khimie.ru

Азотная кислота НNO3 представляет собой в чистом состоянии бесцветную жидкость удельного веса 1,522, которая при −41,15 °C затвердевает и кипит при 84 °C. При этом она, однако, начинает медленно разлагаться. На свету это разложение происходит уже при обычной температуре. Выделяющаяся при разложении:

2НNO3 = NO2 + Н2О + 1/2O2

диоксид азота растворяется в азотной кислоте и окрашивает ее в желтый, а при значительных концентрациях — в красный цвет. С водой азотная кислота смешивается в любых отношениях.
Максимум температуры кипения лежит при содержании 69,2 % HNО3. Раствор этой концентрации получают, если исходят как из более слабых, так и из более крепких нудных растворов НNO3 и нагревают их до постоянной температуры кипения. Поэтому растворы НNO3, называемые «концентрированной азотной кислотой», обычно имеют именно эту концентрацию. Более крепкие растворы НNO3 дымят на воздухе, выделяя пентаоксид азота, которая образует с влагой воздуха туман.
Азотная кислота, особенно концентрированная, − сильный окислитель. Она окисляет серу до серной кислоты, фосфор − сначала до фосфористой, а затем до фосфорной кислот. Особенно энергично взаимодействует азотная кислота с металлами; только золото, платина и некоторые металлы платиновой группы не реагируют с ней. Большинство реакций, в которые вступает азотная кислота, сопровождается выделением оксида азота, например:

8НNO3 + 3Сu = 3Сu(NO3)2 + 2NO + 4Н2O

Азотная кислота сначала действует на медь как окислитель, но затем следующая порция кислоты образует с оксидом меди соль:

2НNO3 + 3Сu = 3СuО + Н2О + 2Н2О. 3СuО + 6НNO3 → 3Сu(NО3)2 + 3Н2О.

Железо в разбавленной (например, 0,2 н.) азотной кислоте на холоду (0 °С) растворяется с образованием преимущественно нитрата железа (II). С более концентрированной азотной кислотой и при нагревании образуется нитрат железа (III).
Замечательно, что некоторые металлы, на которые энергично действует разбавленная азотная кислота, устойчивы по отношению к высококонцентрированкой НNO3; к ним откосятся, например, железо, хром, алюминий и даже кальций. Это объясняется уже неоднократно упоминавшимся явлением пассивирования.
Органические соединения под действием концентрированной азотной кислоты или окисляются, или нитруются. В последнем случае остаток азотной кислоты – NО2, нитрогруппа, замещает в органических соединениях водород. Так, из бензола С6H6 получается нитробензол С6Н5NО2. Этими реакциями нитрования и объясняется тот желтый цвет, который приобретают при соприкосновении с концентрированной азотной кислотой многие органические вещества, в том числе и кожа, так как большинство нитросоединений имеет желтый цвет. Особенно сильным нитрующим действием обладает смесь из концентрированных азотной и серной кислот, которую поэтому иногда называют нитрующей кислотой. Вследствие «пассивирующего» действия азотной кислоты эту смесь можно хранить в железных сосудах.
На обоих упомянутых выше свойствах азотной кислоты − ее окисляющей способности и нитрующем действии − главным образом и основано ее широкое применение в технике. В качестве окислителя, например, ее используют при получении фосфорной кислоты из фосфора,щавелевой кислоты − из углеводов, серной кислоты − при камерном способе ее пригоговления. Нитрующее действие азотной кислоты используют преимущественно в производстве красок. При производстве большей части содержащих азот органических красителей применяют азотную кислоту. Далее ею пользуются для приготовления нитроглицерина из глицерина, нитроцеллюловы (бездымный порох и коллодий) – из клетчатки, пикриновой кислоты, а также вообще почти всех содержащих азот взрывчатых веществ. Кроме того, НNO3 применяют в производстве нитратов и используют в качестве химического растворителя для большинства металлов. Под названием разделительной жидкости, ее применяют для отделения золота от серебра.
Золото и платина нерастворимы в азотной кислоте, но они растворяются в смеси концентрированных азотной и соляной кислот (царской водке). Обычно обе кислоты смешивают в отношении 1:3 (по объему). Царская водка выделяет нитрозилхлорид NOCl и свободный хлор:

НNO3 + 3НСl = Сl2 + 2Н2O + NОСl,

под действием которых металлы переходят в хлориды.
Основное и почти исключительно промышленное применение находит в настоящее время метод получения азотной кислоты, основанный на каталитическом окислении аммиака (способ Оствальда). По этому методу смесь аммиака с воздухом пропускают над нагретой платиной или платина родием. Аммиак окисляется в соответствии с уравнением:

4NН3 + 5O2 → 4NO + 6Н2O + 215ккал,

образуя оксид азота и воду. При охлаждении газов избыточным кислородом воздуха NО окисляется до NO2. Смесь нитрозных газов затем пропускают в поглотительные башни, где она соприкасается с водой, и одновременно через эти башни продувают воздух; в этих условиях.
Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кислот. Ее кажущаяся степень диссоциации (изморенная по коэффициентам электропроводности) в 1 н. растворе равна 82 %, в 0,1 н. растворе – 93 % (цри 18 ºС).