Одноосновная сильная кислота, представляющая 保存中に黄色に変わる標準的な無色の液体は、マイナス41.6°C未満の温度で、2つの結晶変態(単斜晶系または菱形格子)を特徴とする固体状態になります。化学式を持つこの物質-HNO3-は硝酸と呼ばれます。モル質量は63.0 g / molで、密度は1.51 g /cm³に相当します。酸の沸点は82.6°Cで、プロセスには分解が伴います(部分的):4HNO3→2H2O + 4NO2 + O2。主成分の質量分率が68%の酸性溶液は、121°Cの温度で沸騰します。純粋な物質の屈折率は1.397です。酸は水と任意の比率で混合でき、強力な電解質であるため、ほぼ完全にH +とNO3-イオンに分解します。固体形態-三水和物および一水和物は、式:HNO3•3H2OおよびHNO3•H2Oをそれぞれ持っています。
Азотная кислота — коррозионно активное, 有毒物質と強力な酸化剤。中世以来、「強い水」(アクアフォルティス)のような名前が知られています。 13世紀に酸を発見した錬金術師がこの名前を付け、その驚異的な特性(金を除くすべての金属を腐食)を確認し、当時最も活性が高いとされていた酢酸の強度を100万回超えました。しかし、3世紀後、硝酸と塩酸などの酸の体積比が1:3の混合物は、そのため「王水」と呼ばれ、金さえも腐食する可能性があることがわかりました。貯蔵中の黄色の色合いの出現は、その中の窒素酸化物の蓄積によって説明されます。発売時の酸濃度は68%が多く、主成分が89%以上の場合は「発煙」と呼ばれます。
Химические свойства азотной кислоты отличают ее HNO3がより強力な酸化剤であるという点で、希硫酸または塩酸から水素が金属との反応で放出されることはありません。その酸化特性により、多くの非金属とも反応します。どちらの場合も、二酸化窒素NO2が常に形成されます。レドックス反応では、窒素の還元がさまざまな程度で発生します。HNO3、NO2、N2O3、NO、N2O、N2、NH3は、酸の濃度と金属活性によって決まります。得られた化合物の分子には、それぞれ+ 5、+ 4、+ 3、+ 2、+ 1、0、+ 3の酸化状態の窒素が含まれています。例えば、銅は濃酸によって硝酸銅(II)に酸化されます:Cu + 4HNO3→2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O、リンはメタリン酸に酸化されます:P + 5HNO3→5NO2 + HPO3 + 2H2O。
Иначе взаимодействует разбавленная азотная 非金属と酸。リンとの反応の例:3P + 5HNO3 + 2H2O→3H3PO4 + 5NOを使用すると、窒素が2価の状態に還元されることがわかります。その結果、一酸化窒素が形成され、リンが酸化されてリン酸になる。塩酸と混合した濃硝酸は金を溶解します:Au + 4HCl + HNO3→NO + H [AuCl4] + 2H2Oおよび白金:3Pt + 18HCl + 4HNO3→4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O。これらの反応では、最初の段階で、塩酸が硝酸で酸化されて塩素が放出され、その後、金属が複雑な塩化物を形成します。
工業規模の硝酸は、主に3つの方法で得られます。
- 1つ目は、塩と硫酸の相互作用です。H2SO4 + NaNO3→HNO3 + NaHSO4。以前は、この方法が唯一の方法でしたが、他の技術の出現により、現在、研究室では発煙酸の製造に使用されています。
- 2つ目はアーク法です。3000〜3500°Cの電気アークに空気を吹き込むと、空気中の窒素の一部が酸素と反応し、一酸化窒素が形成されます:N2 + O2→2NO、冷却後、酸化されて窒素になります二酸化窒素(高温では、一酸化窒素は酸素と相互作用しません):O2 + 2NO→2NO2。次に、実質的にすべての二酸化窒素は、過剰な酸素とともに水に溶解します:2H2O + 4NO2 + O2→4HNO3。
- 三つ目はアンモニア法です。アンモニアは白金触媒上で一酸化窒素に酸化されます:4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O。生成された亜酸化窒素ガスは冷却され、二酸化窒素が生成され、水に吸収されます。このようにして、60〜62%の濃度の酸が得られる。
硝酸は産業界で広く使用されています医薬品、染料、爆発物、窒素肥料、硝酸塩の入手に使用されます。さらに、他の酸と反応しない金属(銅、鉛、銀など)を溶解するために使用されます。宝飾品では、合金中の金を測定するために使用されます(これが主な方法です)。