Dušikova kislina

Močno monobazni kislina, ki je v standardnih pogojih brezbarvna tekočina, ki porumeni med skladiščenjem je lahko v trdnem stanju, označen z dvema kristalnih modifikacij (monoklinsko ali Ortorombični paličnim) pri temperaturah pod minus 41.6 ° C. Ta snov s kemijsko formulo - HNO3 - se imenuje dušikova kislina. Ima molsko maso 63,0 g / mol in njegova gostota ustreza 1,51 g / cm sup3-. kislina temperaturo refluksa bila 82,6 ° C, spremlja razgradnje (delno): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Raztopina kisline z masnim deležem osnovne snovi, ki je enaka 68%, se izkoplje pri temperaturi 121 ° C Refrakcijski indeks čiste snovi ustreza 1,397. Kislina se lahko zmeša z vodo v kakršnem koli razmerju in je močan elektrolit skoraj popolnoma razgrajen v H + in NO3 ione. Trdne oblike - trihidrat in monohidrat imajo formule: HNO3 • 3H2O in HNO3 • H2O.

Dušikova kislina je jedka, strupena snov in močan oksidant. Od srednjega veka je znano ime "močna voda" (Aqua fortis). Alkimisti, ki so odkrili kisline v 13. stoletju, je dal ime se prepričajte, da izredne lastnosti (zarjavele vse kovine razen zlata), ki presega milijon krat moč ocetne kisline, ki se je v teh dneh velja za najbolj aktiven. Toda tudi po treh stoletij je bilo ugotovljeno, da korozijo, celo zlato zmes kislin kot so dušikove in klorovodikove v volumskem razmerju 1: 3, ki iz tega razloga, imenovano "vodni regia". Videz rumenega odtenka med shranjevanjem se razloži z akumulacijo dušikovih oksidov v njem. Prosto kislino s koncentracijo pogosteje 68%, in kadar je vsebina osnovnega materiala nad 89%, se imenuje "kadeče".

Kemijske lastnosti dušikove kisline se razlikujejo od razredčenih žveplovih ali klorovodikova kislina, saj je HNO3 močnejši oksidant, zato vodik nikoli ne sprošča v reakcijah s kovinami. Zaradi svojih oksidacijskih lastnosti reagira tudi s številnimi nekovinami. V obeh primerih je vedno a dušikov dioksid NO2. V redoks reakcije, okrevanje dušik pojavlja v različnih stopnjah: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, ki je določena s kislinsko koncentracijo in aktivnostjo kovine. Molekule spojin tvorijo vsebuje dušik v oksidacijskem stanju +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3 oz. Na primer, baker oksidira s koncentrirano kislino, da bakrovega nitrata (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O in fosfor - da metafosforne kisline: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

V nasprotnem primeru razredčena dušikova kislina reagira z ne-metali. Z uporabo reakcije s fosforjem: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO, je mogoče videti, da se dušik zmanjša na dvovalentno stanje. Posledično nastane dušikov monoksid in se oksidira fosfor fosforna kislina. Koncentrirane dušikove kisline v zmesi s klorovodikovo kislino raztaplja zlato: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O in platina: 3PT + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + × 8H2O. Pri teh reakcijah, najprej je klorovodikova kislina oksidiran z dušikovo sproščanja klora, in nato se tvori kompleks kovinskih kloridov.

Dušikova kislina v industrijskem obsegu dobimo na tri glavne načine:

1. Prvi je interakcija soli z žveplovo kislino: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Prej je bila ta metoda edina, toda s prihodom drugih tehnologij se zdaj uporablja v laboratoriju za proizvodnjo kisline.
2. Druga je metoda obloka. Ko se zrak piha električni lok pri temperaturi od 3000 do 3500 ° C, del dušika v zraku reagira s kisikom, tvori dušikov monoksid: N2 + O2 → 2NO, ki po ohlajanju se oksidira v dušikov dioksid (če ne komunicira visoke temperature monoksida s kisikom): O2 + 2NO → 2NO2 . Potem, praktično celotno dušikov dioksid, pri prebitka kisika, raztopljenega v vodi: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Tretja je metoda amoniaka. Amoniak se oksidira na platinskem katalizatorju do dušikovega monoksida: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Oblikovane nitroze ohladimo in nastane dušikov dioksid, ki ga absorbira voda. Ta metoda proizvaja kislo s koncentracijo 60 do 62%.

Dušikova kislina v industriji se pogosto uporablja za proizvodnjo zdravil, barvil, eksploziv, dušikova gnojila in soli dušikove kisline. Poleg tega se uporablja za raztapljanje kovin (npr. Bakra, svinca, srebra), ki ne reagirajo z drugimi kislinami. V nakit poslov se uporablja za določanje zlata v zlitini (ta metoda je glavni).