Определение и формула
Неорганическая сильная одноосновная кислота.
Формула
Свойства азотной кислоты
Физические свойства
Представляет собой бесцветную жидкость, дымящую на воздухе. С водой смешивается в любых соотношениях. Концентрированной азотной кислотой называют растворы с концентрацией HNO3, равной 60-70%, «дымящей азотной кислотой» 95-98%-ные растворы азотной кислоты.
Свойство | Описание |
---|---|
плотность | 1,51 г/см3 |
молярная масса | 63,01 г/моль |
температура кипения | +82,6°C |
температура плавления | -41,59 ᵒС |
Химические свойства
В химических реакциях азотная кислота может выступать в роли сильной одноосновной кислоты, либо окислителя. Азотная кислота высокой концентрации обычно окрашена в бурый цвет за счет присутствия в ней оксида азота (IV), образующегося по уравнению:
↑
Такое же превращение азотная кислота претерпевает при нагревании.
Кислотные свойства
- Диссоциация в воде
- Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами
- Взаимодействие с основаниями и амфотерными гидроксидами
- Взаимодействие с солями слабых кислот (карбонатами, силикатами)
Окислительные свойства
В азотной кислоте атом азота находится в высшей степени окисления +5, благодаря чему азотная кислота любой концентрации может выступать в роли окислителя. Азот может восстанавливаться до степеней окисления от +4 до -3. Возможные продукты восстановления азотной кислоты при взаимодействии с металлами представлены в таблице 1.
Таблица 1. Типичные продукты восстановления азотной кислоты
Степень окисления азота | +4 | +2 | +1 | 0 | -3 |
---|---|---|---|---|---|
Формула вещества | NO2 | NO | N2O | N2 | NH4NO3 |
Увеличение активности металла и разбавление кислоты способствуют более полному восстановлению азотной кислоты.
- Взаимодействие с металлами
Железо (Fe), алюминий (Al), хром (Cr) пассивируются холодной концентрированной азотной кислотой.
Азотная кислота не взаимодействует с золотом, металлами платиновой группы и танталом. В остальных случаях продукты (табл. 2) зависят от концентрации HNO3:
Таблица 2. Зависимость продуктов реакции взаимодействия азотной кислоты с металлами от концентрации кислоты и активности металла
Формула кислоты | Концентрация | Активность металла | Продукты взаимодействия с кислотой |
HNO3 | Концентрированная | Независимо от активности металла | Соль + NO2 + Н2О |
Разбавленная | Активный металл Li-Zn | Соль + N2 + Н2О | |
Металл средней активности Fe-Pb | Соль + N2O + Н2О | ||
Неактивный металл (после Н2) | Соль + NO + Н2О | ||
Очень разбавленная | Активный металл | Соль + NH4NO3 + Н2О |
- Взаимодействие с неметаллами
При взаимодействии с неметаллами азотная кислота восстанавливается до или :
(конц.)
(разб.)
- Взаимодействие со сложными веществами-восстановителями
(разб.)
Взаимодействие с органическими соединениями
Взаимодействие углеводородов с азотной кислотой используется для введения в молекулу органического вещества нитрогруппы –. В результате нитрования углеводородов образуются нитросоединения.
- Реакция Коновалова (взаимодействие разбавленной азотной кислоты с алканами):
- Нитрование аренов
Источники получения
В природе не встречается.
Способом производства является каталитическое окисление синтетического аммиака на платиновом катализаторе до смеси оксидов азота с дальнейшим поглощением их водой:
Применение
- Производство минеральных удобрений (нитратов);
- органический синтез (получение нитроалканов, анилиза, нитроцеллюлоз, тринитротолуола);
- производство лекарственных средств (нитроглицерин);
- военная промышленность (производство взрывчатых веществ, в качестве окислителя ракетного топлива, синтез отравляющих веществ);
- травление печатных форм в станковой графике;
- ювелирное дело (определение золота в сплаве).
Заказать статью по химии у экспертов биржи Студворк!
Комментарии