Nitrik asit

Monobazik güçlü asitdepolama sırasında sararan standart renksiz bir sıvı, eksi 41.6 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda iki kristal modifikasyon (monoklinik veya eşkenar kafes) ile karakterize edilen katı halde olabilir. Kimyasal formülü olan bu maddeye - HNO3 - nitrik asit denir. Molar kütlesi 63.0 g / mol'dür ve yoğunluğu 1.51 g / cm³'ye karşılık gelir. Asidin kaynama noktası 82.6 ° C'dir, işleme ayrışma (kısmi) eşlik eder: 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Ana maddenin kütle fraksiyonu% 68'e eşit olan bir asit çözeltisi, 121 ° C'lik bir sıcaklıkta kaynar. Saf bir maddenin kırılma indisi 1.397'dir. Asit, herhangi bir oranda su ile karışabilir ve güçlü bir elektrolit olan H + ve NO3-iyonlarına neredeyse tamamen ayrışır. Katı formlar - trihidrat ve monohidrat, aşağıdaki formüle sahiptir: sırasıyla HN03 • 3H20 ve HN03 • H20.

Nitrik asit - aşındırıcı,toksik madde ve güçlü oksitleyici ajan. Ortaçağdan beri “güçlü su” (Aqua fortis) gibi bir isim bilinmektedir. 13. yüzyılda asit keşfeden simyacılar bu ismi verdiler, olağanüstü özelliklerini (altın hariç tüm metalleri aşındırdılar), o zaman en aktif olarak kabul edilen asetik asidin gücünü milyon kez aştılar. Ancak üç asır sonra bir altının bile 1: 3'lük bir hacim oranında nitrik ve hidroklorik asitlerin bir karışımı ile korozyona uğrayabildiği bulundu, bu nedenle “aqua regia” olarak adlandırıldı. Depolama sırasında sarı bir renk tonunun görünümü, içinde azot oksit birikimi ile açıklanmaktadır. Satışta, asit% 68'lik bir konsantrasyonla daha sıktır ve ana maddenin içeriği% 89'dan fazla olduğunda, buna "fuming" denir.

Nitrik asidin kimyasal özellikleri onu ayırt ederHNO3'ün daha güçlü bir oksitleyici ajan olması nedeniyle seyreltik sülfürik veya hidroklorik asitlerden, bu nedenle metallerle reaksiyonlarda hidrojen asla salınmaz. Oksitleyici özellikleri nedeniyle, birçok metal olmayan ile de reaksiyona girer. Her iki durumda da, her zaman azot dioksit NO2 oluşur. Redoks reaksiyonlarında, azot azalması çeşitli derecelerde gerçekleşir: asit ve metal aktivitesinin konsantrasyonu ile belirlenen HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3. Elde edilen bileşiklerin molekülleri, sırasıyla +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3 oksidasyon durumuna sahip azot içerir. Örneğin, bakır konsantre asit ile bakır (II) nitrata oksitlenir: Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O ve fosfordan metafosforik aside oksitlenir: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Aksi takdirde, seyreltik azot etkileşir.metal olmayan asit. Örnek olarak fosfor ile reaksiyon: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO, azotun iki değerlikli bir duruma düşürüldüğünü gösterir. Sonuç olarak, azot monoksit oluşur ve fosfor fosforik aside oksitlenir. Hidroklorik asit ile bir karışımdaki konsantre nitrik asit altın eritir: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O ve platin: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. Bu reaksiyonlarda, ilk aşamada, hidroklorik asit, klor salınımı ile nitrik asit ile oksitlenir ve daha sonra metaller karmaşık klorürler oluşturur.

Endüstriyel ölçekte nitrik asit üç ana yolla elde edilir:

  1. Birincisi, tuzların sülfürik asit ile etkileşmesidir:H2SO4 + NaN03 → HN03 + NaHS04. Daha önce, bu yöntem tek yöntemdi, ancak diğer teknolojilerin ortaya çıkmasıyla şu anda laboratuarda fuming asit üretmek için kullanılıyor.
  2. İkincisi ark yöntemidir.Hava 3000 ila 3500 ° C arasında bir sıcaklıkta bir elektrik arkı içinden üflendiğinde, havadaki azotun bir kısmı oksijen ile reaksiyona girerek azot monoksit oluşturur: N2 + O2 → 2NO, soğuduktan sonra azot dioksite oksitlenir (yüksek sıcaklıkta, monoksit oksijenle etkileşmez) : O2 + 2NO → 2NO2. Daha sonra, pratik olarak, fazla oksijen içeren tüm azot dioksit suda çözünür: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
  3. Üçüncüsü amonyak yöntemidir.Amonyak bir platin katalizörü üzerinde azot monoksite oksitlenir: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Elde edilen azotlu gazlar soğutulur ve su tarafından emilen azot dioksit oluşur. Bu şekilde, konsantrasyonu% 60 ila% 62 olan bir asit elde edilir.

Endüstride nitrik asit yaygındırİlaçlar, boyalar, patlayıcılar, azotlu gübreler ve nitrik asit tuzları elde etmek için kullanılır. Ek olarak, diğer asitlerle reaksiyona girmeyen metalleri (örneğin bakır, kurşun, gümüş) eritmek için kullanılır. Kuyumculukta, bir alaşımda altın belirlemek için kullanılır (bu ana yöntemdir).