Какие продукты образуются при взаимодействии азотной кислоты с металлами
Независимо от концентрации окислителем в азотной кислоте являются нитратионы NO, содержащие азот в степени окисления +5. Поэтому при взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не выделяется. Азотная кислота окисляет все металлы за исключением самых неактивных (благородных). При этом образуются соль, вода и продукты восстановления азота (+5): NH−34NO3, N2, N2O, NO, НNО2, NO2. Свободный аммиак не выделяется, так как он взаимодействует с азотной ки-слотой, образуя нитрат аммония:
NH3 + HNO3 = NH4NO3
При взаимодействии металлов с концентрированной азотной кислотой (30–60 % HNO3) продуктом восстановления HNO3 является преимущественно оксид азота (IV), независимо от природы металла, например:
Mg + 4HNO3(конц.) = Mg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Zn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Hg + 4HNO3(конц.) = Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Металлы переменной валентности при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой окисляются до высшей степени окисления. При этом те металлы, которые окисляются до степени окисления +4 и выше, образуют кислоты или оксиды. Например:
Sn + 4HNO3(конц.) = H2SnO3 + 4NO2↑ + H2O
2Sb + 10HNO3(конц.) = Sb2O5 + 10NO2↑ + 5H2O
Мо + 6HNO3(конц.) = H2МоO4 + 6NO2↑ + 2H2O
В концентрированной азотной кислоте пассивируются алюминий, хром, железо, никель, кобальт, титан и некоторые другие металлы. После обработки азотной кислотой эти металлы не взаимодействуют и с другими кислотами.
При взаимодействии металлов с разбавленной азотной кислотой продукт её восстановления зависит от восстановительных свойств металла: чем активнее металл, тем в большей степени восстанавливается азотная кислота.
Активные металлы восстанавливают разбавленную азотную кислоту максимально, т.е. образуются соль, вода и NH4NO3, например:
8K + 10HNO3(разб.) = 8КNO3 + NН4NO3 + 3H2O
Металлы средней активности при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуют соль, воду и азот или N2O. Чем левее металл в этом интервале (чем ближе к алюминию), тем вероятнее образование азота, например:
5Мn + 12HNO3(разб.) = 5Mn(NO3)2 + N2↑ + 6H2O
4Cd + 10HNO3(разб.) = 4Cd(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O
Малоактивные металлы при взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуют соль, воду и оксид азота (II), например:
3Сu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Но уравнения реакций в данных примерах условны, так как в действительности получается смесь соединений азота, причем, чем выше активность металла и ниже концентрация кислоты, тем ниже степень окисления азота в том продукте, которого образуется больше других.
6. Взаимодействие металлов с «царской водкой»
«Царской водкой» называется смесь концентрированных азотной и соляной кислот. Она применяется для окисления и перевода в растворимое состояние золота, платины и других благородных металлов.
Соляная кислота в царской водке затрачивается на образование комплексного соединения окисленного металла. Из сравнения полуракций 29 и 30 с полуреакциями 31–32 (табл. 1) видно, что при образовании комплексных соединений золота и платины окислительно-восстановительный потенциал уменьшается, что делает возможным их окисление азотной кислотой. Уравнения реакций золота и платины с «царской водкой» записываются так:
Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑ + 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO↑ + 8H2O
С «царской водкой» не взаимодействуют три металла: вольфрам, ниобий и тантал. Их окисляют смесью концентрированной азотной кислоты с фтороводородной, так как фтороводородная кислота образует более прочные комплексные соединения, чем соляная. Уравнения реакций при этом таковы:
W + 2HNO3 + 8HF = H2[WF8] + 2NO↑ + 4H2O
3Nb + 5HNO3 + 21HF = 3H2[NbF7] + 5NO↑ + 10H2O
3Ta + 5HNO3 + 24HF = 3H3[TaF8] + 5NO↑ + 10H2O
В некоторых учебных пособиях встречается другое объяснение взаимодействия благородных металлов с «царской водкой». Считают, что в этой смеси между HNO3 и HCl происходит катализируемая благо-родными металлами реакция, в которой азотная кислота окисляет соляную по уравнению:
HNO3 + 3HCl = NOCl + 2H2O
Хлорид нитрозила NOCl непрочен и разлагается по уравнению:
NOCl = NO + Cl(атомарный)
Таким образом, окислителем металла является атомарный (т.е. очень активный) хлор в момент выделения. Поэтому продуктами взаимодействия царской водки с металлами являются соль (хлорид), вода и оксид азота (II):
Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO↑ + 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO↑ + 8H2O,
а комплексные соединения образуются при последующих реакциях:
HCl + AuCl3 = H[AuCl4]; 2HCl + PtCl4 = H2[PtCl6]
Источник
Азотная кислота является одной из самых сильных минеральных кислот, в концентрированном виде выделяет пары
желтого цвета с резким запахом. За исключением золота и платины растворяет все металлы.
Применяют азотную кислоту для получения красителей, удобрений, органических нитропродуктов, серной и фосфорной
кислот. В результате ожога азотной кислотой образуется сухой струп желто-зеленого цвета.
Получение
В промышленности азотную кислоту получают в результате окисления аммиака на платино-родиевых катализаторах.
NH3 + O2 → (кат. Pt) NO + H2O
NO + O2 → NO2
NO2 + H2O + O2 → HNO3
Чистая азотная кислота впервые была получена действием на селитру концентрированной серной кислоты:
KNO3 + H2SO4(конц.) → KHSO4 + HNO3↑
Химические свойства
- Кислотные свойства
- Термическое разложение
- Реакции с неметаллами
- Реакции с металлами
Является одноосновной сильной кислотой, вступает в реакции с основными оксидами, основаниями. С солями реагирует при условии
выпадения осадка, выделения газа или образования слабого электролита.
CaO + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Na2CO3 + HNO3 → NaNO3 + H2O + CO2↑
При нагревании азотная кислота распадается. На свету (hv) также происходит подобная реакция, поэтому азотную кислоту следует хранить в
темном месте.
HNO3 → (hv) NO2 + H2O + O2
Азотная кислота способна окислить все неметаллы, при этом, если кислота концентрированная, азот обычно восстанавливается до NO2,
если разбавленная – до NO.
HNO3(конц.) + C → CO2 + H2O + NO2
HNO3(конц.) + S → H2SO4 + NO2 + H2O
HNO3(разб.) + S → H2SO4 + NO + H2O
HNO3(конц.) + P → H3PO4 + NO2 + H2O
В любой концентрации азотная кислота проявляет свойства окислителя, при этом азот восстанавливается до степени окисления от +5 до -3. На какой
именно степени окисления остановится азот, зависит от активности металла и концентрации азотной кислоты.
Для малоактивных металлов (стоящих в ряду напряжений после водорода) реакция с концентрированной азотной кислотой происходит с образованием
нитрата и преимущественно NO2.
Cu + HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
С разбавленной азотной кислотой газообразным продуктом преимущественно является NO.
Cu + HNO3(разб.) → Cu(NO3)2 + NO + H2O
В реакциях с металлами, стоящими левее водорода в ряду напряжений, возможны самые разные газообразные (и не газообразные) продукты: бурый газ NO2,
NO, N2O, атмосферный газ N2, NH4NO3.
Помните о закономерности: чем более разбавлена кислота и активен металл, тем сильнее восстанавливается азот. Ниже представлены реакции цинка
с азотной кислотой в различных концентрациях.
Zn + HNO3(70% – конц.) → Zn(NO3)2 + NO2 + H2O
Zn + HNO3(35% – ср. конц.) → Zn(NO3)2 + NO + H2O
Zn + HNO3(20% – разб.) → Zn(NO3)2 + N2O + H2O
Zn + HNO3(10% – оч. разб.) → Zn(NO3)2 + N2 + H2O
Посмотрите на таблицу ниже, в которой также отражены изученные нами закономерности.
Концентрированная холодная азотная кислота пассивирует хром, железо, алюминий, никель, свинец и бериллий. Это происходит
за счет оксидной пленки, которой покрыты данные металлы.
Al + HNO3(конц.) ⇸ (реакция не идет)
При нагревании или амальгамировании (покрытие ртутью) перечисленных металлов реакция с азотной кислотой идет, так
как оксидная пленка на поверхности металлов разрушается.
Al + HNO3 → (t) Al(NO3)3 + NO2 + H2O
Соли азотной кислоты – нитраты NO3-
Получение
Получают нитраты в ходе реакции азотной кислоты с металлами, их оксидами и основаниями.
Fe + HNO3(разб.) → Fe(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
В реакциях с оксидами и основаниями газообразный продукт обычно не выделяется.
MgO + HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O
Cr(OH)3 + HNO3 → Cr(NO3)3 + H2O
Нитрат аммония получают реакция аммиака с азотной кислотой.
NH3 + HNO3 → NH4NO3
Обратите внимание на следующую закономерность: концентрированная азотная кислота, как правило, окисляет железо и хром до +3. Разбавленная
кислота – до +2.
Fe + HNO3(разб.) → Fe(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Fe + HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + NO + H2O
Химические свойства
- Реакции с металлами, основаниями и кислотами
- Разложение нитратов
Как и для всех солей, из нитратов можно вытеснить металл другим более активным. Соли реагируют с основаниями и кислотами, если в результате
реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).
Hg(NO3)2 + Mg → Mg(NO3)2 + Hg
Pb(NO3)2 + LiOH → Pb(OH)2 + LiNO3
AgNO3 + KCl → AgCl↓ + KNO3
Ba(NO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + NaNO3
Нитраты разлагаются в зависимости от активности металла, входящего в их состав.
Pb(NO3)2 → (t) PbO + NO2 + O2
NaNO3 → (t) NaNO2 + O2
Cu(NO3)2 → (t) CuO + NO2 + O2
PtNO3 → (t) Pt + NO2 + O2
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Строение молекулы и физические свойства
Азотная кислота HNO3 – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, температура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении). Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается.
Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.
Поэтому строение молекулы азотной кислоты можно описать резонансными структурами:
Обозначим дополнительные связи между азотом и кислородом пунктиром. Этот пунктир по сути обозначает делокализованные электроны. Получается формула:
Способы получения
В лаборатории азотную кислоту можно получить разными способами:
1. Азотная кислота образуется при действии концентрированной серной кислоты на твердые нитраты металлов. При этом менее летучая серная кислота вытесняет более летучую азотную.
Например, концентрированная серная кислота вытесняет азотную из кристаллического нитрата калия:
KNO3 + H2SO4(конц) → KHSO4 + HNO3
2. В промышленности азотную кислоту получают из аммиака. Процесс осуществляется постадийно.
1 стадия. Каталитическое окисление аммиака.
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
2 стадия. Окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV) кислородом воздуха.
2NO + O2 → 2NO2
3 стадия. Поглощение оксида азота (IV) водой в присутствии избытка кислорода.
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
Химические свойства
Азотная кислота – это сильная кислота. За счет азота со степенью окисления +5 азотная кислота проявляет сильные окислительные свойства.
1. Азотная кислота практически полностью диссоциирует в водном растворе.
HNO3 → H+ + NO3–
2. Азотная кислота реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и амфотерными гидроксидами.
Например, азотная кислота взаимодействует с оксидом меди (II):
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
Еще пример: азотная кислота реагирует с гидроксидом натрия:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
3. Азотная кислота вытесняет более слабые кислоты из их солей (карбонатов, сульфидов, сульфитов).
Например, азотная кислота взаимодействует с карбонатом натрия:
2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2
4. Азотная кислота частично разлагается при кипении или под действием света:
4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O
5. Азотная кислота активно взаимодействует с металлами. При этом никогда не выделяется водород! При взаимодействии азотной кислоты с металлами окислителем всегда выступает азот +5. Азот в степени окисления +5 может восстанавливаться до степеней окисления -3, 0, +1, +2 или +4 в зависимости от концентрации кислоты и активности металла.
металл + HNO3 → нитрат металла + вода + газ (или соль аммония)
С алюминием, хромом и железом на холоду концентрированная HNO3 не реагирует – кислота «пассивирует» металлы, т.к. на их поверхности образуется пленка оксидов, непроницаемая для концентрированной азотной кислоты. При нагревании реакция идет. При этом азот восстанавливается до степени окисления +4:
Fe + 6HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Al + 6HNO3(конц.) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Золото и платина не реагируют с азотной кислотой, но растворяются в «царской водке» – смеси концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1 : 3 (по объему):
HNO3 + 3HCl + Au → AuCl3 + NO + 2H2O
Концентрированная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (IV), азот восстанавливается минимально:
4HNO3(конц.) + Cu → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
С активными металлами (щелочными и щелочноземельными) концентрированная азотная кислота реагирует с образованием оксида азота (I):
10HNO3 + 4Ca → 4Ca(NO3)2 + 2N2O + 5H2O
Разбавленная азотная кислота взаимодействует с неактивными металлами и металлами средней активности (в ряду электрохимической активности после алюминия). При этом образуется оксид азота (II).
8HNO3 (разб.) + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
С активными металлами (щелочными и щелочноземельными), а также оловом и железом разбавленная азотная кислота реагирует с образованием молекулярного азота:
12HNO3(разб) + 10Na → 10NaNO3 + N2 + 6H2O
При взаимодействии кальция и магния с азотной кислотой любой концентрации (кроме очень разбавленной) образуется оксид азота (I):
10HNO3 + 4Ca → 4Ca(NO3)2 + 2N2O + 5H2O
Очень разбавленная азотная кислота реагирует с металлами с образованием нитрата аммония:
10HNO3 + 4Zn → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Таблица. Взаимодействие азотной кислоты с металлами.
| Азотная кислота | ||||
| Концентрированная | Разбавленная | |||
| с Fe, Al, Cr | с неактивными металлами и металлами средней активности (после Al) | с щелочными и щелочноземельными металлами | с неактивными металлами и металлами средней активности (после Al) | с металлами до Al в ряду активности, Sn, Fe |
| пассивация при низкой Т | образуется NO2 | образуется N2O | образуется NO | образуется N2 |
6. Азотная кислота окисляет и неметаллы (кроме кислорода, водорода, хлора, фтора и некоторых других). При взаимодействии с неметаллами HNO3 обычно восстанавливается до NO или NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот, либо оксидов (если кислота неустойчива).
Например, азотная кислота окисляет серу, фосфор, углерод, йод:
6HNO3 + S → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
Безводная азотная кислота – сильный окислитель. Поэтому она легко взаимодействует с красным и белым фосфором. Реакция с белым фосфором протекает очень бурно. Иногда она сопровождается взрывом.
5HNO3 + P → H3PO4 + 5NO2 + H2O
5HNO3 + 3P + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO
Видеоопыт взаимодействия фосфора с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.
4HNO3 + C → CO2 + 4NO2 + 2H2O
Видеоопыт взаимодействия угля с безводной азотной кислотой можно посмотреть здесь.
10HNO3 + I2 → 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
7. Концентрированная азотная кислота окисляет сложные вещества (в которых есть элементы в отрицательной, либо промежуточной степени окисления): сульфиды металлов, сероводород, фосфиды, йодиды, соединения железа (II) и др. При этом азот восстанавливается до NO2, неметаллы окисляются до соответствующих кислот (или оксидов), а металлы окисляются до устойчивых степеней окисления.
Например, азотная кислота окисляет оксид серы (IV):
2HNO3 + SO2 → H2SO4 + 2NO2
Еще пример: азотная кислота окисляет иодоводород:
6HNO3 + HI → HIO3 + 6NO2 + 3H2O
Азотная кислота окисляет углерод до углекислого газа, т.к. угольная кислота неустойчива.
3С + 4HNO3 → 3СО2 + 4NO + 2H2O
Сера в степени окисления -2 окисляется без нагревания до простого вещества, при нагревании до серной кислоты.
Например, сероводород окисляется азотной кислотой без нагревания до молекулярной серы:
2HNO3 + H2S → S + 2NO2 + 2H2O
При нагревании до серной кислоты:
2HNO3 + H2S → H2SO4 + 2NO2 + 2H2O
8HNO3 + CuS → CuSO4 + 8NO2 + 4H2O
Соединения железа (II) азотная кислота окисляет до соединений железа (III):
4HNO3 + FeS → Fe(NO3)3 + NO + S + 2H2O
8. Азотная кислота окрашивает белки в оранжево-желтый цвет («ксантопротеиновая реакция«).
Ксантопротеиновую реакцию проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет. При добавлении избытка аммиака окраска переходит в оранжевую.
Видеоопыт обнаружения белков с помощью азотной кислоты можно посмотреть здесь.
Источник
Àçîòíàÿ êèñëîòà
· Ôèçè÷åñêèå è ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà
· Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà
· Èñòîðè÷åñêèå ñâåäåíèÿ
· Ïðîìûøëåííîå ïðîèçâîäñòâî, ïðèìåíåíèå è äåéñòâèå íà îðãàíèçì
· Áëèçêèå ñòàòüè
· Ïðèìå÷àíèÿ
· Ëèòåðàòóðà
· Îôèöèàëüíûé ñàéò
·
Âûñîêîêîíöåíòðèðîâàííàÿ HNO3 èìååò îáû÷íî áóðóþ îêðàñêó âñëåäñòâèå ïðîèñõîäÿùåãî íà ñâåòó ïðîöåññà ðàçëîæåíèÿ:
Ïðè íàãðåâàíèè àçîòíàÿ êèñëîòà ðàñïàäàåòñÿ ïî òîé æå ðåàêöèè. Àçîòíóþ êèñëîòó ìîæíî ïåðåãîíÿòü (áåç ðàçëîæåíèÿ) òîëüêî ïðè ïîíèæåííîì äàâëåíèè (óêàçàííàÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ ïðè àòìîñôåðíîì äàâëåíèè íàéäåíà ýêñòðàïîëÿöèåé).
Çîëîòî, íåêîòîðûå ìåòàëëû ïëàòèíîâîé ãðóïïû è òàíòàë èíåðòíû ê àçîòíîé êèñëîòå âî âñ¸ì äèàïàçîíå êîíöåíòðàöèé, îñòàëüíûå ìåòàëëû ðåàãèðóþò ñ íåé, õîä ðåàêöèè ïîìèìî ýòîãî îïðåäåëÿåòñÿ å¸ êîíöåíòðàöèåé.
HNO3 êàê ñèëüíàÿ îäíîîñíîâíàÿ êèñëîòà âçàèìîäåéñòâóåò:
à) ñ îñíîâíûìè è àìôîòåðíûìè îêñèäàìè:
á) ñ îñíîâàíèÿìè:
â) âûòåñíÿåò ñëàáûå êèñëîòû èç èõ ñîëåé:
Ïðè êèïåíèè èëè ïîä äåéñòâèåì ñâåòà àçîòíàÿ êèñëîòà ÷àñòè÷íî ðàçëàãàåòñÿ:
Àçîòíàÿ êèñëîòà â ëþáîé êîíöåíòðàöèè ïðîÿâëÿåò ñâîéñòâà êèñëîòû-îêèñëèòåëÿ, ïîìèìî ýòîãî àçîò âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî ñòåïåíè îêèñëåíèÿ îò +4 äî 3. Ãëóáèíà âîññòàíîâëåíèÿ çàâèñèò â ïåðâóþ î÷åðåäü îò ïðèðîäû âîññòàíîâèòåëÿ è îò êîíöåíòðàöèè àçîòíîé êèñëîòû. Êàê êèñëîòà-îêèñëèòåëü, HNO3 âçàèìîäåéñòâóåò:
à) ñ ìåòàëëàìè, ñòîÿùèìè â ðÿäó íàïðÿæåíèé ïðàâåå âîäîðîäà:
Êîíöåíòðèðîâàííàÿ HNO3
Ðàçáàâëåííàÿ HNO3
á) ñ ìåòàëëàìè, ñòîÿùèìè â ðÿäó íàïðÿæåíèé ëåâåå âîäîðîäà:
Âñå ïðèâåäåííûå âûøå óðàâíåíèÿ îòðàæàþò òîëüêî äîìèíèðóþùèé õîä ðåàêöèè. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â äàííûõ óñëîâèÿõ ïðîäóêòîâ äàííîé ðåàêöèè áîëüøå, ÷åì ïðîäóêòîâ äðóãèõ ðåàêöèé, ê ïðèìåðó, ïðè âçàèìîäåéñòâèè öèíêà ñ àçîòíîé êèñëîòîé (ìàññîâàÿ äîëÿ àçîòíîé êèñëîòû â ðàñòâîðå 0,3) â ïðîäóêòàõ áóäåò ñîäåðæàòüñÿ áîëüøå âñåãî NO, íî òàêæå áóäóò ñîäåðæàòüñÿ (òîëüêî â ìåíüøèõ êîëè÷åñòâàõ) è NO2, N2O, N2 è NH4NO3.
Åäèíñòâåííàÿ îáùàÿ çàêîíîìåðíîñòü ïðè âçàèìîäåéñòâèè àçîòíîé êèñëîòû ñ ìåòàëëàìè: ÷åì áîëåå ðàçáàâëåííàÿ êèñëîòà è ÷åì àêòèâíåå ìåòàëë, òåì ãëóáæå âîññòàíàâëèâàåòñÿ àçîò:
óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè êèñëîòû óâåëè÷åíèå àêòèâíîñòè ìåòàëëà
Ïðîäóêòû âçàèìîäåéñòâèÿ æåëåçà ñ HNO3 ðàçíîé êîíöåíòðàöèè
Ñ çîëîòîì è ïëàòèíîé àçîòíàÿ êèñëîòà, äàæå êîíöåíòðèðîâàííàÿ íå âçàèìîäåéñòâóåò. Æåëåçî, àëþìèíèé, õðîì õîëîäíîé êîíöåíòðèðîâàííîé àçîòíîé êèñëîòîé ïàññèâèðóþòñÿ. Ñ ðàçáàâëåííîé àçîòíîé êèñëîòîé æåëåçî âçàèìîäåéñòâóåò, ïðè÷åì èñõîäÿ èç êîíöåíòðàöèè êèñëîòû îáðàçóþòñÿ íå òîëüêî ðàçëè÷íûå ïðîäóêòû âîññòàíîâëåíèÿ àçîòà, íî è ðàçëè÷íûå ïðîäóêòû îêèñëåíèÿ æåëåçà:
Àçîòíàÿ êèñëîòà îêèñëÿåò íåìåòàëëû, ïðè ýòîì àçîò îáû÷íî âîññòàíàâëèâàåòñÿ äî NO èëè NO2:
è ñëîæíûå âåùåñòâà, ê ïðèìåðó:
Íåêîòîðûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ (íàïðèìåð àìèíû, ñêèïèäàð) ñàìîâîñïëàìåíÿþòñÿ ïðè êîíòàêòå ñ êîíöåíòðèðîâàííîé àçîòíîé êèñëîòîé.
Àçîòíàÿ êèñëîòà
Íåêîòîðûå ìåòàëëû (æåëåçî, õðîì, àëþìèíèé, êîáàëüò, íèêåëü, ìàðãàíåö, áåðèëëèé), ðåàãèðóþùèå ñ ðàçáàâëåííîé àçîòíîé êèñëîòîé, ïàññèâèðóþòñÿ êîíöåíòðèðîâàííîé àçîòíîé êèñëîòîé è óñòîé÷èâû ê å¸ âîçäåéñòâèþ.
Ñìåñü àçîòíîé è ñåðíîé êèñëîò íîñèò íàçâàíèå «ìåëàíæ».
Àçîòíàÿ êèñëîòà øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ íèòðîñîåäèíåíèé.
Ñìåñü òðåõ îáú¸ìîâ ñîëÿíîé êèñëîòû è îäíîãî îáú¸ìà àçîòíîé íàçûâàåòñÿ «öàðñêîé âîäêîé». Öàðñêàÿ âîäêà ðàñòâîðÿåò áîëüøàÿ ÷àñòü ìåòàëëîâ, â òîì ÷èñëå Çîëîòî è ïëàòèíó. Ÿ ñèëüíûå îêèñëèòåëüíûå ñïîñîáíîñòè îáóñëîâëåíû îáðàçóþùèìñÿ àòîìàðíûì õëîðîì è õëîðèäîì íèòðîçèëà:
Íèòðàòû
Àçîòíàÿ êèñëîòà ÿâëÿåòñÿ ñèëüíîé êèñëîòîé. Ÿ ñîëè íèòðàòû ïîëó÷àþò äåéñòâèåì HNO3 íà ìåòàëëû, îêñèäû, ãèäðîêñèäû èëè êàðáîíàòû. Âñå íèòðàòû õîðîøî ðàñòâîðèìû â âîäå. Íèòðàò-èîí â âîäå íå ãèäðîëèçóåòñÿ.
Ñîëè àçîòíîé êèñëîòû ïðè íàãðåâàíèè íåîáðàòèìî ðàçëàãàþòñÿ, ïðè÷¸ì ñîñòàâ ïðîäóêòîâ ðàçëîæåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ êàòèîíîì:
à) íèòðàòû ìåòàëëîâ, ñòîÿùèõ â ðÿäó íàïðÿæåíèé ëåâåå ìàãíèÿ:
á) íèòðàòû ìåòàëëîâ, ðàñïîëîæåííûõ â ðÿäó íàïðÿæåíèé ìåæäó ìàãíèåì è ìåäüþ:
â) íèòðàòû ìåòàëëîâ, ðàñïîëîæåííûõ â ðÿäó íàïðÿæåíèé ïðàâåå ðòóòè:
ã) íèòðàò àììîíèÿ:
Íèòðàòû â âîäíûõ ðàñòâîðàõ ïðàêòè÷åñêè íå ïðîÿâëÿþò îêèñëèòåëüíûõ ñâîéñòâ, íî ïðè âûñîêîé òåìïåðàòóðå â òâåðäîì ñîñòîÿíèè ÿâëÿþòñÿ ñèëüíûìè îêèñëèòåëÿìè, íàïðèìåð, ïðè ñïëàâëåíèè òâåðäûõ âåùåñòâ:
Öèíê è àëþìèíèé â ùåëî÷íîì ðàñòâîðå âîññòàíàâëèâàþò íèòðàòû äî NH3:
Ñîëè àçîòíîé êèñëîòû íèòðàòû øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ êàê óäîáðåíèÿ. Ïîìèìî ýòîãî ïðàêòè÷åñêè âñå íèòðàòû õîðîøî ðàñòâîðèìû â âîäå, ïîýòîìó â âèäå ìèíåðàëîâ èõ â ïðèðîäå ÷ðåçâû÷àéíî ìàëî; èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò ÷èëèéñêàÿ (íàòðèåâàÿ) ñåëèòðà è èíäèéñêàÿ ñåëèòðà (íèòðàò êàëèÿ). Áîëüøàÿ ÷àñòü íèòðàòîâ ïîëó÷àþò èñêóññòâåííî.
Ñ àçîòíîé êèñëîòîé íå ðåàãèðóþò ñòåêëî, ôòîðîïëàñò-4.
Источник