ТЭ1/Азотная кислота: различия между версиями

8883 байта добавлено ,  5 лет назад
дополнение
(заготовка)
 
(дополнение)
}}
<div class="text">
'''АЗОТНАЯ КИСЛОТА,''' {{хим2|HNO3}}, получается
'''
растворением окислов азота в воде:
<center>
{{ch2|3NO2 + H2O}} = {{ch2|2HNO3 + NO}}<br/>
{{ch2|N2O3 + H2O}} = {{ch2|HNO3 + NO}}<br/>
{{ch2|N2O5 + H2O}} = {{ch2|2HNO3}}.
</center>
{{razr|Физические свойства А. к.}}
Мол. в. — 63,016; бесцветная жидкость с
характерным запахом; ''t''°<sub>''кип.''</sub> 86°, ''t''°<sub>''пл.''</sub> −47°;
уд. в. 1,52 при 15°; при перегонке
благодаря разложению {{ch2|2HNO3}} = {{ch2|N2O3 + 2O + H2O}}
А. к. тотчас выделяет кислород, {{ch2|N2O3}}
и воду; поглощение последней вызывает
повышение ''t''°<sub>''кип.''</sub>. В водном растворе
крепкая А. к. обычно содержит окислы азота,
и приготовление совершенно безводной А. к.
представляет значительные затруднения.
Получить безводную А. к. перегонкой
невозможно, так как минимум упругости
имеют водные растворы А. к., т. е.
прибавление воды к кислоте и обратно
понижает упругость пара (и повышает ''t''°<sub>''кип.''</sub>).
Поэтому в результате перегонки слабой
кислоты (''D'' < 1,4) получается постоянно
кипящий остаток ''D'' = 1,415, с содержанием
68% {{ch2|HNO3}} и с ''t''°<sub>''кип.''</sub> 120°,5 (735 ''мм'').
Перегонка при пониженном давлении дает
остаток с меньшим содержанием {{ch2|HNO3}},
при повышенном давлении — с большим
содержанием {{ch2|HNO3}}. Кислота ''D'' = 1,503 (85%),
очищенная продуванием воздуха от {{ch2|N2O4}},
дает при перегонке остаток с 77,1% {{ch2|HNO3}}.
Кислота ''D'' = 1,55 (99,8%) дает при
перегонке сначала сильно окрашенный
окислами азота раствор ''D'' = 1,62, а в остатке
кислоту ''D'' = 1,49. Т. о. в остатке при
перегонке А. к. всегда оказывается кислота,
соответствующая минимуму упругости
(максимуму ''t''°<sub>''кип.''</sub>). Безводную кислоту можно
получить лишь при смешивании крепкой
(99,1%) А. к. с азотным ангидридом.
Вымораживанием, повидимому, нельзя получить
кислоту свыше 99,5%. При новых способах
(Валентинера) добывания А. к. из селитры,
кислота получается достаточно чистой, при
старых приходилось ее очищать
преимущественно от хлористых соединений и от
паров {{ch2|N2O4}}. Наиболее крепкая кислота
имеет ''D''<sub>0</sub> = 1,559, ''D''<sub>15</sub> = 1,53,
а 100%-ная {{ch2|2HNO3}} — ''D''<sub>4</sub> = 1,5421 (Белей и Манлей);
100%-ная кислота дымит на воздухе и притягивает пары
воды столь же сильно, как и серная
кислота. Кислота с ''D'' = 1,526 при смешивании
со снегом нагревается.
Теплоты образования (из <math>\frac{1}{2}\mbox{H}_2 + \frac{1}{2}\mbox{N}_2 + \frac{3}{2}\mbox{O}_2</math>):
{|
| {{ch2|HNO3}} пар || +34 400 cal
|-
| {{ch2|HNO3}} жидкость || +41 600 &nbsp;»
|-
| {{ch2|HNO3}} кристаллы || +42 200 &nbsp;»
|-
| {{ch2|HNO3}} раствор || +48 800 &nbsp;»
|}
Теплоты разведения: при прибавлении к
{{ch2|HNO3}} одной частицы {{ch2|H2O}} — 3,30 Cal, двух
частиц — 4,9 Cal, пяти частиц — 6,7 Cal,
десяти — 7,3 Cal. Дальнейшее прибавление
дает ничтожное повышение теплового
эффекта. В виде кристаллов получаются:
1) {{ch2|HNO3·H2O}} = {{ch2|H2NO4}} — ромбические,
напоминающие {{ch2|AgNO3}} таблички, ''t''°<sub>''пл.''</sub> = −34°
(−38°); 2) {{ch2|HNO3(H2O)2}} = {{ch2|H5NO5}} — иглы,
''t''°<sub>''пл.''</sub> −18°,2, устойчивы лишь ниже −15°.
Кривая ''t''° закристаллизовывания водной
кислоты имеет три эвтектики (при −66°,3,
при −44°,2, при −43°) и два максимума
({{ch2|HNO3·H2O}} −38°, {{ch2|HNO3·3H2O}} −18°,2).' Те
же особенные точки наблюдаются для теплот
растворения и для переломов кривой
электропроводности, но на последней еще
замечены {{ch2|2HNO3·H2O}} и {{ch2|HNO3·10H2O}}. Из
только что сказанного и по аналогии с
фосфорными к-тами следует, что в растворах
А. к. имеется ее гидрат {{ch2|HNO3}}, но он очень
легко разлагается, что и обусловливает
высокую реакционную способность {{ch2|HNO3·H2O}}.
А. к., содержащая в растворе {{ch2|NO2}},
называется {{razr|дымящей}} (красной).
 
{{razr|Химические свойства}}.
Чистая {{ch2|HNO3}} легко разлагается и
окрашивается в желтоватый цвет благодаря реакции
{{ch2|2HNO3}} = {{ch2|2NO2 + O2 + H2O}} и поглощению
образовавшегося азотноватого ангидрида.
Чистая А. к. и вообще крепкая А. к. устойчива
лишь при низкой ''t''°. Основным признаком
А. к. является ее чрезвычайно сильная
окислительная способность за счет отдачи
кислорода. Так, при действии на металлы (кроме
Pt, Rh, Ir, Au, на к-рые {{ch2|HNO3}} при
отсутствии хлора не действует) А. к. окисляет
металл с выделением окислов азота тем
меньшей степени окисления, чем энергичнее
в качестве восстановителя был окисляемый
металл. Напр., свинец (Pb) и олово (Sn)
дают {{ch2|N2O4}} [{{ch2|2HNO3 + Pb}} = {{ch2|PbO + N2O4 + H2O}};
{{ch2|PbO + 2HNO3}} = {{ch2|Pb(NO3)2 + H2O}}]; серебро —
преимущественно {{ch2|N2O3}}. Сера, особенно
свежеосажденная, окисляется легко, фосфор
при легком подогревании превращается в
фосфористую кислоту. Уголь, накаленный
докрасна, загорается в парах А. к. и в
самой А. к. Окисляющее действие
дымящей красной кислоты больше, чем
бесцветной. Железо, погруженное в нее,
делается пассивным и уже не поддается
действию кислоты. На циклические
органические соединения (бензол, нафталин и т. п.)
А. к. безводная или в смеси с серной к-той,
действует очень сильно, давая
нитросоединения {{ch2|C6H5H + HNO3}} = {{ch2|C6H5NO2 + HOH}}.
Нитрация парафинов идет медленно,
притом только при действии слабой кислоты
(большая степень ионизации). В
результате взаимодействия веществ, содержащих
гидроксил (глицерин, клетчатка), с А. к.
получаются азотнокислые эфиры,
неправильно называемые нитроглицерином,
нитроклетчаткой и т. п. Все опыты и всю работу
с азотной кислотой необходимо вести в
хорошо вентилируемом помещении, но лучше
под специальной тягой.
</div>