Азотная кислота

Азо́тная кислота́ (HNO₃), — сильная одноосновная кислота. Твёрдая азотная кислота образует две кристаллические модификации смоноклинной и ромбической решётками.

Азотная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. В водных растворах она практически полностью диссоциирует на ионы. Образует с водой азеотропную смесь с концентрацией 68,4 % и t_кип120 °C при нормальном атмосферном давлении. Известны два твёрдых гидрата: моногидрат (HNO₃·H₂O) и тригидрат (HNO₃·3H₂O).

Хімічні властивості нітратної кислоти:

1. Дисоціація (Н⁺ змінює колір індикатору)

2. Реагує з основними оксидами

3. Реагує з основами

а) розчинними у воді (лугами)

б) нерозчинними у воді основами

4.  Реагує із солями більш слабких і більш летючих кислот

Розкладання:
				+5  –2       t, hν          +4               0 4HNO3 –––→ 4NO2 + O2 + 2H2O                        бурий газ
						2O–2 – 4 е– → O20      │1   відновник N+5 + 1 е– → N+4       │4   окисник
HNO3(конц) – сильний окисник
					Руйнує білки, забарвлює продукти взаємодії в яскраво-жовтий колір; скипидар і деревні ошурки в концентрованій нітратній кислоті спалахують

Взаємодія нітратної кислоти з металами

З активними (Ca, Mg, Zn)

     Якщо кислота концентрована (виділяється NO↑ )

     Якщо кислота розведена (виділяється N₂O↑ або N₂↑)

     Якщо кислота сильно розведена (виділяється NН₃↑ або NН₄NO₃)

З металами середньої активності (Ni, Fe, Cr)

     Якщо кислота концентрована (реакція не відбувається!!!, так як кислота виявляє пасивуючу дію на ці метали)

     Якщо кислота не дуже розведена, можуть виділятися → NO₂, NO, N₂O

З малоактивними металами (Cu, Hg, Ag)

     Якщо кислота концентрована (виділяється NO₂↑ )

     Якщо кислота розведена (виділяється NO↑ )

З благородними металами (Au, Pt, Os, Ir)
				Кислота не реагує

Отримання нітратної кислоти

а) в лабораторії:
				tmin = 150 0С NaNO3 + H2SO4 ––––→ NaHSO4 + HNO3     тв.         конц.        гідрогенсульфат
		б) в промисловості:
				N2 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 (стадії виробництва)
					Умови протікання реакції, які лежать в основі виробництва нітратної кислоти :
			1.		tmin = 800 - 850 0С, Pt, Rh 4NH3 + 5O2 –––––––––––––→ 4NO + 6H2O, екзотермічна, гетерогенна, каталітична, необоротна
			2.		2NO + O2  2NO2, t – звичайна, р = 1 МПа, екзотермічна, гомогенна, некаталітична, оборотна. Зі зменшенням об’єму, необхідний надлишок одного із реагентів.
			3.		4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3, екзотермічна, гетерогенна, некаталітична, оборотна, р = 5 МПа

РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ.

Азотная кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO₃ объясняется огромным значением азотной кислоты и ее солей для народного хозяйства.

Основное количество товарной азотной кислоты расходуется в производстве азотнокислых солей (нитратов) и сложных минеральных удобрений. Необходимо отметить, что нитратный азот хорошо усваивается растениями и дает большой эффект при использовании в сельском хозяйстве. Значительное количество азотной кислоты поступает на производство технических нитратов. Азотная кислота и жидкая четырехокись азота используются как окислители в ракетной технике.

Концентрированная азотная кислота применяется в производстве взрывчатых веществ — тротила, мелинита, гексогена, ксилила, тетрила и тэна; нитроглицерина и др.

В качестве взрывчатых веществ находят также значительное применение аммониты — смеси аммиачной селитры с нитропроизводными ароматических соединений.

Значительное количество концентрированной азотной кислоты применяется для получения нитропроизводных бензола, нафталина, антрацена и других соединений ароматического ряда, используемых в качестве полупродуктов в производстве синтетических красителей, а также в фармацевтической промышленности. Азотистая кислота применяется для получения азокрасителей. Азотная кислота и окислы азота используются для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты по нитрозному способу. Двуокись азота находит применение для стерилизации семян перед внесением их в почву.

В настоящее время 75—80% производимой азотной кислоты используется для получения нитратов и сложных минеральных удобрений, 10—15% —для получения взрывчатых веществ и синтетических красителей.

Мощность всех заводов мира, производящих азотную кислоту, в 1966 г. составляла около 25 млн. т.

В Советском Союзе примерно 30—35% получаемого синтетического аммиака перерабатывается в азотную кислоту.

В связи с неуклонным ростом производства азотной кислоты вопросы совершенствования технологии и развития новых методов производства азотной кислоты приобретают большое государственное значение.