Monobasisk stærk syre repræsentereren standard farveløs væske, der bliver gul under opbevaring, kan være i fast tilstand, kendetegnet ved to krystallinske modifikationer (monoklinisk eller rombisk gitter), ved temperaturer under minus 41,6 ° C. Dette stof med den kemiske formel - HNO3 - kaldes salpetersyre. Har en molmasse på 63,0 g / mol, og dens densitet svarer til 1,51 g / cm³. Syrets kogepunkt er 82,6 ° C, processen ledsages af nedbrydning (delvis): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. En syreopløsning med en massefraktion af hovedstoffet lig med 68% koges ved en temperatur på 121 ° C. Brydningsindekset for et rent stof er 1.397. Syren er i stand til at blandes med vand i ethvert forhold, og da den er en stærk elektrolyt, nedbrydes næsten fuldstændigt til H + og NO3-ioner. De faste former - trihydrat og monohydrat har formlerne: HNO3 • 3H2O og HNO3 • H2O.
Salpetersyre - ætsende,giftigt stof og stærkt oxidationsmiddel. Siden middelalderen har man kendt et sådant navn som ”stærkt vand” (Aqua fortis). Alkemister, der opdagede syre i det 13. århundrede, gav dette navn og sørgede for dets ekstraordinære egenskaber (korroderede alle metaller undtagen guld), der overskred styrken af eddikesyre, som på det tidspunkt blev betragtet som den mest aktive, en million gange. Men tre århundreder senere blev det konstateret, at en blanding af sådanne syrer som salpetersyre og saltsyrer i et volumenforhold på 1: 3, som af den grund blev kaldt "aqua regia", kunne korrodere endda guld. Udseendet af en gul farvetone under opbevaring forklares ved akkumulering af nitrogenoxider i det. Ved salg er syre oftere med en koncentration på 68%, og når indholdet af hovedstoffet er mere end 89%, kaldes det "fuming".
Salpetersyres kemiske egenskaber adskiller detfra fortyndet svovlsyre eller saltsyre, idet HNO3 er et stærkere oxidationsmiddel, så brint frigøres aldrig i reaktioner med metaller. På grund af dets oxiderende egenskaber reagerer det også med mange ikke-metaller. I begge tilfælde dannes nitrogenoxid NO2 altid. Ved redoxreaktioner sker nitrogenreduktion i forskellige grader: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, der bestemmes af koncentrationen af syre- og metalaktivitet. Molekylerne af de resulterende forbindelser indeholder nitrogen med en oxidationstilstand på henholdsvis +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3. F.eks. Oxideres kobber af koncentreret syre til kobber (II) nitrat: Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O, og phosphor til metaphosphorsyre: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.
Ellers interagerer fortyndet nitrogen.syre med ikke-metaller. Reaktionen med phosphor som eksempel: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO viser, at nitrogen reduceres til en divalent tilstand. Som et resultat dannes nitrogenmonoxid, og fosfor oxideres til fosforsyre. Koncentreret salpetersyre i en blanding med saltsyre opløser guld: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O og platin: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. I disse reaktioner oxideres saltsyre i det indledende trin med salpetersyre med frigivelse af chlor, og derefter danner metaller komplekse chlorider.
Salpetersyre i industriel skala opnås på tre hovedmåder:
- Den første er samspillet mellem salte og svovlsyre:H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Tidligere var denne metode den eneste, men med fremkomsten af andre teknologier bruges den i øjeblikket på laboratoriet til at fremstille røgsyre.
- Den anden er lysbue-metoden.Når der blæses luft gennem en elektrisk lysbue med en temperatur fra 3000 til 3500 ° C, reagerer en del af nitrogenet i luften med ilt, og nitrogenmonoxid dannes: N2 + O2 → 2NO, der efter afkøling oxiderer til nitrogenoxid (ved høj temperatur interagerer monoxidet ikke med ilt) : O2 + 2NO → 2NO2. Derefter opløses praktisk talt al nitrogenoxid med et overskud af ilt i vand: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
- Третий — это аммиачный способ.Ammoniak oxideres på en platinkatalysator til nitrogenmonoxid: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. De resulterende nitrogenholdige gasser afkøles, og der dannes nitrogenoxid, der absorberes af vand. På denne måde opnås en syre med en koncentration på fra 60 til 62%.
Salpetersyre i industrien er bredtDet bruges til at få lægemidler, farvestoffer, sprængstoffer, kvælstofgødning og salte af salpetersyre. Derudover bruges det til at opløse metaller (for eksempel kobber, bly, sølv), som ikke reagerer med andre syrer. I smykker bruges det til at bestemme guld i en legering (dette er den vigtigste metode).
