Азотная кислота и её производство

Строение молекулы азотной кислоты

• Азотная кислота HNO₃ – бесцветная жидкость, хорошо растворима в воде, сильный электролит, сильный окислитель.
• В молекуле азотной кислоты атом азота соединён с одним атомом кислорода одинарной ковалентной полярной связью, а два других атома кислорода соединены с атомом азота полуторными связями. Валентность атома азота равна IV, а степень окисления – +5.
• Химические свойства азотной кислоты:

CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑ + H₂O

• Продукты реакции азотной кислоты с металлами зависят от их активности:

  • с активными металлами:

8Al + 30HNO_{3(оч. разб)} = 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

• с металлами средней активности:

4Zn + 10HNO_3(разб) = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

• с малоактивными металлами:

3Cu + 8HNO_3(разб) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

• Концентрированная азотная кислота пассивирует Al, Cr, Fe, с остальными металлами выделяется диоксид азота:

Cu + 4HNO_3(конц) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

• Получение 60%-ной азотной кислоты в промышленности:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O (катализатор – Pt)

2NO + O₂ = 2NO₂; 4NO₂ + 2H₂O + О₂ = 4HNO₃