اسید نیتریک

اسید نیتریک(HNO 3)، یک اسید مونوبازیک قوی است. اسید نیتریک جامد دو تغییر کریستالی را با شبکه های مونوکلینیک و لوزی شکل می دهد.

اسید نیتریک به هر نسبت با آب قابل اختلاط است. در محلول های آبی تقریباً به طور کامل به یون تجزیه می شود. این مخلوط با آب با غلظت 68.4 درصد و جفت باز 120 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر، مخلوط آزئوتروپیک را تشکیل می دهد. دو هیدرات جامد شناخته شده اند: مونوهیدرات (HNO 3 · H 2 O) و تری هیدرات (HNO 3 · 3H 2 O).

خواص شیمیایی

HNO 3 بسیار غلیظ معمولاً به دلیل فرآیند تجزیه در نور، رنگ قهوه ای دارد:

هنگام گرم شدن، اسید نیتریک طبق همان واکنش تجزیه می شود. اسید نیتریک را فقط می توان (بدون تجزیه) تحت فشار کاهش یافته تقطیر کرد (نقطه جوش نشان داده شده در فشار اتمسفر با برون یابی یافت می شود).

طلا، برخی از فلزات گروه پلاتین و تانتالیوم در کل محدوده غلظت نسبت به اسید نیتریک بی اثر هستند، بقیه فلزات با آن واکنش می دهند، روند واکنش با غلظت آن تعیین می شود.

HNO 3 به عنوان یک اسید مونوبازیک قوی برهمکنش دارد:

الف) با اکسیدهای بازی و آمفوتریک:

ب) با دلایل:

ج) اسیدهای ضعیف را از نمک آنها جابجا می کند:

هنگام جوشیدن یا قرار گرفتن در معرض نور، اسید نیتریک تا حدی تجزیه می شود:

اسید نیتریک در هر غلظتی خواص اسید اکسید کننده را نشان می دهد، در حالی که نیتروژن به حالت اکسیداسیون 4+ تا 3- کاهش می یابد. عمق کاهش در درجه اول به ماهیت عامل کاهنده و غلظت اسید نیتریک بستگی دارد. به عنوان یک اسید اکسید کننده، HNO 3 برهمکنش دارد:

الف) با فلزاتی که در یک سری ولتاژ در سمت راست هیدروژن قرار دارند:

HNO غلیظ 3

HNO رقیق شده 3

ب) با فلزاتی که در یک سری ولتاژ در سمت چپ هیدروژن قرار دارند:

تمام معادلات فوق فقط سیر غالب واکنش را منعکس می کنند. این بدان معناست که در این شرایط، محصولات این واکنش بیشتر از محصولات سایر واکنش ها است، به عنوان مثال، هنگامی که روی با اسید نیتریک (کسر جرمی اسید نیتریک در محلول 0.3) واکنش می دهد، محصولات حاوی بیشترین NO خواهند بود. ، اما همچنین حاوی (فقط در مقادیر کمتر) و NO 2 ، N 2 O ، N 2 و NH 4 NO 3 خواهد بود.

تنها الگوی کلی در تعامل اسید نیتریک با فلزات: هرچه اسید رقیق تر و فلز فعال تر باشد، نیتروژن عمیق تری کاهش می یابد.

افزایش غلظت اسید افزایش فعالیت فلز

محصولات برهمکنش آهن با HNO 3 با غلظت های مختلف

اسید نیتریک، حتی غلیظ، با طلا و پلاتین تعامل ندارد. آهن، آلومینیوم، کروم با اسید نیتریک غلیظ سرد غیرفعال می شوند. آهن با اسید نیتریک رقیق تعامل می کند و بسته به غلظت اسید، نه تنها محصولات کاهش نیتروژن مختلف، بلکه محصولات مختلف اکسیداسیون آهن نیز تشکیل می شود:

اسید نیتریک غیر فلزات را اکسید می کند، در حالی که نیتروژن معمولاً به NO یا NO 2 کاهش می یابد:

و مواد پیچیده، به عنوان مثال:

برخی از ترکیبات آلی (مانند آمین ها و هیدرازین، سقز) در تماس با اسید نیتریک غلیظ به طور خود به خود مشتعل می شوند.

اسید نیتریک

برخی از فلزات (آهن، کروم، آلومینیوم، کبالت، نیکل، منگنز، بریلیم) که با اسید نیتریک رقیق واکنش می دهند، توسط اسید نیتریک غلیظ غیرفعال شده و در برابر اثرات آن مقاوم هستند.

مخلوطی از اسیدهای نیتریک و سولفوریک ملانژ نامیده می شود. به دلیل وجود آمیل، غلظت 104٪ به دست می آید. منبع مشخص نشده 150 روز] (یعنی وقتی 4 قسمت تقطیر به 100 قسمت ملانژ اضافه می شود، به دلیل جذب آب توسط آمیل، غلظت آن در 100٪ باقی می ماند. منبع مشخص نشده 150 روز]).

اسید نیتریک به طور گسترده ای برای به دست آوردن ترکیبات نیترو استفاده می شود.

مخلوطی از سه جلد اسید هیدروکلریکو یک حجم نیتروژن را «ودکای سلطنتی» می نامند. Aqua regia اکثر فلزات از جمله طلا و پلاتین را در خود حل می کند. توانایی اکسیداسیون قوی آن به دلیل کلر اتمی و نیتروزیل کلرید حاصل است:

نیترات ها

HNO 3 یک اسید قوی است. نمک های آن - نیترات ها - از اثر HNO 3 بر روی فلزات، اکسیدها، هیدروکسیدها یا کربنات ها به دست می آیند. تمام نیترات ها در آب بسیار محلول هستند.

نمک های اسید نیتریک - نیترات ها - به طور غیر قابل برگشتی در هنگام گرم شدن تجزیه می شوند، محصولات تجزیه توسط کاتیون تعیین می شوند:

الف) نیترات های فلزات که در ردیف ولتاژهای سمت چپ منیزیم قرار دارند:

2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2

ب) نیترات های فلزات واقع در یک سری ولتاژ بین منیزیم و مس:

4Al(NO 3) 3 \u003d 2Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2

ج) نیترات های فلزات واقع در یک سری ولتاژ در سمت راست جیوه:

2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2

د) نیترات آمونیوم:

NH 4 NO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O

نیترات‌ها در محلول‌های آبی عملاً خاصیت اکسید کنندگی نشان نمی‌دهند، اما در دمای بالا در حالت جامد، نیترات‌ها عامل اکسیدکننده قوی هستند، به عنوان مثال:

Fe + 3KNO 3 + 2KOH = K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + H 2 O - زمانی که جامدات ذوب می شوند.

روی و آلومینیوم در محلول قلیایی نیترات را به NH 3 کاهش می دهند:

نمک های اسید نیتریک - نیترات ها - به طور گسترده ای به عنوان کود استفاده می شود. در عین حال ، تقریباً همه نیترات ها در آب بسیار محلول هستند ، بنابراین ، به شکل مواد معدنی ، طبیعت بسیار کمی دارند. استثناها نیترات شیلی (سدیم) و نیترات هندی (نیترات پتاسیم) هستند. بیشتر نیترات ها به صورت مصنوعی به دست می آیند.

شیشه، فلوئوروپلاست-4 با اسید نیتریک واکنش نمی دهند.

اطلاعات تاریخی

روش بدست آوردن اسید نیتریک رقیق با تقطیر خشک نمک نمک با آلوم و ویتریول آبی ظاهراً اولین بار در رساله های جابر (Geber در ترجمه های لاتینی شده) در قرن هشتم شرح داده شده است. این روش با اصلاحات مختلف که مهمترین آن جایگزینی مس با ویتریول بود تا قرن هفدهم در کیمیاگری اروپا و عربی مورد استفاده قرار گرفت.

در قرن هفدهم، گلوبر روشی را برای به دست آوردن اسیدهای فرار از طریق واکنش نمک های آنها با اسید سولفوریک غلیظ، از جمله اسید نیتریک از نیترات پتاسیم، پیشنهاد کرد که امکان معرفی اسید نیتریک غلیظ را به عمل شیمیایی و مطالعه خواص آن فراهم کرد. روش گلابر تا اوایل قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت و تنها تغییر قابل توجه جایگزینی نیترات پتاسیم با نیترات سدیم ارزان تر (شیلی) بود.

در زمان M.V. Lomonosov، اسید نیتریک ودکای قوی نامیده می شد.

تولید صنعتی، کاربرد و تأثیر بر بدن

اسید نیتریک یکی از بزرگترین محصولات در صنایع شیمیایی است.

تولید اسید نیتریک

روش مدرن تولید آن مبتنی بر اکسیداسیون کاتالیستی آمونیاک مصنوعی بر روی کاتالیزورهای پلاتین-رودیوم (فرایند استوالد) به مخلوطی از اکسیدهای نیتروژن (گازهای نیتروژن)، با جذب بیشتر آنها توسط آب است.

4NH 3 + 5O 2 (Pt) → 4NO + 6H 2 O 2NO + O 2 → 2NO 2 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3.

غلظت اسید نیتریک به دست آمده با این روش از 45 تا 58 درصد بسته به طراحی تکنولوژیکی فرآیند متغیر است. برای اولین بار، اسید نیتریک توسط کیمیاگران با حرارت دادن مخلوط نمک نمک و سولفات آهن بدست آمد:

4KNO 3 + 2 (FeSO 4 7H 2 O) (t°) → Fe 2 O 3 + 2K 2 SO 4 + 2HNO 3 + NO 2 + 13H 2 O

اسید نیتریک خالص برای اولین بار توسط یوهان رودولف گلابر به دست آمد که روی نمک نمک با اسید سولفوریک غلیظ عمل می کرد:

KNO 3 + H 2 SO 4 (conc.) (t°) → KHSO 4 + HNO 3

تقطیر بیشتر را می توان به اصطلاح به دست آورد. "اسید نیتریک گازدار" که عملاً حاوی آب نیست.

دامنه استفاده از اسید نیتریک بسیار گسترده است. چنین ماده ای در کارخانه های شیمیایی تخصصی ساخته می شود.

تولید بسیار گسترده است و امروزه می توانید چنین راه حلی را در مقادیر بسیار زیاد خریداری کنید. اسید نیتریک به صورت عمده فقط توسط تولید کنندگان معتبر به فروش می رسد.

ویژگیهای فیزیکی

اسید نیتریک مایعی است که بوی تند خاصی دارد. چگالی آن 1.52 گرم بر سانتی متر مکعب و نقطه جوش 84 درجه است. فرآیند تبلور این ماده در دمای 41- درجه سانتیگراد انجام می شود که سپس به یک ماده سفید تبدیل می شود.

اسید نیتریک کاملاً در آب محلول است و در عمل می توان محلولی با هر غلظتی به دست آورد. رایج ترین نسبت 70 درصد ماده است. این غلظت رایج ترین است و در همه جا استفاده می شود.

یک اسید بسیار اشباع می تواند ترکیبات سمی (اکسیدهای نیتروژن) را در هوا آزاد کند. آنها بسیار مضر هستند و هنگام دست زدن به آن باید تمام اقدامات احتیاطی را رعایت کرد.

محلول غلیظ این ماده یک عامل اکسید کننده قوی است و می تواند با بسیاری از ترکیبات آلی واکنش دهد. بنابراین، با قرار گرفتن طولانی مدت در پوست، باعث سوختگی می شود که در هنگام تخریب بافت های پروتئینی ایجاد می شود.

اسید نیتریک با قرار گرفتن در معرض گرما و نور به راحتی به اکسید نیتریک، آب و اکسیژن تجزیه می شود. همانطور که قبلا ذکر شد، محصولات چنین پوسیدگی بسیار سمی هستند.

بسیار خورنده است و با اکثر فلزات به جز طلا، پلاتین و سایر مواد مشابه واکنش شیمیایی می دهد. از این ویژگی برای جداسازی طلا از مواد دیگر مانند نقره استفاده می شود.

هنگامی که در معرض فلزات قرار می گیرد، تشکیل می شود:

• نیترات ها؛
• اکسیدهای هیدراته (تشکیل یکی از دو نوع ماده به فلز خاص بستگی دارد).

اسید نیتریک یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است و به همین دلیل از این خاصیت در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. در بیشتر موارد به عنوان محلول آبی با غلظت های مختلف استفاده می شود.

اسید نیتریک نقش مهمی در تولید کودهای نیتروژن دار دارد و همچنین برای حل کردن کانه ها و کنسانتره های مختلف استفاده می شود. همچنین در فرآیند به دست آوردن اسید سولفوریک گنجانده شده است.

این یک جزء مهم از "آکوا رژیا" است، ماده ای که می تواند طلا را حل کند.

سنتز اسید نیتریک، ویدیو را ببینید:

خواص اکسید کننده اسید نیتریک

OVR در مقاله به طور خاص برجسته شده استرنگ . به آنها توجه ویژه ای داشته باشید. این معادلات می توانند در امتحان گرفتار شوند.

- به هر شکل (اعم از رقیق و غلیظ) یک اکسید کننده قوی است.

علاوه بر این، رقیق شده عمیق تر از غلیظ ترمیم می شود.

خواص اکسید کننده توسط نیتروژن در فراهم می شود بالاترین درجهاکسیداسیون +5

ظرفیت نیتروژن در این ترکیب چقدر است؟ سوال بسیار مشکل است، بسیاری از مردم به آن درست پاسخ می دهند. نیتروژن در اسید نیتریک دارای ظرفیت IV است.

اتم نیتروژن نمی تواند بیشتر تشکیل شود پیوندهای کووالانسی، به نمودار الکترونیکی نگاه کنید:

سه پیوند با هر اتم اکسیژن، و چهارمی که به نظر می رسد توزیع شده است، یک پیوند یک و نیم تشکیل می شود. بنابراین، ظرفیت نیتروژن IV است و حالت اکسیداسیون 5+ است

اولین ویژگی جالب: تعامل با فلزات.

هیدروژن در تعامل با فلزات هرگز آزاد نمی شود

طرح واکنش اسید نیتریک (هم رقیق و هم غلیظ) با فلزات:

HNO 3 + Me → نیترات + H 2 O + محصول نیتروژن کاهش یافته

دو تفاوت ظریف:

1. , و با اسید نیتریک غلیظ در شرایط عادیبه دلیل غیرفعال شدن، واکنش نشان ندهید. نیاز به گرم کردن

2. ج پلاتینو طلااسید نیتریک غلیظ به هیچ وجه واکنش نشان نمی دهد.

برای درک اینکه تا چه اندازه می توان نیتروژن را به طور کلی کاهش داد، بیایید به نمودار حالت های اکسیداسیون آن نگاه کنیم:

نیتروژن +5 - یک عامل اکسید کننده، بازسازی می شود، یعنی درجه اکسیداسیون را کاهش می دهد.

همه محصولات احتمالیبازیافت نیتریک به رنگ قرمز در نمودار دایره شده است.

(البته نه همه، چنین واکنش هایی اصلاً می تواند چیزی بدهد، اما فقط اینها در امتحان شکل می گیرند).

می توان تعیین کرد که کدام محصول به طور کاملا منطقی شکل می گیرد:

• به حالت های اکسیداسیون کم مانند -3 یا +1، با تشکیل محصولات NH 4 NO 3 یا N 2 O، به ترتیب، نیتروژن فقط توسط فلزات به اندازه کافی قوی و فعال کاهش می یابد: قلیایی - گروه 1 زیر گروه اصلی، قلیایی زمین، و همچنین Al و Zn. همانطور که قبلا ذکر شد، یک اسید رقیق عمیق تر کاهش می یابد، بنابراین، زمانی که فلزات فعال با conc تعامل می کنند. اسید نیتریک N 2 O را تشکیل می دهد و هنگام تعامل با دیل. اسید نیتریک NH 4 NO 3.

4Ba+10HNO 3( خلاصه .) → 4Ba(NO 3 ) 2 + 5 ساعت 2 O+N 2 O

4Ba+10HNO 3( رازب .) → 4Ba(NO 3 ) 2 + 3 ساعت 2 O+NH 4 نه 3

8Li + 10HNO 3( خلاصه .) → 8LiNO 3 + 5 ساعت 2 O+N 2 O

8Li + 10HNO 3( رازب .) → 8LiNO 3 + 3 ساعت 2 O+NH 4 نه 3

8Al + 30HNO 3( خلاصه .) (t) → 8Al(NO 3 ) 3 + 15 ساعت 2 O+3N 2 O

8Al + 30HNO 3( رازب .) → 8Al(NO 3 ) 3 + 9 ساعت 2 O+3NH 4 نه 3

فلزات باقیمانده اسید نیتریک را با تشکیل محصولات به ترتیب به 2 یا +4 کاهش می دهند: NO یا O 2.

اسید رقیق شده عمیق تر بهبود می یابد

• وقتی فلزاتی که در فعالیت خاصی با هم تفاوتی ندارند با آن تعامل کنند، NO تشکیل می شود. خوب، از conc. نیتروژن NO 2:

Cu+4HNO 3( خلاصه .) → مس (NO 3 ) 2 + 2 ساعت 2 O+2NO 2

3Cu + 8HNO 3( رازب .) → 3 مس (NO 3 ) 2 + 4 ساعت 2 O+2NO

Fe + 6HNO 3( خلاصه .) (t) → Fe (NO 3 ) 3 + 3 ساعت 2 O+3NO 2

Fe+4HNO 3( رازب .) → Fe(NO 3 ) 3 + 2 ساعت 2 O + NO

(توجه داشته باشید که آهن به بالاترین حالت اکسیداسیون اکسید می شود)

Ag + 2HNO 3( خلاصه .) → AgNO 3 + اچ 2 O + NO 2

3Ag + 4HNO 3( رازب .) → 3AgNO 3 + 2 ساعت 2 O + NO

اگر درک فوری تمام منطق انتخاب دشوار است، جدول اینجاست:

و اسید نیتریک اکسید می شود غیر فلزات به اکسیدهای بالاتر.

از آنجایی که غیرفلزات به اندازه فلزات فعال عوامل احیا کننده قوی نیستند، نیتروژن را می توان تنها تا +4 کاهش داد و به ترتیب NO 2 یا NO را تشکیل داد.

هنگامی که غیر فلزات با اسید نیتریک غلیظ اکسید می شوند، گاز قهوه ای (NO 2) و اگر اسید رقیق شود، NO تشکیل می شود. طرح های واکنش به شرح زیر است:

غیر فلز+ HNO 3 (dec.) → + NO

غیر فلز+ HNO 3 (conc.) → ترکیب یک نافلز در بالاترین حالت اکسیداسیون+NO2

4 HNO 3 (مجموع) → CO 2 + 2 اچ 2 O + 4 نه 2

3C+4HNO 3( رازب .) → 3CO 2 + 2 ساعت 2 O+4NO

(اسید کربنیک تشکیل نمی شود زیرا پایدار نیست)

5HNO 3( خلاصه .) → اچ 3 PO 4 + اچ 2 O+5 نه 2

3P+5HNO 3( رازب .) + 2 ساعت 2 O → 3H 3 PO 4 + 5 NO

+ 3 HNO 3( خلاصه .) → اچ 3 BO 3 + 3 NO 2

B + HNO 3( رازب .) + اچ 2 O→H 3 BO 3 + نه

6HNO 3( خلاصه .) → اچ 2 بنابراین 4 + 2 ساعت 2 O+6NO 2

S+2HNO 3( رازب .) → اچ 2 بنابراین 4 + 2 نه

• متمرکز شده استاسید نیتریک سولفید هیدروژن را اکسید می کند. هنگامی که حرارت داده می شود اکسیداسیون عمیق تر می شود:

2HNO 3( خلاصه .) + اچ 2 S → S↓ + 2NO 2 + 2 ساعت 2 O

اچ 2 S+8HNO 3 (مجموع) → اچ 2 بنابراین 4 + 8 نه 2 + 4 اچ 2 O

• متمرکز شده استاسید نیتریک سولفیدها را به سولفات اکسید می کند:

CuS + 8HNO 3 (مجموع) → CuSO 4 + 4 اچ 2 O + 8 نه 2

• اسید نیتریک آنقدر سخت است که حتی می تواند اکسید شود. فقط یکی ید است. رقیق‌شده، عمیق‌تر را بازیابی می‌کند: تا +2، غلیظ تا +4. اما ید نه به بالاترین حالت اکسیداسیون 7+ (خیلی سرد) بلکه تا 5+ اکسید می شود و اسید یدیک HIO 3 را تشکیل می دهد:

10 HNO 3 (مجموع) + من 2 (t) → 2HIO 3 +10 NO 2 + 4 ساعت 2 O

10 HNO 3 (تفاوت) + 3 من 2 (t)→ 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O

• متمرکز شده استاسید نیتریک با کلریدها و فلوریدها واکنش می دهد. فقط باید درک کرد که واکنش معمول تبادل یونی با فلوریدها و کلریدها با جابجایی هالید هیدروژن و تشکیل نیترات ادامه می یابد:

NaCl (جامد) + HNO 3 (مجموع) → HCl + NaNO 3

NaF (جامد) + HNO 3 (مجموع) → HF + NaNO 3

• اما با برمیدها و یدیدها (هم با هیدروژن برومیدها و هم با یدیدهای هیدروژن)، OVR رخ می دهد. در هر دو مورد، هالوژن آزاد تشکیل می شود و نیتروژن به NO 2 کاهش می یابد:

8HNO 3( خلاصه .) + 6 کیلوبایت ( تلویزیون .) → 3Br 2 + 4 ساعت 2 O+6KNO 3 + 2 NO 2

4HNO 3( خلاصه .) + 2NaI ( تلویزیون .) → 2NaNO 3 + 2 NO 2 + 2 ساعت 2 O+I 2 ↓

7HNO 3( خلاصه .) + NaI → NaNO 3 + 6 NO 2 + 3 ساعت 2 O + HIO 3

همین اتفاق هنگام برهمکنش با ید و هیدروژن برومید رخ می دهد:

2HNO 3( خلاصه .) + 2HBr → Br 2 + 2 NO 2 + 2 ساعت 2 O

6HNO 3( خلاصه .) + HI → HIO 3 + 6 NO 2 + 3 ساعت 2 O

واکنش با طلا، منیزیم، مس و نقره

اسید نیتریک HNO 3 یک مایع بی رنگ است، بوی تند دارد و به راحتی تبخیر می شود. در صورت تماس با پوست، اسید نیتریک می تواند باعث سوختگی شدید شود (لکه زرد مشخصی روی پوست ایجاد می شود، باید بلافاصله شسته شود. مقدار زیادآب و سپس با سودا NaHCO 3 خنثی کنید)

اسید نیتریک

فرمول مولکولی: HNO 3، B(N) = IV، C.O. (N) = +5

اتم نیتروژن 3 پیوند با اتم های اکسیژن توسط مکانیسم تبادل و 1 پیوند توسط مکانیسم دهنده - گیرنده ایجاد می کند.

مشخصات فیزیکی

HNO 3 بی آب در دمای معمولی یک مایع فرار بی رنگ با بوی خاص (bp 82.6 اینچ) است.

غلیظ "فومینگ" HNO 3 قرمز یا رنگ زرد، زیرا با انتشار NO 2 تجزیه می شود. اسید نیتریک به هر نسبت با آب قابل اختلاط است.

چگونه به دست آوریم

I. صنعتی - سنتز 3 مرحله ای طبق این طرح: NH 3 → NO → NO 2 → HNO 3

مرحله 1: 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

مرحله 2: 2NO + O 2 = 2NO 2

مرحله 3: 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HNO 3

II. آزمایشگاهی - حرارت دادن طولانی نمک نمک با کانکس. H2SO4:

2NaNO 3 (جامد) + H 2 SO 4 (مجموع) = 2HNO 3 + Na 2 SO 4

Ba (NO 3) 2 (TV) + H 2 SO 4 (مجموع) = 2HNO 3 + BaSO 4

خواص شیمیایی

HNO 3 به عنوان یک اسید قوی همه چیز را نشان می دهد خواص عمومیاسیدها

HNO 3 → H + + NO 3 -

HNO 3 یک ماده بسیار واکنش پذیر است. AT واکنش های شیمیاییبه عنوان یک اسید قوی و به عنوان یک عامل اکسید کننده قوی عمل می کند.

تعامل HNO 3:

الف) با اکسیدهای فلزی 2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3) 2 + H 2 O

ب) با بازها و هیدروکسیدهای آمفوتریک 2HNO 3 + Cu(OH) 2 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O

ج) با نمک اسیدهای ضعیف 2HNO 3 + CaCO 3 = Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

د) با آمونیاک HNO 3 + NH 3 = NH 4 NO 3

تفاوت بین HNO 3 و سایر اسیدها

1. هنگامی که HNO 3 با فلزات برهمکنش می کند، H2 تقریباً هرگز آزاد نمی شود، زیرا یون های H + اسید در اکسیداسیون فلزات شرکت نمی کنند.

2. به جای یون های H+، آنیون های NO 3 اثر اکسید کننده دارند.

3. HNO 3 قادر است نه تنها فلزات واقع در ردیف فعالیت در سمت چپ هیدروژن، بلکه فلزات کم فعال - مس، نقره، جیوه را نیز حل کند. در مخلوط با HCl، طلا، پلاتین را نیز حل می کند.

HNO 3 یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است

I. اکسیداسیون فلزات:

برهمکنش HNO 3: الف) با فعالیت کم و متوسط ​​Me: 4HNO 3 (conc.) + Сu = 2NO 2 + Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O

8HNO 3 (razb.) + 3Сu \u003d 2NO + 3Cu (NO 3) 2 + 4H 2 O

ب) با Me فعال: 10HNO 3 (razb.) + 4Zn \u003d N 2 O + 4Zn (NO 3) 2 + 5H 2 O

ج) با خاک قلیایی و قلیایی Me: 10HNO 3 (بسیار رقیق) + 4Са = NH 4 NO 3 + 4Ca (NO 3) 2 + 3H 2 O

HNO 3 بسیار غلیظ در دمای معمولی برخی از فلزات از جمله Fe، Al و Cr را در خود حل نمی کند.

II. اکسیداسیون غیر فلزات:

HNO 3 P، S، C را به S.O بالاتر آنها اکسید می کند، در حالی که خود به NO (HNO 3 رقیق) یا به NO 2 (HNO 3 conc) کاهش می یابد.

5HNO 3 + P \u003d 5NO 2 + H 3 PO 4 + H 2 O

2HNO 3 + S = 2NO + H 2 SO 4

III. اکسیداسیون مواد پیچیده:

واکنش‌های اکسیداسیون برخی سولفیدهای Me که در اسیدهای دیگر نامحلول هستند، بسیار مهم است. مثال ها:

8HNO 3 + PbS \u003d 8NO 2 + PbSO 4 + 4H 2 O

22HNO 3 + 3Сu 2 S \u003d 10NO + 6Cu (NO 3) 2 + 3H 2 SO 4 + 8H 2 O

HNO 3 - عامل نیترات کننده در واکنش های سنتز آلی

R-H + HO-NO 2 → R-NO 2 + H 2 O

C 2 H 6 + HNO 3 → C 2 H 5 NO 2 + H 2 O نیترو اتان

C 6 H 5 CH 3 + 3HNO 3 → C 6 H 2 (NO 2) 3 CH 3 + ZH 2 O تری نیتروتولوئن

C 6 H 5 OH + 3HNO 3 → C 6 H 5 (NO 2) 3 OH + ZH 2 O تری نیتروفنول

HNO 3 الکل ها را استری می کند

R-OH + HO-NO 2 → R-O-NO 2 + H 2 O

C 3 H 5 (OH) 3 + 3HNO 3 → C 3 H 5 (ONO 2) 3 + ZH 2 O گلیسرول تری نیترات

تجزیه HNO 3

مولکول‌های HNO 3 وقتی در نور ذخیره می‌شوند و مخصوصاً وقتی گرم می‌شوند، به دلیل ردوکس درون مولکولی تجزیه می‌شوند:

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O

قرمز مایل به قهوه ای خودنمایی می کند گاز سمی NO 2 که حالت تهاجمی را تقویت می کند خواص اکسید کننده HNO3

نمک اسید نیتریک - نیترات Me (NO 3) n

نیترات ها مواد کریستالی بی رنگ و محلول در آب هستند. دارند خواص شیمیاییویژگی نمک های معمولی

ویژگی های متمایز کننده:

1) تجزیه ردوکس هنگام گرم شدن.

2) خواص اکسید کننده قوی نیترات های مذاب فلزات قلیایی.

تجزیه حرارتی

1. تجزیه نیترات های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی:

Me(NO 3) n → Me(NO 2) n + O 2

2. تجزیه نیترات های فلزی در سری فعالیت فلزات از منیزیم به مس:

Me(NO 3) n → Me x O y + NO 2 + O 2

3. تجزیه نیترات های فلزی در سری فعالیت فلزات بالای مس:

Me(NO 3) n → Me + NO 2 + O 2

نمونه هایی از واکنش های معمولی:

1) 2NaNO 3 \u003d 2NaNO 2 + O 2

2) 2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

3) 2AgNO 3 \u003d 2Ag + 2NO 2 + O 2

عمل اکسیداتیو مذاب نیترات فلزات قلیایی

در محلول های آبی، نیترات ها، بر خلاف HNO 3، تقریباً هیچ فعالیت اکسیداتیو نشان نمی دهند. با این حال، مذاب فلز قلیایی و نیترات آمونیوم (نیترات) عوامل اکسید کننده قوی هستند، زیرا با آزاد شدن اکسیژن فعال تجزیه می شوند.

اسید نیتریک(HNO 3)، -- اسید مونوبازیک قوی. اسید نیتریک جامد دو تغییر کریستالی را با شبکه های مونوکلینیک و لوزی شکل می دهد. اسید نیتریک به هر نسبت با آب قابل اختلاط است. در محلول های آبی تقریباً به طور کامل به یون تجزیه می شود. این مخلوط با آب با غلظت 68.4 درصد و جفت باز 120 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر، مخلوط آزئوتروپیک را تشکیل می دهد. دو هیدرات جامد شناخته شده اند: مونوهیدرات (HNO 3 · H 2 O) و تری هیدرات (HNO 3 · 3H 2 O).

نیتروژن در اسید نیتریک چهار ظرفیتی، حالت اکسیداسیون +5 است. اسید نیتریک یک گاز بی رنگ، بی بو، مایع گازدار در هوا، نقطه ذوب است؟ 41.59 درجه سانتیگراد، جوش + 82.6 درجه سانتیگراد با تجزیه جزئی. حلالیت اسید نیتریک در آب محدود نیست. محلول های آبی HNO 3 با کسر جرمی 0.95-0.98 "اسید نیتریک بخار" نامیده می شود، با کسر جرمی 0.6-0.7 - اسید نیتریک غلیظ. یک مخلوط آزئوتروپیک با آب تشکیل می دهد (کسر جرمی 68.4٪). د 20 = 1.41 گرم بر سانتی متر، Tbp = 120.7 درجه سانتی گراد). هنگامی که از محلول های آبی متبلور می شود، اسید نیتریک هیدرات های کریستالی تشکیل می دهد:

• HNO 3 monohydrate H 2 O, T pl \u003d? 37.62 درجه سانتی گراد
• تری هیدرات HNO 3 3H 2 O, T pl \u003d? 18.47 درجه سانتی گراد

اسید نیتریک جامد دو تغییر کریستالی ایجاد می کند:

• مونوکلینیک، گروه فضایی پ 2 1/a، آ= 1.623 نانومتر، ب= 0.857 نانومتر، ج= 0.631، v = 90 درجه، Z = 16.
• لوزی

مونوهیدرات بلورهای لوزی شکل، گروه فضایی را تشکیل می دهد پ na2، آ= 0.631 نانومتر، ب= 0.869 نانومتر، ج= 0.544، Z = 4;

چگالی محلول های آبی اسید نیتریک به عنوان تابعی از غلظت آن توسط معادله توصیف می شود

که در آن d چگالی بر حسب g/cm3 است، c کسر جرمی اسید است. این فرمول به خوبی رفتار چگالی را در غلظت بیش از 97٪ توصیف می کند.

تحت تأثیر نور، اسید نیتریک با آزاد شدن NO 2 تا حدی تجزیه می شود و به همین دلیل رنگ قهوه ای روشن به خود می گیرد:

N 2 + O 2 تخلیه الکتریکی صاعقه > 2NO

• 2NO + O 2 > 2NO 2
• نور 4HNO 3 > 4NO 2 ^ (گاز قهوه ای)+ 2H 2 O + O 2

اسید نیتریک با غلظت بالا گازهایی را در هوا آزاد می کند که در یک بطری بسته به شکل بخارهای قهوه ای (اکسیدهای نیتروژن) یافت می شود. این گازها بسیار سمی هستند، بنابراین مراقب باشید که آنها را استنشاق نکنید. اسید نیتریک بسیاری را اکسید می کند مواد آلی. کاغذ و پارچه در اثر اکسید شدن مواد تشکیل دهنده این مواد از بین می روند. اسید نیتریک غلیظ در تماس طولانی مدت باعث سوختگی شدید و در تماس کوتاه مدت چند روز پوست را زرد می کند. زرد شدن پوست نشان دهنده تخریب پروتئین و آزاد شدن گوگرد است (واکنش کیفی به اسید نیتریک غلیظ - رنگ زرد ناشی از آزاد شدن گوگرد عنصری در اثر اثر اسید روی پروتئین - واکنش زانتوپروتئین). یعنی سوختگی پوست است. هنگام استفاده از اسید نیتریک غلیظ از دستکش لاستیکی برای جلوگیری از سوختگی استفاده کنید.