Ácido fuerte monobásico que representaUn líquido incoloro estándar, que se vuelve amarillo durante el almacenamiento, puede estar en estado sólido, caracterizado por dos modificaciones cristalinas (enrejado monoclínico o rómbico), a temperaturas inferiores a menos 41,6 ° C. Esta sustancia con la fórmula química - HNO3 - se llama ácido nítrico. Tiene una masa molar de 63.0 g / mol, y su densidad corresponde a 1.51 g / cm³. El punto de ebullición del ácido es 82.6 ° C, el proceso se acompaña de descomposición (parcial): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Una solución ácida con una fracción de masa de la sustancia principal igual al 68% hierve a una temperatura de 121 ° C. El índice de refracción de una sustancia pura es 1.397. El ácido puede mezclarse con agua en cualquier proporción y, al ser un electrolito fuerte, se descompone casi por completo en iones H + y NO3-. Las formas sólidas: trihidrato y monohidrato tienen las fórmulas: HNO3 • 3H2O y HNO3 • H2O, respectivamente.
Ácido nítrico - corrosivo,sustancia tóxica y agente oxidante fuerte. Desde la Edad Media, se conoce un nombre como "agua fuerte" (Aqua fortis). Los alquimistas que descubrieron el ácido en el siglo XIII dieron este nombre, asegurándose de sus propiedades extraordinarias (corroyeron todos los metales excepto el oro), excediendo la fuerza del ácido acético, que en ese momento se consideraba el más activo, un millón de veces. Pero otros tres siglos más tarde se descubrió que incluso un oro puede ser corroído por una mezcla de ácidos como el nítrico y el clorhídrico en una relación de volumen de 1: 3, que por esta razón se llamó "aqua regia". La aparición de un tinte amarillo durante el almacenamiento se explica por la acumulación de óxidos de nitrógeno en el mismo. A la venta, el ácido es más frecuente con una concentración del 68%, y cuando el contenido de la sustancia principal es superior al 89%, se denomina "humo".
Las propiedades químicas del ácido nítrico lo distinguen.de ácidos sulfúricos o clorhídricos diluidos en que HNO3 es un agente oxidante más fuerte, por lo que el hidrógeno nunca se libera en reacciones con metales. Debido a sus propiedades oxidantes, también reacciona con muchos no metales. En ambos casos, el dióxido de nitrógeno NO2 siempre se forma. En las reacciones redox, la reducción de nitrógeno ocurre en varios grados: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, que se determina por la concentración de actividad de ácido y metal. Las moléculas de los compuestos resultantes contienen nitrógeno con un estado de oxidación de +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, respectivamente. Por ejemplo, el cobre se oxida por ácido concentrado a nitrato de cobre (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O, y fósforo a ácido metafosfórico: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.
De lo contrario, el nitrógeno diluido interactúa.ácido con no metales. La reacción con fósforo como ejemplo: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO muestra que el nitrógeno se reduce a un estado divalente. Como resultado, se forma monóxido de nitrógeno y el fósforo se oxida a ácido fosfórico. El ácido nítrico concentrado en una mezcla con ácido clorhídrico disuelve el oro: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O y platino: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. En estas reacciones, en la etapa inicial, el ácido clorhídrico se oxida con ácido nítrico con la liberación de cloro, y luego los metales forman cloruros complejos.
El ácido nítrico a escala industrial se obtiene de tres formas principales:
- El primero es la interacción de sales con ácido sulfúrico:H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Anteriormente, este método era el único, pero, con el advenimiento de otras tecnologías, actualmente se usa en el laboratorio para producir ácido fumante.
- El segundo es el método del arco.Cuando se sopla aire a través de un arco eléctrico con una temperatura de 3000 a 3500 ° C, parte del nitrógeno en el aire reacciona con el oxígeno, formando así monóxido de nitrógeno: N2 + O2 → 2NO, que, después del enfriamiento, se oxida a dióxido de nitrógeno (a alta temperatura, el monóxido no interactúa con el oxígeno) : O2 + 2NO → 2NO2. Luego, prácticamente, todo el dióxido de nitrógeno, con un exceso de oxígeno, se disuelve en agua: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
- El tercero es el método de amoníaco.El amoniaco se oxida en un catalizador de platino a monóxido de nitrógeno: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Los gases nitrosos resultantes se enfrían y se forma dióxido de nitrógeno, que es absorbido por el agua. De esta forma, se obtiene un ácido con una concentración de 60 a 62%.
El ácido nítrico en la industria es ampliamenteSe utiliza para obtener medicamentos, colorantes, explosivos, fertilizantes nitrogenados y sales de ácido nítrico. Además, se usa para disolver metales (por ejemplo, cobre, plomo, plata) que no reaccionan con otros ácidos. En joyería, se usa para determinar el oro en una aleación (este es el método principal).
