Урок №33. Азотная кислота. Строение молекулы. Свойства разбавленной азотной кислоты

Физические свойства

Азотная кислота HNO₃ – это сильная одноосновная кислота-гидроксид.

Азотная кислота – летучая, бесцветная жидкость, неограниченно растворимая в воде, имеет резкий запах, Т_пл = -41 °C; Т_кип = 82,6 °С, ρ = 1,52 г/см³. При её переливании образуется туман, состоящий из мельчайших частичек азотной кислоты, поэтому чистую азотную кислоту называют дымящей.

В небольших количествах она образуется при грозовых разрядах и присутствует в дождевой воде.

N₂ + O₂ =^{грозовые разряды} = 2NO

2NO + O₂ = 2NO₂

4НNО₃ =^свет= 4NО₂↑ _{(бурый газ)} + 2Н₂О + О₂

Под действием света азотная кислота частично разлагается с выделением NО₂ и за счёт этого приобретает светло-бурый цвет:

Азотная кислота высокой концентрации выделяет на воздухе газы, которые в закрытой бутылке обнаруживаются в виде коричневых паров (оксиды азота). Эти газы очень ядовиты, так что нужно остерегаться их вдыхания. Азотная кислота окисляет многие органические вещества. Бумага и ткани разрушаются вследствие окисления образующих эти материалы веществ. Концентрированная азотная кислота вызывает сильные ожоги при длительном контакте и пожелтение кожи на несколько дней при кратком контакте. Пожелтение кожи свидетельствует о разрушении белка и выделении серы (качественная реакция на концентрированную азотную кислоту – жёлтое окрашивание из-за выделения элементной серы при действии кислоты на белок – ксантопротеиновая реакция). То есть – это ожог кожи. Чтобы предотвратить ожог, следует работать с концентрированной азотной кислотой в резиновых перчатках.

Получение

1. Лабораторный способ

KNO_{3 (твёрд.)} + H₂SO_4(конц) =^t,°C= KHSO₄ + HNO₃­

2. Промышленный способ

Осуществляется в три этапа:

a) Окисление аммиака на платиновом катализаторе до NO

4NH₃ + 5O₂ = ^{Pt, t = 500˚С}= 4NO + 6H₂O

б) Окисление кислородом воздуха NO до NO₂

2NO + O₂ = 2NO₂

в) Поглощение NO₂ водой в присутствии избытка кислорода

4NO₂ + О₂ + 2H₂O ↔ 4HNO₃

или 3NO₂ + H₂O ↔ 2HNO₃+NO (без избытка кислорода)

Применение

в производстве минеральных удобрений;

в военной промышленности;

в фотографии — подкисление некоторых тонирующих растворов;

в станковой графике — для травления печатных форм (офортных досок, цинкографических типографских форм и магниевых клише).

в производстве взрывчатых и отравляющих веществ

Это интересно: История азотной кислоты