** Substanțe anorganice

SUBSTANTE ANORGANICE

Acidul azotic (HNO3)

 

♦ Structură și compoziție

Acidul azotic este un oxoacid monoprotic. Molecula sa este alcătuită din un atom de N, trei atomi de O și un atom de H legați prin legături covalente polare simple sau duble și o legătură coordinativă.

• Raport atomic: H : N : O = 1 : 1 : 3

• Raport de masă: H : N : O = 1 : 14 : 48

• Compoziția procentuală: 1,58 % H; 22,22 % N; 76,2 % O.

 

♦ Stare naturală

Acidul azotic se găsește liber foarte puțin în atmosferă și în apa de ploaie.

Sub formă de compuși (azotați): de sodiu (NaNO3 - salpetrul de Chile) și de potasiu (KNO3 - salpetrul de India).

 

♦ Metode de obținere

În industrie, HNO3 se obține prin oxidarea catalitică a amoniacului, care se desfășoară în două etape:

a. Oxidarea NH3

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO↑+ 6 H2O  

b. Oxidarea NO la NO2

2 NO + O2 → 2 NO2↑  

c. Absorbția NO2 în soluție diluată de HNO3

4 NO2 + O2 + 2 H2O → 4 HNO3  

 

În laborator, HNO3 se obține prin reacția azotaților cu acizi puternici:

H2SO4 + 2 KNO3 → K2SO4 + 2 HNO3  

 

♦ Proprietăți fizice

• lichid incolor cu miros înțepător;

• mai greu decât apa;

• fumegă în aer umed;

• solubil în apă.

 

♦ Proprietăți chimice

1. Acțiunea asupra indicatorilor.

În prezența acidului azotic culorile celor mai utilizaţi indicatori sunt:

Indicator
Culoare
turnesol
roşu
metiloranj
roşu
fenolftaleină
incolor

 

2. Reacția cu metalele

HNO3 + Al → pasivare Soluție de acid diluată sau concentrată
2 HNO3 + Zn → Zn(NO3)2 + H2↑ Soluție diluată de acid
8 HNO3+ 3 Zn → 3 Zn(NO3)2+ 2 NO↑ + 4 H2O Soluție concentrată de acid
2 HNO3 + Fe → Fe(NO3)2 + H2↑ Soluție diluată de acid
HNO3+ Fe → pasivare Soluție concentrată de acid
8 HNO3+ 3 Cu → 3 Cu(NO3)2+ 2 NO↑ + 4 H2O Soluție diluată sau concentrată de acid
4 HNO3+ 3 Ag → 3 AgNO3 + NO↑ + 2 H2O Soluție diluată sau concentrată de acid

 

Reacția acidului azotic cu metalelor situate imediat după hidrogen în seria reactivității (Cu, BI, Sb, Hg, Ag) decurge practic în două etape: reacția metalului cu acidul cu formare de oxid și apă, urmată de transformarea oxizilor în săruri:

2 HNO3 + 3 Cu → 3 CuO + 2 NO↑ + H2O   (obținerea oxidului)
2 HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O | x 3 (obținerea sării)
8 HNO3+ 3 Cu → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O   (reacția globală)
2 HNO3 + 6 Ag → 3 Ag2O + 2 NO↑ + H2O   (obținerea oxidului)
2 HNO3 + Ag2O → 2 AgNO3 + H2O | x 3 (obținerea sării)
4 HNO3 + 3 Ag → 3 AgNO3+ NO↑ + 2 H2O simplificăm coef. (reacția globală)

 

3. Reacția cu bazele (reacția de neutralizare)

HNO3 + NaOH → NaNO3+ H2O  
2 HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2O  

 

4. Reacția cu oxizii bazici

2 HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O  
6 HNO3 + Al2O3 → 2 Al(NO3)3 + 3 H2O  

 

5. Reacția cu sărurile. Acidul azotic scoate din săruri acizii mai slabi

2 HNO3 + Na2CO3 → 2 NaNO3 + H2CO3 (H2O + CO2↑) carbonați
2 HNO3 + FeS → Fe(NO3)2 + H2S↑ sulfuri

 

5. Reacția de descompunere. În prezența aerului și a luminii acidul azotic se descompune:

4 HNO3 → 4 NO2↑ + 2 H2O + O2↑  

 

6. Reacția cu nemetalele.

4 HNO3 + 3 C → 4 NO↑ + 3 CO2↑+ 2 H2O reacția cu carbonul
5 HNO3 + 3 P + 2 H2O → 5 NO3↑ + 3 H3PO4 reacția cu fosforul
2 HNO3 + S → 2 NO↑+ H2SO4 reacția cu sulful
HNO3 + 4 H2 → NH3↑+ 3 H2O reacția cu hidrogenul

 

♦ Utilizări

• obținerea azotaților;

• fabricarea acidului sulfuric;

• oxidant;

• obținerea explozibililor;

• obținerea mătăsii artificiale;

• în industria coloranților și a medicamentelor;

• gravarea plăcilor de Zn și Cu - în tipografie.

© Bulgaru Laurențiu & Bulgaru Elena. Toate drepturile rezervate.