Monobazická silná kyselina představujícístandardní bezbarvá kapalina, která během skladování zžloutne, může být v pevném stavu, charakterizovaná dvěma krystalickými modifikacemi (monoklinická nebo kosočtverečná mříž), při teplotách pod mínus 41,6 ° C. Tato látka s chemickým vzorcem - HNO3 - se nazývá kyselina dusičná. Má molární hmotnost 63,0 g / mol a jeho hustota odpovídá 1,51 g / cm3. Bod varu kyseliny je 82,6 ° C, proces je doprovázen rozkladem (částečný): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Kyselý roztok s hmotnostním podílem hlavní látky rovným 68% má teplotu varu 121 ° C. Index lomu čisté látky je 1,397. Kyselina se může mísit s vodou v jakémkoli poměru a, protože je silným elektrolytem, se téměř úplně rozkládá na ionty H + a NO3. Pevné formy - trihydrát a monohydrát mají vzorce: HNO3 • 3H20 a HNO3 • H2O.
Kyselina dusičná - žíravá,toxická látka a silné oxidační činidlo. Od středověku je známo jako „silná voda“ (Aqua fortis). Alchymisté, kteří objevili kyselinu ve 13. století, dali tomuto jménu, přesvědčeni o jeho mimořádných vlastnostech (zkorodovali všechny kovy kromě zlata), milionkrát více než sílu kyseliny octové, která byla v té době považována za nejaktivnější. Ale o další tři století později bylo zjištěno, že i zlato může být korodováno směsí kyselin, jako je dusičnan a kyselina chlorovodíková, v objemovém poměru 1: 3, což se z tohoto důvodu nazývalo „aqua regia“. Vzhled žlutého zabarvení během skladování je vysvětlen akumulací oxidů dusíku v něm. V prodeji je kyselina častěji s koncentrací 68%, a když je obsah hlavní látky více než 89%, nazývá se „kouření“.
Chemické vlastnosti kyseliny dusičné ji odlišujíze zředěné kyseliny sírové nebo kyseliny chlorovodíkové v tom, že HNO3 je silnějším oxidačním činidlem, takže vodík se při reakcích s kovy nikdy neuvolňuje. Díky svým oxidačním vlastnostem také reaguje s mnoha nekovy. V obou případech se vždy tvoří oxid dusičitý NO2. Při redoxních reakcích dochází k redukci dusíku v různých stupních: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, což je určeno koncentrací kyseliny a kovové aktivity. Molekuly výsledných sloučenin obsahují dusík s oxidačním stavem +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3. Například se měď oxiduje koncentrovanou kyselinou na dusičnan měďnatý: Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O a fosfor na kyselinu metafosforečnou: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.
Jinak interaguje zředěný dusík.kyselina s nekovy. Reakce s fosforem jako příklad: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO ukazuje, že dusík je redukován do dvojmocného stavu. V důsledku toho se tvoří oxid dusnatý a fosfor se oxiduje na kyselinu fosforečnou. Koncentrovaná kyselina dusičná ve směsi s kyselinou chlorovodíkovou rozpustí zlato: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O a platina: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. Při těchto reakcích se v počáteční fázi kyselina chlorovodíková oxiduje kyselinou dusičnou za uvolňování chloru a kovy pak tvoří komplexní chloridy.
Kyselina dusičná v průmyslovém měřítku se získává třemi hlavními způsoby:
- První je interakce solí s kyselinou sírovou:H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHS04. Dříve byla tato metoda jediná, ale s příchodem dalších technologií se v současné době v laboratoři používá k výrobě dýmavé kyseliny.
- Druhou je metoda oblouku.Při vhánění vzduchu elektrickým obloukem s teplotou od 3 000 do 3 500 ° C reaguje část dusíku ve vzduchu s kyslíkem a vzniká oxid dusnatý: N2 + O2 → 2NO, který po ochlazení oxiduje na oxid dusičitý (při vysoké teplotě oxid uhelnatý neinteraguje s kyslíkem) : O2 + 2NO → 2NO2. Potom se prakticky veškerý oxid dusičitý s přebytkem kyslíku rozpustí ve vodě: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
- Třetí je metoda amoniaku.Amoniak se oxiduje na platinovém katalyzátoru na oxid dusnatý: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Výsledné dusíkaté plyny se ochladí a vytvoří se oxid dusičitý, který je absorbován vodou. Tímto způsobem se získá kyselina s koncentrací 60 až 62%.
Kyselina dusičná v průmyslu je širocePoužívá se k získání léčiv, barviv, výbušnin, dusíkatých hnojiv a solí kyseliny dusičné. Kromě toho se používá k rozpuštění kovů (například mědi, olova, stříbra), které nereagují s jinými kyselinami. Ve špercích se používá ke stanovení zlata ve slitině (to je hlavní metoda).
