Kwas azotowy

Z Wikipedii

Kwas azotowy(V) (HNO₃) - nieorganiczny związek chemiczny, jest jednym z kwasów tlenowych.

[edytuj] Otrzymywanie

Kwas azotowy(V) można otrzymać, łącząc tlenek kwasowy z wodą:

H₂O + N₂O₅ → 2HNO₃

Jest to jednak tylko teoretyczny proces, nie mający praktycznego sensu. Na skalę przemysłową kwas azotowy otrzymuje się w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku (w temperaturze 900°C w obecności platyny i rodu) według równania:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Tak uzyskany tlenek azotu(II) utlenia poprzez spalanie w tlenie się do tlenku azotu(IV):

2NO + O₂ → 2NO₂

Następnie tlenek azotu (IV) rozpuszczony w wodzie ulega dysproporcjowaniu wg. równania:

2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂

W reakcji powstaje kwas azotowy (V) i kwas azotowy (III). Ten ostatni jest nietrwały i ulega dalszemu dysproporcjowaniu wegług równania:

3HNO₂ → HNO₃ + 2NO + H₂O

Powstały tlenek azotu (II) jest ponownie utleniany i wykorzystywany w procesie. Tę metodę otrzymywania kwasu azotowego z tlenku azotu opracował Ignacy Mościcki.

[edytuj] Właściwości

Stężony kwas azotowy dymi - można zaobserwować wydzielanie brunatnego tlenku azotu(IV) - rozkłada się zgodnie z równaniem:

4HNO₃ ↔ 4NO₂ + O₂ + 2H₂O;

Gęstość stężonego kwasu azotowego wynosi 1,50 g/cm³, temperatura wrzenia 86°C. Jest mocnym kwasem - ulega całkowitej dysocjacji po dodaniu minimalnej ilości wody. Kwas azotowy (V) i jego sole są bardzo silnymi utleniaczami - dlatego gwałtownie reaguje nawet z metalami nie wypierającymi wodoru (np. miedź lub srebro). Utlenia także pewne niemetale:

S + 2HNO₃ → H₂SO₄ + 2NO

3C + 4HNO₃ → 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

Zaś niektóre, jak np. glin i żelazo ulegają pasywacji po zetknięciu z tym kwasem.
Przebieg reakcji miedzi z kwasem azotowym (V) przedstawiają równania :

(przy kwasie stężonym) Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

(przy kwasie rozcieńczonym) 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Powstający w reakcji ze stężonym kwasem tlenek azotu(IV) jest silnie trującym gazem, o bardzo intensywnym, nieprzyjemnym zapachu i brunatnym zabarwieniu.

W mieszaninie z kwasem chlorowodorowym (w stosunku 1:3 kwas azotowy(V) do chlorowodorowego) tworzy wodę królewską, rozpuszczającą prawie wszystkie metale.

[edytuj] Zastosowanie

Z kwasu azotowego(V) otrzymuje się ważne, łatwo rozpuszczalne sole azotany, estry (np. nitrogliceryna), a także związki nitrowe (np. trinitrotoluen). Wszystkie te związki są utleniaczami i mają tendencję do gwałtownego, mniej lub bardziej wybuchowego rozkładu. Kwas azotowy jest konieczny do reakcji ksantoproteinowej - czyli reakcji charakterystycznej białek. HNO₃ jest wykorzystywany w przemyśle farmaceutycznym; służy także do oczyszczania powierzchni metali. W handlu najczęściej spotyka się 65% roztwór kwasu azotowego (azeotrop).