ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Розділ 10. ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ
§ 10.7. Нітратна кислота
Добування. У лабораторних умовах нітратну (азотну) кислоту добувають з її солей дією концентрованої сульфатної кислоти:
KNO3 + H2SO4 = HNO3 + KHSO4.
Реакція відбувається при слабкому нагріванні (сильне нагрівання розкладає HNO3).
У промисловості нітратну кислоту добувають каталітичним окисненням аміаку, який, у свою чергу, утворюється при сполученні водню і азоту повітря. Відкриття промислового
Увесь процес добування нітратної кислоти можна розділити на три етапи:
1) окиснення аміаку на платиновому каталізаторі до NO:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6Н2О;
2) окиснення киснем повітря NO до NO2:
2NO + О2 = 2NO2;
3) поглинання NO2 водою при надлишку
4NO2 + 2Н2O + О2 = 4HNO3.
Вихідні продукти – аміак і повітря – старанно очищають від шкідливих домішок, що отруюють каталізатор (сірководень, пил, масла тощо).
За цим способом утворюється розведена (40-60 %-ва) кислота. Концентровану нітратну кислоту (96-98 %-ву) добувають перегонкою розведеної кислоти у суміші з концентрованою сульфатною кислотою. При цьому випаровується тільки нітратна кислота.
Розведену нітратну кислоту зберігають і перевозять у тарі з хромистої сталі, концентровану – в алюмінієвій тарі. Невелику кількість її зберігають у скляних бутлях.
Фізичні властивості. Нітратна кислота – безбарвна рідина з їдким запахом. Дуже гігроскопічна, “димить” на повітрі, оскільки її пара з вологою повітря утворює краплі туману. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Кипить при 86 °С.
Хімічні властивості. Структурні формули нітратної кислоти та їх пояснення див. § 3.10.
У HNO3 валентність нітрогену дорівнює 4, ступінь окиснення +5, координаційне число нітрогену 3.
Розведена нітратна кислота має всі властивості кислот. Вона належить до сильних кислот. У водних розчинах дисоціює:
HNO3 ⇆ Н+ +NO3-.
Під дією теплоти і світла частково розкладається:
4HNO3 = 4NO2 + 2Н2О + O2.
Тому зберігають її в прохолодному і темному місці. Найважливіша хімічна властивість нітратної кислоти полягає в тому, що вона є сильним окисником і взаємодіє майже з усіма металами.
Застосування. Азотна кислота – один з найважливіших продуктів основної хімічної промисловості. Велика кількість її витрачається на виробництво азотних добрив, вибухових речовин, лікарських речовин, барвників, пластичних мас, штучних волокон та інших матеріалів. Димляча нітратна кислота застосовується у ракетній техніці як окисник ракетного палива.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)