Азотная кислота

Азотная кислота относится к основным соединениям азота. Химическая формула – HNO3. Так какими же физическими и химическими свойствами обладает это вещество?

Физические свойства

Чистая азотная кислота не имеет цвета, обладает резким запахом, а на воздухе имеет особенность “дымиться”. Молярная масса составляет 63 г/моль. При температуре -42 градуса переходит в твердое агрегатное состояние и превращается в белоснежную массу. Безводная азотная кислота закипает при 86 градусах. В процессе смешивания с водой образует растворы отличные друг от друга по концентрации.

Данное вещество является одноосновной, то есть всегда имеет одну карбоксильную группу. Среди кислот, которые относятся к мощным окислителями, азотная кислота является одной из сильнейших. Она вступает в реакцию со многими металлами и неметаллами, органическими соединениями за счет восстановления азота

Нитраты – соли азотной кислоты. Чаще всего их используют в качестве удобрений в сельском хозяйстве

Химические свойства

Электронную и структурную формулу азотной кислоты изображают следующим образом:

Электронная формула азотной кислоты

Рис. 1. Электронная формула азотной кислоты.

Концентрированная азотная кислота подвержена воздействию света и под его действием способна разлагаться на оксиды азота. Оксиды, в свою очередь, взаимодействуя с кислотой, растворяются в ней и придают жидкости желтоватый оттенок:

4HNO3=4NO2+O2+2H2O

Хранить вещество следует в прохладном и темном месте. При повышении ее температуры и концентрации процесс распада происходит значительно быстрее. Азот в молекуле азотной кислоты всегда имеет валентность IV, степень окисления +5, координационное число 3.

Так как азотная кислота является очень сильной кислотой, в растворах она полностью разлагается на ионы. Она реагирует с основными оксидами, с основаниями, с солями более слабых и более летучих кислот.

Азотная кислота

Рис. 2. Азотная кислота.

Эта одноосновная кислота – сильнейший окислитель. Азотная кислота действует на многие металлы. В зависимости от концентрации, активности металла и условий проведения реакции может восстанавливаться с одновременным образованием соли азотной кислоты (нитрата) до соединений.

Когда азотная кислота взаимодействует с малоактивными металлами образуется NO2:

Cu+4HNO3 (конц.)=Сu(NO3)2 +2NO2+2H2O

Разбавленная азотная кислота в такой ситуации восстанавливается до NO:

3Cu+8HNO3(разб.)=3Сu(NO3)2 +2NO+4H2O

Если в реакцию с разбавленной азотной кислотой вступают более активные металлы, то выделяется NO2:

4Mg+10HNO3 (разб.)=4Mg(NO3)2+N2O+5H2O

Очень разбавленная азотная кислота при взаимодействии с активными металлами восстанавливается до солей аммония:

4Zn+10HNO3 (очень разб.)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O

В концентрированной азотной кислоте устойчивы Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti. Металлы Al, Fe, Cr она «пассивирует» в результате образования на поверхности металлов оксидных пленок.

Смесь, образованная из одного объема концентрированной азотной и трех объемов концентрированной хлороводородной (соляной) кислоты называется «царской водкой».

Царская водка

Рис. 3. Царская водка.

Неметаллы окисляются азотной кислотой до соответствующих кислот, а азотная кислота в зависимости от концентрации восстанавливается до NO или NO2:

С+4HNO3 (конц.)=CO2+4NO2+2H2O
S+6HNO3 (конц.)=H2SO4+6NO2+2H2O

Азотная кислота способна окислять некоторые катионы и анионы, а также неорганические ковалентные соединения, например, сероводород.

3H2S+8HNO3 (разб.)= 3H2SO4 +8NO+4H2O

Азотная кислота взаимодействует со многими органическими веществами, при этом один или несколько атомов водорода в молекуле органического вещества заменяются нитрогруппами – NO2. Этот процесс называется нитрованием.

Что мы узнали?

Азотная кислота – жидкость, которая не имеет цвета, но обладает резким запахом. Особенностью этой кислоты является то, что она может смешиваться с водой в любых соотношениях. Азотная кислота также обладает рядом свойств. Она может вступать в реакцию, например, с металлами, неметаллами, оксидами, основаниями и др.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.9. Всего получено оценок: 91.

Предметы