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नाइट्रिक एसिड

मोनोबैसिक मजबूत एसिड का प्रतिनिधित्व करते हैंएक मानक रंगहीन तरल, जो भंडारण के दौरान पीला हो जाता है, ठोस अवस्था में हो सकता है, जो दो क्रिस्टलीय संशोधनों (मोनोक्लिनिक या रोम्बिक जाली) की विशेषता है, जो शून्य से 41.6 डिग्री सेल्सियस नीचे तापमान पर है। रासायनिक सूत्र के साथ इस पदार्थ - HNO3 - को नाइट्रिक एसिड कहा जाता है। 63.0 g / mol का दाढ़ द्रव्यमान है, और इसका घनत्व 1.51 g / cm³ से मेल खाता है। एसिड का क्वथनांक 82.6 ° C है, प्रक्रिया अपघटन (आंशिक) के साथ है: 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2। 121 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 68% फोड़े के बराबर मुख्य पदार्थ के एक बड़े अंश के साथ एक एसिड समाधान। एक शुद्ध पदार्थ का अपवर्तनांक 1.397 है। एसिड किसी भी अनुपात में पानी के साथ मिश्रण करने में सक्षम है और, एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट होने के नाते, H + और NO3- आयनों में लगभग पूरी तरह से विघटित हो जाता है। ठोस रूप - ट्राइहाइड्रेट और मोनोहाइड्रेट के सूत्र हैं: क्रमशः HNO3 • 3H2O और HNO3 • H2O।

नाइट्रिक एसिड - संक्षारक,विषाक्त पदार्थ और मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट। मध्य युग के बाद से, इस तरह के एक नाम "मजबूत पानी" (एक्वा फोर्टिस) के रूप में जाना जाता है। 13 वीं शताब्दी में एसिड की खोज करने वाले अल्केमिस्ट्स ने यह नाम दिया, जिससे इसके असाधारण गुणों (सोने को छोड़कर सभी धातुओं को शामिल किया गया), एसिटिक एसिड की ताकत से अधिक हो गया, जो उस समय सबसे सक्रिय माना जाता था, एक लाख बार। लेकिन एक और तीन शताब्दियों के बाद यह पाया गया कि 1: 3 के आयतन अनुपात में नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक जैसे एसिड के मिश्रण से भी सोने को गलाया जा सकता है, जिसे इस कारण से "एक्वा रेजिया" कहा जाता था। भंडारण के दौरान एक पीले रंग की टिंट की उपस्थिति को इसमें नाइट्रोजन ऑक्साइड के संचय द्वारा समझाया गया है। बिक्री पर, एसिड 68% की एकाग्रता के साथ अधिक बार होता है, और जब मुख्य पदार्थ की सामग्री 89% से अधिक होती है, तो इसे "फ्यूमिंग" कहा जाता है।

नाइट्रिक एसिड के रासायनिक गुण इसे अलग करते हैंउस HNO3 में पतला सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड से एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए हाइड्रोजन धातुओं से प्रतिक्रियाओं में कभी नहीं निकलता है। इसके ऑक्सीकरण गुणों के कारण, यह कई गैर-धातुओं के साथ भी प्रतिक्रिया करता है। दोनों मामलों में, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO2 हमेशा बनता है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, नाइट्रोजन की कमी विभिन्न डिग्री तक होती है: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, जो एसिड और धातु गतिविधि की एकाग्रता से निर्धारित होती है। परिणामी यौगिकों के अणुओं में क्रमशः 5, +4, +3, +2, +1, 0, +3 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ नाइट्रोजन होता है। उदाहरण के लिए, तांबे को तांबा (II) नाइट्रेट के लिए केंद्रित एसिड द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है: Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O, और फास्फोरस से मेटाफॉस्फोरिक एसिड: P + 5H33 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O।

अन्यथा, नाइट्रोजन इंटरैक्ट को पतला करता है।गैर-धातुओं के साथ एसिड। एक उदाहरण के रूप में फास्फोरस के साथ प्रतिक्रिया: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO से पता चलता है कि नाइट्रोजन एक सघन अवस्था में कम हो गया है। नतीजतन, नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड का गठन होता है, और फास्फोरस फॉस्फोरिक एसिड के लिए ऑक्सीकरण होता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मिश्रण में केंद्रित नाइट्रिक एसिड सोना घुल जाता है: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O और प्लैटिनम: 3Pt + 18HCl + 4HNO4 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O। इन प्रतिक्रियाओं में, प्रारंभिक चरण में, हाइड्रोक्लोरिक एसिड क्लोरीन की रिहाई के साथ नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है, और फिर धातुएं जटिल क्लोराइड बनाती हैं।

औद्योगिक पैमाने पर नाइट्रिक एसिड तीन मुख्य तरीकों से प्राप्त होता है:

  1. सल्फ्यूरिक एसिड के साथ लवण की पहली बातचीत है:H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4। पहले, यह विधि एकमात्र थी, लेकिन, अन्य प्रौद्योगिकियों के आगमन के साथ, वर्तमान में इसका उपयोग प्रयोगशाला में फ्यूमिंग एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
  2. दूसरा चाप विधि है।जब 3000 से 3500 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक इलेक्ट्रिक चाप के माध्यम से हवा को उड़ाया जाता है, तो हवा में नाइट्रोजन का हिस्सा ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, और नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड का गठन होता है: एन 2 + ओ 2 → 2NO, जो ठंडा होने के बाद, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (उच्च तापमान पर, ऑक्सीजन के साथ बातचीत नहीं करता है) के लिए ऑक्सीकरण करता है। : O2 + 2NO → 2NO2। फिर, व्यावहारिक रूप से, ऑक्सीजन की अधिकता वाले सभी नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, पानी में घुल जाते हैं: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3।
  3. तीसरा अमोनिया विधि है।अमोनिया एक प्लैटिनम उत्प्रेरक से नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड पर ऑक्सीकृत होता है: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O। परिणामस्वरूप नाइट्रस गैसों को ठंडा किया जाता है और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड बनता है, जिसे पानी द्वारा अवशोषित किया जाता है। इस तरह, 60 से 62% की एकाग्रता के साथ एक एसिड प्राप्त किया जाता है।

उद्योग में नाइट्रिक एसिड व्यापक रूप से हैइसका उपयोग दवाओं, रंजक, विस्फोटक, नाइट्रोजन उर्वरकों और नाइट्रिक एसिड के लवण प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग धातुओं को भंग करने के लिए किया जाता है (उदाहरण के लिए, तांबा, सीसा, चांदी) जो अन्य एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। गहने में, यह एक मिश्र धातु में सोना निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है (यह मुख्य विधि है)।

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