Азотная кислота (HNO₃): свойства, состав и применение
Азотная кислота — сильная одноосновная неорганическая кислота, соответствующая высшей степени окисления азота (+5). Это один из важнейших многотоннажных продуктов химической промышленности.
Основные физико-химические свойства
Физические свойства
- Агрегатное состояние: Бесцветная жидкость с резким запахом
- Температура плавления: -41,59 °C
- Температура кипения: +82,6 °C (с разложением)
- Плотность: 1,513 г/см³
- Растворимость: Смешивается с водой в любых соотношениях
Химические свойства
- Сильный окислитель: Окисляет металлы (кроме Au, Pt), серу до H₂SO₄, фосфор до H₃PO₄
- Пассивация: Пассивирует Al, Fe, Cr за счёт образования оксидной плёнки
- Разложение: 4HNO₃ → 4NO₂↑ + 2H₂O + O₂↑ (на свету и при нагреве)
- Царская водка: Смесь с HCl (1:3) растворяет Au и Pt
Меры безопасности
Осторожно! Концентрированная HNO₃ вызывает сильные ожоги. Пары кислоты ядовиты и могут вызывать отёк лёгких.
Работать только:
- В защитных перчатках и очках
- В вытяжном шкафу
- Вдали от органических веществ (воспламенение)
Строение молекулы и состав
Молекула HNO₃ состоит из атомов водорода, азота и кислорода. Атом азота в ней имеет степень окисления +5 и валентность IV.
Структурная формула показывает, что азот образует четыре ковалентные связи: три по обменному механизму и одну — по донорно-акцепторному.
В молекуле две связи N-O абсолютно одинаковые (полуторные), а фрагмент из атома азота и трёх атомов кислорода представляет собой плоский треугольник.
Структурная формула HNO₃
Где применяется азотная кислота?
Сельское хозяйство
Производство минеральных удобрений (аммиачная селитра, калийная селитра) — до 85% всей производимой кислоты.
Промышленность
Производство взрывчатых веществ, красителей, лекарств (нитроглицерин), пластмасс и лаков.
Лабораторные работы
Используется как сильный окислитель, для травления металлов и в аналитической химии.