Salpetersyre

Stærk monobasisk syre, der er i standardbetingelser farveløs væske, som bliver gul under opbevaring kan være i en fast tilstand, kendetegnet ved to krystallinske modifikationer (monokline eller orthorhombisk lattice) ved temperaturer under minus 41,6 ° C Dette stof med den kemiske formel - HNO3 - salpetersyre kaldes. Det har en molmasse 63,0 g / mol, mens dens tæthed svarer til 1,51 g / cm. acid reflux temperatur var 82,6 ° C, er ledsaget af nedbrydning af den (partielle): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. syreopløsning med en massefraktion af den basiske substans på 68% koger ved en temperatur på 121 ° C. Brydningsindekset for det rene stof svarer til 1.397. Syre kan blandes med vand i alle forhold og bliver en stærk elektrolyt, næsten fuldstændigt nedbrydes til ioner H + og NO3-. Fast form - trihydrat og monohydrat med formlen: HNO3 • 3H2O og HNO3 • H2O hhv.

Salpetersyre - korrosion aktivt, giftigt stof, og et stærkt oxidationsmiddel. Fra middelalderen kendt, at navn, som "stærk vand» (Aqua Fortis). Alkymister der opdagede syre i det 13. århundrede, gav navnet til at sørge for det ekstraordinære egenskaber (tæret alle metaller undtagen guld), overgår en million gange kraften i eddikesyre, der i disse dage blev betragtet som den mest aktive. Men selv efter tre århundreder har det vist sig, at korrodere, kan endda guld være en blanding af syrer, såsom salpetersyre og saltsyre i et volumenforhold på 1: 3, som af denne grund kaldes "kongevand". Fremkomsten af en gul farve under opbevaring skyldes akkumuleringen af nitrogenoxider i den. Tilgængelige syre med en koncentration oftere 68%, og når indholdet af basen materiale over 89% Det kaldes "rygende".

De kemiske egenskaber af salpetersyre, skelne det fra den fortyndede svovlsyre eller saltsyre som HNO3 stærkere oxidationsmiddel derfor aldrig frigivet hydrogen i reaktioner med metaller. På grund af de oxidative egenskaber, det reagerer også med mange ikke-metaller. Og i begge tilfælde er altid dannet kvælstofdioxid NO2. I redoxreaktioner, en nitrogen opsving forekommer i varierende grader: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, som er bestemt af syrekoncentrationen og aktiviteten af metallet. Molekylerne af forbindelserne dannede indeholder nitrogen i oxidationstrin +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, hhv. For eksempel er kobber oxideres med koncentreret syre til kobbernitrat (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O og phosphor - til metaphosphorsyre: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Anden måde interagerer med fortyndet salpetersyre nonmetals. I eksemplet i reaktionen med phosphor: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO ses, at kvælstof reduceres til den divalente tilstand. Resultatet er en nitrogenoxid og fosfor oxideres til syre phosphat. Koncentreret salpetersyre i blanding med saltsyre opløser guld: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O og platin: 3PT + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. Ved disse reaktioner første omgang, er saltsyre oxideres med salpetersyre chlor frigivelse og så danne en kompleks metalchlorider.

Salpetersyre fremstilles kommercielt opnås på tre måder:

1. Oprindelse - omsætning saltene med svovlsyre: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Tidligere var det den eneste måde at, men med fremkomsten af andre teknologier, det er i øjeblikket anvendes i laboratoriet til at producere rygende syre.
2. For det andet - det er en måde at bue. Når luft over en lysbue med en temperatur på 3000 til 3500 ° C, en del af nitrogen i luften reagerer med oxygen under dannelse af nitrogenmonooxid: N2 + O2 → 2NO, som efter afkøling oxideres til nitrogendioxid (ikke reagerer ved høj temperatur kulilte med oxygen) : O2 + 2NO → 2NO2. Derefter, praktisk, hele nitrogendioxid, ved et overskud af oxygen, opløst i vand: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Tredje - dette er en ammoniak metode. Ammoniak oxideres på platinkatalysatoren til nitrogenmonooxid: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. De resulterende nitrøse gasser afkøles, og det dannede nitrogendioxid, som absorberes af vand. Ved denne fremgangsmåde syren har en koncentration på 60 til 62%.

Salpetersyre er almindeligt anvendt i industrien til at producere stoffer, farvestoffer, sprængstoffer, salpetersyre gødningsstoffer og salpetersyresalte. Desuden er det anvendes til opløsning af metaller (fx kobber, bly, sølv), som ikke reagerer med andre syrer. Den anvendes til bestemmelse af guld i legeringen smykker (dette er den vigtigste metode).