Главная страница / Неорганическая химия / Подгруппа азота и фосфора / Кислородные соединения азота и фосфора / Азотная кислотаКарта сайта | Контакты

Азотная кислота

Азотная кислота HNO3 в чистом виде — бесцветная жид­кость с резким удушливым запахом. В небольших количествах она образуется при грозовых разрядах и присутствует в дождевой воде.

Под действием света азотная кислота частично разлагается с выделением NО2 и за cчет этого приобретает светло-бурый цвет:

NО3 = 4NО2 + 2Н2О + О2.

Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот и для нее характерны все реакции, в которые вступают кисло­ты, — с основаниями, основными оксидами и т.д.

Специфическим же свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Сущность окисле­ния различных веществ азотной кислотой заключается в том, что ион NО3 , имеющий в своем составе азот в степени окисления +5, в зависимости от условий (концентрации кислоты, природы вос­становителя, температуры) может принимать от одного до восьми электронов. Восстановление аниона NО3 в связи с этим может протекать до различных веществ:

NO3 + 2H+ + 1e → NO2 + H2O, (1)

NO3 + 4H+ + 3e → NO + 2H2O, (2)

2NO3+ 10H+ + 8e → N2O + 5H2O, (3)

2NO3+ 12H+ + 10e N2 + 6H2O, (4)

NO3 + 10H+ + 8e NH4+ + 3H2O. (5)

При прочих равных условиях образование тех или иных про­дуктов восстановления азотной кислоты зависит от концентра­ции. Азотная кислота обладает окислительной способностью при любой концентрации, при этом, однако, чем концентрированнее НNО3, тем менее глубоко она восстанавливается.

С одним и тем же восстановителем, например цинком, кисло­та, если она концентрированная, будет обязательно реагировать по схеме (1) с выделением NО2; если НNО3 разбавленная, то она может взаимодействовать с Zn по любой схеме (2)-(5), в зависимости от степени разбавления.

Азотная кислота взаимодействует со всеми металлами, за ис­ключением Аu, Рt, W. Концентрированная НNО3 не взаимодей­ствует при обычных условиях также с Fе, Аl и Сr, которые она пассивирует, однако при очень сильном нагревании НNО3 вза­имодействует и с этими металлами.

Большинство неметаллов и сложных веществ восстанавли­вают HNO3, как правило, до NO (реже до NО2):

ЗР + НNО3 + 2Н2О = 3Н3РО4 + NО,

S + 2НNО3 = Н2SО4 + 2NО,

3C + 4НNО3 = 3СО2 + 4NО + 2Н2О,

ZnS + NО3(конц) = ZnSО4 + 8NО2 + 4Н2O,

 6НCl + 2НNO3(конц) = 3Сl2 + 2NО + 4Н2О. (6) . 

С помощью концентрированной НNО3 можно растворить даже золото. Для этого нужно взять смесь из одного объема концентрированной НNО3 и трех объемов концентрированной соляной кислоты (такую смесь называют царской водкой):

Аu + НNО3 + 4НСl = Н[АuСl4] + NO + 2Н2О.

Действие царской водки объясняется тем, что концентриро­ванная НNО3 окисляет НСl по реакции (6) до свободного хлора, который в момент выделения является очень сильным окислителем. Поэтому при растворении металлов в царской водке получаются не соли азотной кислоты, а соответствующие хлори­ды.