Acidul azotic (HNO3) este un acid monobazic puternic. Acidul azotic solid formează două modificări cristaline cu o latură monoclinică și rombică.
Acidul azotic este amestecat cu apă în orice proporție. În soluții apoase, aproape complet disociază în ioni. Formează cu apă un amestec azeotropic cu o concentrație de 68,4% și un jgheab de 120 ° C la presiune atmosferică normală. Sunt cunoscuți doi hidrați solizi. monohidrat (HNO3 · H2O) și trihidrat (HNO3 · 3H2O).
Proprietăți fizice și fizico-chimice [modifică]
Densitatea acidului azotic în funcție de concentrație.
Diagrama de fază a unei soluții apoase de acid azotic.
Azotul în acidul azotic este tetravalent [2]. grad de oxidare +5. Acidul acid nitric este lichid incolor, cu punct de topire -41.59 ° C, cu punct de fierbere de + 82.6 ° C (la presiune atmosferică normală), cu descompunere parțială. Acidul azotic este amestecat cu apă în toate proporțiile. Soluțiile apoase de HNO3 cu o fracție de masă de 0,95-0,98 sunt numite "acidul azotic fumător", cu o fracție de masă de 0,6-0,7 - acid azotic concentrat. Cu apă, se formează un amestec azeotropic (fracția de masă 68,4%, d20 = 1,41 g / cm, Tc = 120,7 ° C)
Când se cristalizează din soluții apoase, acidul azotic formează hidrați cristalini:
Acidul azotic solid formează două modificări cristaline:
Densitatea soluțiilor apoase de acid azotic în funcție de concentrația sa este descrisă prin ecuație
unde d este densitatea în g / cm3, c este fracția de masă a acidului. Această formulă descrie prost comportamentul de densitate la o concentrație mai mare de 97%.
Proprietăți chimice [modifică]
Foarte concentrat HNO3 este de obicei maro datorită procesului de descompunere care apare în lumină:
Când este încălzit, acidul azotic se descompune conform aceleiași reacții. Acidul azotic poate fi distilat fără descompunere numai sub presiune redusă (acest punct de fierbere la presiunea atmosferică se găsește prin extrapolare).
Aur. unele metale din grupa de platină și tantal sunt inerte la acidul azotic în întreaga gamă de concentrații, metalele rămași reacționează cu acesta, cursul reacției este determinat de concentrația sa.
HNO3 ca un acid monobazic puternic interacționează:
c) înlocuiește acizii slabi din sărurile lor:
Acidul azotic este descompus parțial prin fierbere sau sub influența luminii:
Acidul azotic la orice concentrație prezintă proprietățile oxidantului acid, în timp ce azotul este redus la o stare de oxidare de +4 până la -3. Adâncimea de recuperare depinde în primul rând de natura agentului reducător și de concentrația de acid azotic. Ca acid oxidant, HNO3 interacționează:
a) cu metale care stau pe rândul de solicitări din dreapta hidrogenului:
b) cu metalele care stau pe rândul de solicitări din stânga hidrogenului:
Toate ecuațiile de mai sus reflectă doar cursul dominant al reacției. Acest lucru înseamnă că, în aceste condiții, produsul de reacție este mai mare decât produsele altor reacții, de exemplu, prin reacția dintre zinc cu acid azotic (fracția greutate de acid azotic în soluție 0,3) în produse vor conține majoritatea NO, dar, de asemenea, va fi conținut (numai în cantități mai mici) și NO2. N2O, N2 și NH4NO3.
Singurul model general în interacțiunea acidului azotic cu metalele: cu cât acidul este mai diluat și cu atât este mai activ metalul, se recuperează azotul mai profund:
creșterea concentrației de aciditate în activitatea metalului
Produsele de interacțiune a fierului cu HNO3 de diferite concentrații
Cu aur și platină, acidul azotic, chiar concentrat, nu interacționează. Fier, aluminiu, crom cu acid azotic concentrat rece sunt pasivate. Cu acidul azotic diluat, fierul reacționează și, în funcție de concentrația acidă, se formează nu numai produse de reducere a azotului, ci și diverse produse de oxidare a fierului:
Acidul azotic oxidează nemetalele, în timp ce azotul este, de obicei, redus la NO sau NO2.
și substanțe complexe, de exemplu:
Unii compuși organici (de exemplu, aminele de terepentină) se autoinflamă la contactul cu acidul azotic concentrat.
Unele metale (fier. Crom. Aluminiu. Cobalt. Nichel. Mangan. Beriliu) reactiv cu acid azotic diluat, acid azotic concentrat pasivizat și rezistent la efectele sale.
Un amestec de acizi azoici și sulfurici se numește "melanj".
Acidul azotic este folosit pe scară largă pentru prepararea compușilor nitro.
Un amestec de trei volume de acid clorhidric și un volum de azot este numit "vodka regală". Vodca rosie dizolvă cele mai multe metale, inclusiv aurul și platina. Capacitatea sa puternică de oxidare se datorează formării clorului atomic și a clorurii de nitrosil.
Nitrați [editați]
Acidul azotic este un acid puternic. Sărurile sale - nitrați - sunt obținute prin acțiunea HNO3 asupra metalelor, oxizilor. hidroxizi sau carbonați. Toate nitrații sunt foarte solubili în apă. Ionul nitrat din apă nu se hidrolizează.
Sărurile acidului azotic prin încălzire se descompun ireversibil, iar compoziția produselor de descompunere este determinată de cation:
a) nitrații de metale care se află în seria de tulpini din stânga de magneziu:
c) nitrații metalelor situate într-o serie de solicitări la dreapta mercurului.
Nitrații în soluții apoase practic nu prezintă proprietăți oxidante, dar la temperatură înaltă în stare solidă sunt agenți oxidanți puternici, de exemplu, la topirea solidelor:
Zincul și aluminiu în soluție alcalină reduc nitrații la NH3.
Sarurile acidului azotic - nitrații - sunt utilizate pe scară largă ca îngrășăminte. Aproape toate nitrații sunt foarte solubili în apă, prin urmare sub formă de minerale, sunt extrem de mici în natură; Excepția este nitratul chilian (sodiu) și nitratul indian (azotatul de potasiu). Cele mai multe nitrați sunt produse artificial.
Istoricul istoric [edita]
Procedura de preparare a acidului azotic diluat prin distilare uscată cu azotat de alaun și sulfat de cupru a fost aparent descrisă pentru prima dată în tratatele Dzhabir (Geber în transferurile latinizate) VIII lea. Această metodă cu aceste sau alte modificări, dintre care cea mai importantă a fost înlocuirea sulfatului de cupru cu fier. A fost folosită în alchimia europeană și araba până în secolul al XVII-lea.
În secolul al XVII-lea, Glauber a propus o metodă de producere a acizilor volatili prin reacția sărurilor lor cu acid sulfuric concentrat, incluzând acidul azotic din azotatul de potasiu. care a făcut posibilă introducerea acidului azotic concentrat în practica chimică și studierea proprietăților sale. Metoda lui Glauber a fost folosită până la începutul secolului al XX-lea. iar singura modificare semnificativă a fost înlocuirea nitratului de potasiu cu un azotat de sodiu mai ieftin (Chilean).
La vremea lui MV Lomonosov, acidul azotic a fost numit vodcă puternică.
Producția industrială, aplicarea și acțiunea asupra corpului [edit]
Rezervor cu acid azotic
Acidul azotic este unul dintre cele mai mari produse de tonaj din industria chimică.
Producția acidului azotic [edit]
Metoda modernă a producției se bazează pe oxidarea catalitică a unui amoniac sintetic catalizatori de platină -rodievyh (proces Ostwald) la un amestec de oxizi de azot (gaze nitroase), cu o absorbție suplimentară a apei
Toate cele trei reacții sunt exoterme. primul este ireversibil. celelalte sunt reversibile [3]. Concentrația acidului azotic obținută prin această metodă variază în funcție de proiectarea procesului de la 45 la 58%. Pentru obținerea acidului azotic concentrat, echilibrul este de asemenea deplasat în a treia reacție prin creșterea presiunii la 50 atmosfere. sau acid sulfuric se adaugă acidului azotic diluat și se încălzește, în timp ce acidul azotic, spre deosebire de apă și acidul sulfuric, se evaporă [4].
Pentru prima dată acidul azotic a fost obținut de către alchimiști, încălzind un amestec de azotat de amoniu și sulfat de fier:
Acidul azotic pur a fost obținut în primul rând de Johann Rudolf Glauber, care acționează asupra azotatului cu acid sulfuric concentrat:
Distilarea suplimentară poate fi obținută prin așa-numitele. "Acid azotic fumător", practic fără apă.
Cerere [editați]
- în producția de îngrășăminte minerale;
- în industria militară (fuming - în producția de explozivi, ca oxidant al combustibilului rachetă, diluat - în sinteza diferitelor substanțe, inclusiv otrăvitoare);
- extrem de rare în fotografie - diluează - acidificarea anumitor soluții de tonifiere [5];
- în grafice de șevalet - pentru gravarea tipurilor imprimate (plăci de gravare, forme de tipărire zincografice și cleste de magneziu).
- în producția de coloranți și medicamente (nitroglicerină)
- în bijuterie - principala cale de a determina aurul într-un aliaj de aur;
- în sinteza organică principală (nitroalcani, anilină, nitroceluloză și TNT).
Acțiune asupra corpului [editați]
Acidul azotic, în ceea ce privește gradul de expunere la corp, aparține substanțelor din clasa a III-a de pericol. Vaporii ei sunt foarte dăunători: vaporii provoacă iritarea tractului respirator și acidul însuși lasă pielea cu răni de lungă durată. Când este expus la piele, o colorare galbenă caracteristică a pielii apare datorită reacției xantoproteinelor. Atunci când este încălzit sau expus la lumină, acidul se descompune pentru a forma dioxid de azot NO2 foarte toxic (gaz brun). Concentrația maximă admisibilă pentru acidul azotic în aerul zonei de lucru este NO2 2 mg / m3 [6].
Vezi și [editați]
Note [editați]
Literatură [editați]
Referințe [editați]
A se vedea și acidul azotic (în Wikinews)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: