Азотная кислота и её свойства

Что такое азотная кислота

Азотная кислота HNO_3 — это сильная одноосновная кислота, одно из важнейших соединений азота. Чистая азотная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом, которая на воздухе «дымит». При хранении на свету она частично разлагается и желтеет из-за образования оксида азота.

Общие кислотные свойства

Как сильная кислота, HNO_3 в растворе полностью диссоциирует и проявляет общие свойства кислот:

• изменяет окраску индикаторов (лакмус краснеет);
• реагирует с основными оксидами: CuO + 2HNO_3 = Cu(NO_3)_2 + H_2O;
• реагирует с основаниями (нейтрализация): NaOH + HNO_3 = NaNO_3 + H_2O;
• реагирует с солями более слабых кислот: CaCO_3 + 2HNO_3 = Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2.

Особое свойство — окисление металлов

Главная особенность азотной кислоты в том, что при реакции с металлами она не выделяет водород. Азот в составе кислоты сам выступает окислителем, поэтому образуются различные соединения азота, а не водород. Какой именно газ выделяется, зависит от концентрации кислоты и активности металла.

Пример реакции меди с разбавленной кислотой:

3Cu + 8HNO_3 = 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O

Важно: концентрированная азотная кислота на холоде не реагирует с железом и алюминием — она образует на их поверхности прочную защитную плёнку оксида. Это явление называется пассивацией, поэтому кислоту можно перевозить в стальных цистернах.

Получение азотной кислоты

В промышленности азотную кислоту получают в несколько стадий из аммиака. Сначала аммиак окисляют на катализаторе до оксида азота, затем оксид доокисляют кислородом воздуха, и наконец полученный диоксид поглощают водой:

4NH_3 + 5O_2 = 4NO + 6H_2O

2NO + O_2 = 2NO_2

4NO_2 + O_2 + 2H_2O = 4HNO_3

Такой способ позволяет получать кислоту в больших количествах из доступного сырья.

Соли и применение

Соли азотной кислоты называются нитратами. Многие нитраты используют как азотные удобрения — селитры (например, натриевая селитра NaNO_3 и аммиачная селитра NH_4NO_3). Саму азотную кислоту применяют для производства удобрений, взрывчатых веществ, красителей и лекарств.

Запомни: при нагревании нитраты разлагаются. Нитраты щелочных металлов дают нитриты и кислород, а нитраты тяжёлых металлов — оксид металла, бурый газ и кислород. Поэтому нитраты — хорошие источники кислорода в составе многих смесей.

Кратко о главном

• Азотная кислота HNO_3 — сильная одноосновная кислота.
• Проявляет общие свойства кислот: реагирует с оксидами, основаниями, солями.
• С металлами не выделяет водород; продукт зависит от концентрации (NO_2 или NO).
• Пассивирует железо и алюминий в концентрированном виде.
• Соли — нитраты, многие из них применяют как удобрения.