Азотная кислота, её физические и химические свойства

Научиться понимать и объяснять физические и химические свойства азотной кислоты, включая её окислительную активность и особые случаи взаимодействия с металлами.

Азотная кислота — важнейший продукт химической промышленности, основа для производства удобрений, взрывчатых веществ, лекарств и полимеров. Знание её свойств помогает безопасно обращаться с ней и понимать её роль в окружающей среде (например, в образовании кислотных дождей).

• Азотная кислота — сильный электролит, в водном растворе полностью диссоциирует на ионы H⁺ и NO₃⁻.
• Азот в степени окисления +5 определяет её сильные окислительные свойства.
• Взаимодействие с металлами отличается от других кислот: водород не выделяется, а образуются продукты восстановления азота.
• Концентрированная и разбавленная азотная кислота ведут себя по-разному с металлами.
• Азотная кислота не реагирует с золотом, платиной и некоторыми другими металлами без специальных условий.
• При нагревании или на свету концентрированная азотная кислота разлагается с выделением бурого газа — диоксида азота.
• Азотная кислота — сильная одноосновная кислота, образует соли — нитраты.

Азотная кислота

Бесцветная жидкость с резким запахом, одна из самых сильных неорганических кислот, формула HNO₃.

Окислительные свойства

Способность вещества отбирать электроны у других веществ, при этом само оно восстанавливается.

Пассивация

Явление, при котором на поверхности металла образуется плотная оксидная плёнка, препятствующая дальнейшему взаимодействию с кислотой.

Царская водка

Смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 1:3 по объёму, способная растворять золото и платину.

Нитраты

Соли азотной кислоты, содержащие ион NO₃⁻, хорошо растворимы в воде.

• Молярная масса HNO₃ = 63 г/моль.
• Концентрированная азотная кислота (65–70%) — дымящая на воздухе жидкость, часто имеет желтоватый оттенок из-за растворённого NO₂.
• При нагревании или на свету разлагается: 4HNO₃ → 4NO₂↑ + O₂↑ + 2H₂O.
• С металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (например, Zn, Fe), разбавленная HNO₃ даёт NO или NH₄NO₃, а не H₂.
• Концентрированная HNO₃ пассивирует алюминий, железо, хром при обычной температуре.
• С неметаллами (например, с серой, фосфором) концентрированная HNO₃ окисляет их до кислот, а сама восстанавливается до NO₂.
• С оксидами металлов и основаниями реагирует как обычная кислота, образуя соль и воду.

1. Пример 1случай

   При попадании концентрированной азотной кислоты на кожу появляется жёлтое пятно

   Пояснение

   • это результат реакции с белками (ксантопротеиновая реакция)
2. Пример 2случай
   • В промышленности азотную кислоту используют для производства минеральных удобрений, например, аммиачной селитры (NH₄NO₃)
3. Пример 3случай

   Золото не растворяется в азотной кислоте, но растворяется в царской водке

   Пояснение

   • смеси HNO₃ и HCl, что используют ювелиры для аффинажа
4. Пример 4случай
   • При взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой выделяется бурый газ NO₂, а раствор становится голубым из-за образования нитрата меди

• Азотную кислоту называют «царицей кислот» за её мощные окислительные способности.
• В 17 веке азотную кислоту получали перегонкой селитры с купоросом, и она использовалась для разделения золота и серебра.
• Нитрат калия (калийная селитра) — компонент чёрного пороха, а нитрат аммония — основа многих взрывчатых веществ.
• Азотная кислота участвует в образовании кислотных дождей: оксиды азота, попадая в атмосферу, превращаются в HNO₃.

• Азотная кислота — едкое вещество, вызывает химические ожоги кожи и слизистых.
• При работе с ней обязательно используйте защитные очки, перчатки и халат.
• Разбавлять кислоту нужно, приливая её к воде, а не наоборот, чтобы избежать разбрызгивания.
• Хранить азотную кислоту следует в тёмной склянке, так как на свету она разлагается.
• При попадании на кожу — промыть большим количеством воды и обратиться к врачу.

• Аммиак и соли аммония
• Оксиды азота
• Кислоты и их свойства
• Окислительно-восстановительные реакции
• Нитраты и их применение