Salpetersäure

Starke monobasischen Säure, die unter Standardbedingungen farblose Flüssigkeit ist, die während der Lagerung gelb werden in einem festen Zustand sein kann, gekennzeichnet durch zwei Kristallmodifikationen (monoklin oder orthorhombische Gitter) bei Temperaturen unterhalb von minus 41,6 ° C. Diese Substanz mit der chemischen Formel – HNO3 – Salpetersäure genannt. Es hat eine molare Masse von 63,0 g / mol, während seine Dichte auf 1,51 g / cm³ entspricht. Säurerückflusstemperatur 82,6 ° C war, wird durch die Zersetzung des (teilweise) begleitet: 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. Säure-Lösung mit einem Massenanteil der Grundsubstanz von 68% siedet bei einer Temperatur von 121 ° C. Der Brechungsindex der reinen Substanz entspricht 1,397. Säure kann mit Wasser in jedem Verhältnis gemischt werden, und ein starker Elektrolyt ist, fast vollständig in Ionen zerfallen H + und NO3-. Feste Form – Trihydrat und Monohydrat mit der Formel: • 3H2O HNO3 HNO3 und • H2O ist.

Salpetersäure – Korrosions aktiv, toxische Substanz, und ein starkes Oxidationsmittel. Aus dem Mittelalter die Namen, als „starken Wasser» (Aqua fortis) bekannt. Alchemisten, die Säure im 13. Jahrhundert entdeckte, gab den Namen sicher, dass es außergewöhnliche Eigenschaften zu machen (alle Metalle mit Ausnahme von Gold korrodiert), eine Million mal die Macht der Essigsäure übertraf, die in jenen Tagen die aktivste galten. Aber auch nach drei Jahrhunderten hat sich gezeigt, dass korrodieren, sogar Gold kann eine Mischung von Säuren wie Salpeter- und Salzsäure in einem Volumenverhältnis von 1: 3, die aus diesem Grund genannt „aqua regia“. Das Auftreten einer gelben Farbe während der Lagerung ist auf die Akkumulation von Stickoxiden in ihr zurückzuführen. Erhältlich Säure mit einer Konzentration häufiger 68%, und wenn der Gehalt des Basismaterials über 89% ist es „rauchenden“ genannt.

Die chemischen Eigenschaften von Salpetersäure, unterscheiden sie aus den verdünnten Schwefelsäure oder Salzsäure, die somit stärkeres Oxidationsmittel HNO3 nie Wasserstoff in Reaktionen mit Metallen freigesetzt. Aufgrund der oxidativen Eigenschaften, es reagiert auch mit vielen Nichtmetallen. Und in beiden Fällen wird immer gebildet Stickstoffdioxid NO2. Bei Redoxreaktionen, tritt eine Stickstoffrückgewinnung in unterschiedlichem Maß: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, die durch die Säurekonzentration und die Aktivität des Metalls bestimmt wird. Die Moleküle der gebildeten Verbindungen enthalten Stickstoff in der Oxidationsstufe +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, respectively. Zum Beispiel kann Kupfer mit konzentrierter Säure zu Kupfernitrat oxidiert (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O und Phosphor – bis Metaphosphorsäure: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Ansonsten wirkt mit verdünnten Nichtmetallen Salpetersäure. In dem Beispiel der Umsetzung mit dem Phosphor: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO ersichtlich, daß der Stickstoff in dem zweiwertigen Zustand reduziert wird. Das Ergebnis ist ein Stickoxid und Phosphor zu oxidiertem Säurephosphat. Konzentrierte Salpetersäure im Gemisch mit Chlorwasserstoffsäure löst Gold: Au + 4 HCl + HNO 3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O und Platin: 3Pt + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O. Bei diesen Reaktionen Anfänglich wird Salzsäure mit Salpetersäure Chlor Freisetzung oxidiert, und dann wird eine komplexe Metallchloride bilden.

Salpetersäure wird im Handel in drei Arten erhalten:

1. Herkunft – Umsetzen der Salze mit Schwefelsäure: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO 4. Zuvor war es der einzige Weg zu sein, aber mit dem Aufkommen anderer Technologien ist es zur Zeit im Labor verwendet, um rauchende Säure zu produzieren.
2. Zweitens – es ist ein Weg des Bogens. Wenn die Luft über einen elektrischen Lichtbogen mit einer Temperatur von 3000 bis 3500 ° C, wobei ein Teil des Stickstoffs in der Luft mit Sauerstoff reagiert, bildet Stickstoffmonoxid: N2 + O2 → 2NO, die nach zu Stickstoffdioxid oxidiert wird , Kühlen (nicht mit Sauerstoff bei einem hohen Temperatur Kohlenmonoxid reagieren) : O2 + 2NO → 2NO2. Dann wird praktisch das gesamte Stickstoffdioxid, bei einem Überschuß von Sauerstoff, gelöst in Wasser: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Drittens – das ist ein Ammoniakverfahren. Ammoniak wird an dem Platin-Katalysator zu Stickstoffmonoxid oxidiert: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Die entstehenden nitrosen Gase werden gekühlt, und das gebildete Stickstoffdioxid, das von Wasser absorbiert wird. Durch dieses Verfahren kann die Säure mit einer Konzentration von 60 bis 62%.

Salpetersäure wird in der Industrie zur Herstellung von Arzneimitteln, Farbstoffen, weit verbreitet Sprengstoff, Salpetersäure Düngemittel und Salpetersäuresalzen. Darüber hinaus ist es für die Auflösung von Metallen (z.B. Kupfer, Blei, Silber) verwendet, die nicht mit anderen Säuren reagiert. Der Schmuck für die Bestimmung von Gold in der Legierung verwendet (dies ist die Hauptmethode).