, η οποία καθορίζεται από τη συγκέντρωση οξέος και η δραστικότητα του μετάλλου. Τα μόρια των ενώσεων που σχηματίζονται περιέχει άζωτο σε κατάσταση οξείδωσης +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, αντίστοιχα. Για παράδειγμα, ο χαλκός οξειδώνεται με συμπυκνωμένο οξύ για να νιτρικού χαλκού (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (ΝΟ3) 2 + 2H2O, και του φωσφόρου - να μεταφωσφορικού οξέος: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Διαφορετικά αλληλεπιδρά με αμέταλλα αραιό νιτρικό οξύ. Στο παράδειγμα της αντίδρασης με το φωσφόρο: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO φανεί ότι το άζωτο ανάγεται στην δισθενή κατάσταση. Το αποτέλεσμα είναι ένα νιτρικό οξείδιο και του φωσφόρου οξειδώνεται προς φωσφορικό οξύ. Πυκνό νιτρικό οξύ σε ανάμιξη με υδροχλωρικό οξύ διαλύει χρυσού: Au + 4HCl + ΗΝΟ3 → ΝΟ + Η [AuCl4] + 2H2O και πλατίνα: 3pt + 18HCl + 4HNO3 → 4ΝΟ + 3Η2 [PtCl6] + 8H2O. Σε αυτές τις αντιδράσεις, αρχικά, υδροχλωρικό οξύ οξειδώνεται με την απελευθέρωση νιτρικού χλώριο, και στη συνέχεια σχηματίζουν ένα σύμπλοκο μετάλλου χλωρίδια.

Νιτρικό οξύ παράγεται εμπορικά λαμβάνεται με τρεις κύριους τρόπους:

1. Προέλευση - αντίδραση των αλάτων με θειικό οξύ: H2SO4 + NaNO3 → ΗΝΟ3 + NaHSO4. Προηγουμένως, ήταν ο μόνος τρόπος για να, αλλά με την έλευση των άλλων τεχνολογιών, χρησιμοποιείται επί του παρόντος στο εργαστήριο για να παράγουν ατμίζον οξύ.
2. Δεύτερον - είναι ένας τρόπος τόξου. Όταν ο αέρας πάνω από ένα ηλεκτρικό τόξο με μία θερμοκρασία των 3000 έως 3500 ° C, ένα μέρος του αζώτου στον αέρα αντιδρά με το οξυγόνο, σχηματίζοντας μονοξείδιο του αζώτου: Ν2 + Ο2 → 2NO, η οποία μετά από ψύξη οξειδώνεται σε διοξείδιο του αζώτου (δεν αντιδρά σε μονοξείδιο υψηλή θερμοκρασία με το οξυγόνο) : O2 + 2NO → 2NO2. Τότε, πρακτικά, ολόκληρο το διοξείδιο του αζώτου, σε μία περίσσεια οξυγόνου, διαλύθηκε σε νερό: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Τρίτον - αυτό είναι μια μέθοδος αμμωνίας. Η αμμωνία οξειδώνεται στον καταλύτη λευκοχρύσου σε μονοξείδιο του αζώτου: 4NH3 + 5O2 → 4ΝΟ + 6H2O. Τα προκύπτοντα νιτρώδη αέρια ψύχονται, και το σχηματιζόμενο διοξείδιο του αζώτου, η οποία απορροφάται από το νερό. Με αυτή τη μέθοδο, το οξύ έχει μία συγκέντρωση από 60 έως 62%.

Το νιτρικό οξύ χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία για την παραγωγή φαρμάκων, βαφές, εκρηκτικά, νιτρικό λιπάσματα και τα άλατα νιτρικού οξέος. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για τη διάλυση των μετάλλων (π.χ., χαλκό, μόλυβδο, άργυρο) που δεν αντιδρά με άλλα οξέα. Το κόσμημα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του χρυσού στο κράμα (αυτή είναι η κύρια μέθοδος).