Acide nitrique

Acide fort monobasique représentantdans des conditions standard, un liquide incolore qui jaunit pendant le stockage peut être à l'état solide caractérisé par deux modifications cristallines (réseaux monocliniques ou rhombiques) à des températures inférieures à moins 41,6 ° C. Cette substance de formule chimique - HNO3 - est appelée acide nitrique. Il a une masse molaire de 63,0 g / mol et sa densité correspond à 1,51 g / cm³. Le point d'ébullition de l'acide est 82,6 ° C, le processus s'accompagne d'une décomposition (partielle): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Une solution de l'acide avec une fraction massique de la substance principale égale à 68% bout à une température de 121 ° C. L'indice de réfraction de la substance pure correspond à 1,397. L'acide est capable de se mélanger à l'eau dans n'importe quel rapport et, étant un électrolyte fort, se décompose presque complètement en ions H + et NO3. Les formes solides, trihydratées et monohydratées, ont respectivement les formules HNO3.3H2O et HNO3 • H2O.

L'acide nitrique est corrosif,substance toxique et agent oxydant fort. Depuis le Moyen Âge, le nom de «eau forte» (Aqua fortis) est connu. Les alchimistes, qui ont découvert l'acide au XIIIe siècle, ont donné ce nom, convaincu de ses propriétés extraordinaires (il mange tous les métaux sauf l'or), dépassant d'un million de fois la résistance de l'acide acétique, alors considéré comme le plus actif. Trois siècles plus tard, on découvrit que même de l’or pouvait être rongé par un mélange d’acides tels que l’acide nitrique et l’acide chlorhydrique, dans un rapport volumique de 1: 3, appelé pour cette raison «vodka royale». L'apparition d'une teinte jaune lors du stockage est due à l'accumulation d'oxydes d'azote. En vente, l’acide est plus souvent à une concentration de 68%, et lorsque la teneur en substance principale est supérieure à 89%, on parle de «fumage».

Les propriétés chimiques de l'acide nitrique le distinguentà partir d'acide sulfurique ou chlorhydrique dilué, de sorte que le HNO3 soit un oxydant plus puissant. Par conséquent, l'hydrogène n'est jamais libéré dans les réactions avec les métaux. En raison de ses propriétés oxydantes, il réagit également avec de nombreux non-métaux. Dans les deux cas, le dioxyde d'azote NO2 est toujours formé. Dans les réactions redox, la réduction de l'azote se produit à des degrés divers: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, qui est déterminé par la concentration en acide et l'activité du métal. Les molécules des composés résultants contiennent de l'azote avec un état d'oxydation de +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, respectivement. Par exemple, le cuivre est oxydé avec de l'acide concentré en nitrate de cuivre (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O et du phosphore en acide métaphosphorique: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Sinon interagit nitrique diluéacide avec des non-métaux. Sur l'exemple de la réaction avec le phosphore: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO, on peut voir que l'azote est réduit à l'état bivalent. Il en résulte la formation de monoxyde d'azote et l'oxydation du phosphore en acide phosphorique. L'acide nitrique concentré en mélange avec l'acide chlorhydrique dissout l'or: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O et le platine: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. Dans ces réactions, au stade initial, l’acide chlorhydrique est oxydé avec de l’acide nitrique avec dégagement de chlore, puis les métaux forment des chlorures complexes.

L'acide nitrique disponible dans le commerce est obtenu de trois manières principales:

  1. Le premier est l'interaction des sels avec l'acide sulfurique:H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4. Auparavant, cette méthode était la seule, mais avec l'avènement d'autres technologies, elle est actuellement utilisée en laboratoire pour produire de l'acide fumant.
  2. Второй — это дуговой способ.Lorsque de l'air passe par un arc électrique à une température de 3 000 à 3 500 ° C, une partie de l'azote de l'air réagit avec l'oxygène, formant ainsi du monoxyde d'azote: N2 + O2 → 2NO qui, après refroidissement, est oxydé en dioxyde d'azote (ne réagit pas avec le monoxyde à température élevée : O2 + 2NO → 2NO2. Ensuite, presque tout le dioxyde d'azote, avec un excès d'oxygène, est dissous dans l'eau: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
  3. Третий — это аммиачный способ.L’ammoniac est oxydé sur un catalyseur au platine en monoxyde d’azote: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Les gaz nitreux résultants sont refroidis et du dioxyde d'azote se forme qui est absorbé par l'eau. Cette méthode produit un acide avec une concentration de 60 à 62%.

L'acide nitrique dans l'industrie largementutilisé pour obtenir des médicaments, des colorants, des explosifs, des engrais azotés et des sels d'acide nitrique. De plus, il sert à dissoudre des métaux (cuivre, plomb, argent, par exemple) qui ne réagissent pas avec d'autres acides. En bijouterie, il est utilisé pour déterminer la teneur en or d'un alliage (c'est la méthode principale).

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