Dušična kiselina

Jaka kiselina monobazni, koji je u standardnim uvjetima, bezbojna tekućina koja postaje žuta tijekom skladištenja može biti u čvrstom stanju, naznačen time, dvije kristalne modifikacije (monoklinasta ili rompski rešetke) pri temperaturi ispod minus 41,6 ° C. Ta tvar s kemijskom formulom - HNO3 - dušična kiselina naziva. Ima molarnu masu 63,0 g / mol, a njena gustoća odgovara 1,51 g / cm³. kiselina temperatura refluksa je 82,6 ° C, dalje slijedi raspadanje od (djelomično): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. kiselina Otopina s udjelom osnovne tvari od 68% svodi na temperaturi od 121 ° C. Indeks loma prema slobodnoj tvari odgovara 1.397. Kiseline se može miješati s vodom u svim omjerima, i kao snažna elektrolita, gotovo u potpunosti razdvajaju u iona H + i NO3-. Čvrsti oblik - trihidrat i monohidrat ima formulu: HNO3 • 3H2O i HNO3 • H2O respektivno.

Dušična kiselina - korozije aktivni, otrovna tvar, i jako oksidacijsko sredstvo. Od srednjeg vijeka poznato to ime, kao „jaka voda» (Aqua Fortisa). Alkemičari koji su otkrili kiseline u 13. stoljeću dao ime da bi bili sigurni da izvanredna svojstva (korodirani sve metale osim zlata), nadmašivši milijun puta moć octene kiseline, koja je u to doba bio smatran najaktivniji. No, čak i nakon tri stoljeća utvrđeno je da korodiraju, čak i zlato može biti mješavina kiselina kao što su dušična i klorovodična u volumnom omjeru 1: 3, a iz tog razloga pod nazivom „aqua regia”. Pojava žute boje tijekom skladištenja je zbog akumulacije dušikovih oksida u njemu. Dostupno kiseline s koncentracijom češće od 68%, a kada je sadržaj osnovnog materijala preko 89% to se zove „dimljenja”.

Kemijska svojstva dušična kiselina, razlikovati ga od razrijeđene sumporne ili klorovodične kiseline da jači oksidans HNO3 tako ne oslobađa vodik u reakcijama s metalima. Zbog oksidativnih svojstava, također reagira s mnogim nemetala. I u oba slučaja uvijek je formirana dioksida dušika NO2. U redoks reakcijama, oporavak dušik javlja u različitim stupnjevima: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, koja je određena koncentracija kiseline i aktivnosti metala. Molekule koje nastaju sadrži dušik u oksidacijskom stanju +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, respektivno. Na primjer, bakar oksidira s koncentriranom kiselinom do bakrenog nitrat (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O i fosfor - na meta-: P + 5HNO3 → 5NO2 + 2H2O + HPO3.

Drugom slučaju reagira s razrijeđenom nemetala dušična kiselina. Na primjeru reakcije sa fosfor: 3P + 2H2O → 5HNO3 + 3H3PO4 + 5NO vidjeti da je dušik reducira u dvovalentan stanje. Rezultat je dušikov oksid i fosfor se oksidira kisele fosfataze. Koncentrirane dušične kiseline u smjesi sa solnom kiselinom se otapa zlato Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O i platina: 3 Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. U ovim reakcijama, u početku, klorovodične kiseline oksidira s dušičnom oslobađanja klora, a zatim se formira kompleksnih metalnih klorida.

Dušična kiselina proizvedena komercijalno dobiven u tri načina:

1. Podrijetla - reakcijom sa soli sumporne kiseline: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Prije toga, to je bio jedini način, ali s dolaskom drugih tehnologija, a trenutno se koristi u laboratoriju za proizvodnju dimeća kiselina.
2. Drugo - to je način luku. Kada zrak preko električnog luka s temperaturom od 3000 do 3500 ° C, dio dušika u zraku reagira s kisikom, formirajući dušikov monoksid N2 + O2 → 2NO, koji je nakon hlađenja se oksidira u dušikov dioksid (ne reagira na visokoj temperaturi monoksida s kisikom) : O2 + 2NO → 2NO2. Zatim, gotovo cijela dušikov dioksid, uz suvišak kisika otopljenog u vodi: 2H2O + O2 + 4NO2 → 4HNO3.
3. Treći - to je metoda amonijak. Amonijak oksidira na platinskim katalizatorom da dušikov monoksid: 4NH3 + 5O2 + 6H2O → 4NO. Rezultirajući dušikovi plinovi hlade, a nastali dušikov dioksid, koji se apsorbira u vodi. Prema ovom postupku, kiselina ima koncentraciju od 60 do 62%.

Dušična kiselina je naširoko koristi u industriji za proizvodnju lijekova, bojila, eksploziv, dušikov gnojiva i soli dušične kiseline. Osim toga, ona se koristi za otapanje metala (na primjer, bakra, olova, srebra) koji ne reagira s drugim kiselinama. Nakit se koristi za određivanje zlata u leguri (to je glavna metoda).