Dušična kiselina

Jaka kiselina monobazni, koji je u standardnim uvjetima, bezbojna tekućina koja postaje žuta tijekom skladištenja može biti u čvrstom stanju, naznačen time, dvije kristalne modifikacije (monoklinasta ili rompski rešetke) pri temperaturi ispod minus 41,6 ° C. Ova tvar s kemijskom formulom - HNO3 - naziva se dušična kiselina. Ima molarnu masu od 63,0 g / mol, a njegova gustoća odgovara 1,51 g / cm sup3-. kiselina temperatura refluksa je 82,6 ° C, dalje slijedi raspadanje od (djelomično): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Otopina kiseline s masenom frakcijom osnovne tvari koja iznosi 68% boils na temperaturi od 121 ° C Indeks refrakcije

Dušična kiselina je korozivna, toksična supstanca i snažan oksidans. Od srednjeg vijeka poznato je ime "jaka voda" (Aqua fortis). Alkemičari koji su otkrili kiseline u 13. stoljeću dao ime da bi bili sigurni da izvanredna svojstva (korodirani sve metale osim zlata), nadmašivši milijun puta moć octene kiseline, koja je u to doba bio smatran najaktivniji. No, čak i nakon tri stoljeća utvrđeno je da korodiraju, čak i zlato može biti mješavina kiselina kao što su dušična i klorovodična u volumnom omjeru 1: 3, a iz tog razloga pod nazivom „aqua regia”. Pojava žute boje tijekom skladištenja objašnjava se akumulacijom dušikovih oksida u njemu. Na prodaju, kiselina je češće u koncentraciji od 68%, a kad je sadržaj glavne supstance više od 89%, naziva se "fuming".

Kemijska svojstva dušične kiseline razlikuju ga od razrijeđenih sumpornih ili kloridnih kiselina u tome što je HNO3 jači oksidant, pa se vodik nikada ne oslobađa reakcijom s metalima. Zbog svojih oksidirajućih svojstava, ona također reagira s mnogim ne-metalom. U svakom slučaju, uvijek postoji a dušikov dioksid NO2. U redoks reakcijama, oporavak dušik javlja u različitim stupnjevima: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, koja je određena koncentracija kiseline i aktivnosti metala. Molekule dobivene spojeve sadrže dušik s oksidacijskim stanjem od +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3. Na primjer, bakar oksidira s koncentriranom kiselinom do bakrenog nitrat (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O i fosfor - na meta-: P + 5HNO3 → 5NO2 + 2H2O + HPO3.

Inače, razrijeđena dušična kiselina reagira s ne-metalima. Primjenom primjera reakcije s fosfornim: 3P + 5HNO3 + 2H20 → 3H3P04 + 5NO, može se vidjeti da je dušik reduciran u dvovalentno stanje. Kao rezultat toga nastaje dušikov monoksid, a fosfor se oksidira u fosforna kiselina. Koncentrirane dušične kiseline u smjesi sa solnom kiselinom se otapa zlato Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O i platina: 3 Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. U tim reakcijama, u početnom stadiju, klorovodična kiselina se oksidira dušikom oslobađanjem klora, a zatim metali formiraju kompleksne kloride.

Dušična kiselina na industrijskoj razini dobiva se na tri glavna načina:

1. Prvi je interakcija soli s sumpornom kiselinom: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHS04. Prije toga, ova je metoda bila jedina, ali s dolaskom drugih tehnologija, ona se sada koristi u laboratoriju za proizvodnju fumirane kiseline.
2. Druga je metoda luka. Kad zrači zrak električni luk pri temperaturi od 3000 do 3500 ° C, dio dušika u zraku reagira s kisikom, formirajući dušikov monoksid N2 + O2 → 2NO, koji se nakon hlađenja se oksidira u dušikov dioksid (ako ne komunicira visoke temperature monoksida kisikom): O2 + 2NO → 2NO2 , Zatim, praktički, sav dušikov dioksid, s viškom kisika, otapa se u vodi: 2H20 + 4NO2 + 02 → 4HNO3.
3. Treći je metoda amonijaka. Amonijak se oksidira na platinskom katalizatoru do dušikovog monoksida: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H20. Nastale nitrate su ohlađene i formiran je dušikov dioksid koji se apsorbira vodom. Ova metoda proizvodi kiselinu s koncentracijom od 60 do 62%.

Dušična kiselina u industriji široko se koristi za proizvodnju lijekova, boja, eksploziva, dušičnih gnojiva i soli nitratne kiseline. Osim toga, koristi se za otapanje metala (na primjer, bakar, olovo, srebro) koji ne reagiraju s drugim kiselinama. U biznisu za nakit se koristi za određivanje zlata u leguri (ova metoda je glavna).