Kwas azotowy

Ten artykuł należy dopracować zgodnie z zaleceniami edycyjnymi: zweryfikować treść i dodać źródła. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się na stronie dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości prosimy usunąć szablon {{Dopracować}} z kodu tego artykułu.

Kwas azotowy
Struktury rezonansowe kwasu azotowego
Nazewnictwo
Nomenklatura systematyczna (IUPAC) podst. hydroksyazanodion addyt. hydroksydodioksydoazot wodor. wodoro(trioksydoazotan)
Inne nazwy i oznaczenia półsyst. kwas azotowy Stocka kwas azotowy(V)
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	HNO3
Inne wzory	HONO2
Masa molowa	63,01 g/mol
Wygląd	bezbarwna ciecz[1]
SMILES O[N+](=O)[O-]
Identyfikacja
Numer CAS	7697-37-2
PubChem	944[5]
Właściwości Gęstość i stan skupienia 1,51 g/cm³; ciecz Rozpuszczalność w wodzie miesza się w każdych proporcjach Temperatura topnienia −41,6 °C[1] Temperatura wrzenia 84 °C[1] Kwasowość (pKa) −1,4
Niebezpieczeństwa MSDS Zewnętrzne dane MSDS Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów Zagrożenia wg Rozporządzenia CLP, zał. VI[3] Niebezpieczeństwo Zwroty H H272, H314 Zwroty EUH brak zwrotów EUH Zwroty P P220, P280, P305+P351+P338, P310[4] Europejska klasyfikacja substancji Zagrożenia wg Dyrektywy 67/548/EWG, zał. I[3] Utleniający (O) Żrący (C) Zwroty R R8, R35 Zwroty S S1/2, S23, S26, S36, S45 NFPA 704[2] 0 3 2 OX Numer RTECS QU5775000
Podobne związki
Inne aniony	kwas metafosforowy kwas fosforowy kwas arsenowy
Pochodne	azotany: • sole, np. KNO3, NaNO3, NH4NO3 • estry, np. azotan metylu, nitrogliceryna
Podobne związki	kwas azotawy
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons
Podręcznik w Wikibooks

Kwas azotowy, HNO₃ – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najsilniejszych kwasów tlenowych.

[edytuj] Otrzymywanie

Kwas azotowy można na skalę przemysłową otrzymywać w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku (w temperaturze 900 °C w obecności platyny i rodu jako katalizatorów) według równania:

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Tak uzyskany tlenek azotu(II) utlenia się do tlenku azotu(IV):

2NO + O₂ → 2NO₂

Następnie powstały tlenek ulega dysproporcjowaniu w wodzie wg równania:

2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂

W reakcji powstaje kwas azotowy i kwas azotawy. Ten drugi jest nietrwały i ulega dalszemu dysproporcjowaniu:

3HNO₂ → HNO₃ + 2NO + H₂O

Powstały tlenek azotu(II) jest ponownie utleniany i wykorzystywany w procesie.

Ignacy Mościcki otrzymał kwas azotowy z tlenku azotu, który był produkowany z powietrza na łuku elektrycznym o wysokim napięciu.

[edytuj] Właściwości

Czysty kwas azotowy jest bezbarwną cieczą. Podczas dłuższego przechowywania ulega częściowemu rozkładowi i zabarwia się na żółto lub brązowo; rozkład ten przyspiesza podwyższona temperatura i światło^[6]. Na powietrzu dymi, można zaobserwować wydzielanie brunatnego tlenku azotu(IV)^[1]:

4HNO₃ → 4NO₂ + O₂ + 2H₂O

Stężony roztwór kwasu azotowego ma silne działanie korodujące, jest on bardzo aktywny chemicznie, a reakcje mogą być gwałtowne, nawet wybuchowe. Może spowodować zapłon materiałów palnych. Rozcieńczanie stężonego kwasu azotowego jest procesem egzoenergetycznym^[6].

Gęstość stężonego 65% kwasu azotowego wynosi 1,40 g/cm³, temperatura wrzenia ok. 120 °C, a temperatura topnienia ok. -32 °C. Jest mocnym kwasem – ulega całkowitej dysocjacji po dodaniu minimalnej ilości wody. Kwas azotowy i jego sole są bardzo silnymi utleniaczami – dlatego gwałtownie reaguje nawet z metalami nie wypierającymi wodoru (np. miedź lub srebro). Utlenia także pewne niemetale:

S + 2HNO₃ → H₂SO₄ + 2NO

3C + 4HNO₃ → 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

P₄ + 20HNO₃ → 4H₃PO₄ + 20NO₂ + 4H₂O

Metale takie, jak np. glin, chrom i żelazo w zetknięciu ze stężonym kwasem azotowym ulegają pasywacji.
Przebieg reakcji miedzi z kwasem azotowym przedstawiają równania :

Cu + 4HNO_3(stężony) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO_{3(rozcieńczony)} → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Powstający w reakcji ze stężonym kwasem tlenek azotu(IV) jest silnie trującym gazem, o bardzo intensywnym, nieprzyjemnym zapachu i brunatnym zabarwieniu.

W mieszaninie z kwasem solnym (w stosunku 1:3) tworzy wodę królewską, roztwarzającą większość metali, także szlachetnych.

[edytuj] Zastosowanie

W handlu najczęściej spotyka się 65% roztwór kwasu azotowego (azeotrop).

• Z kwasu azotowego otrzymuje się ważne, łatwo rozpuszczalne sole azotany, estry (np. nitrogliceryna), a także związki nitrowe (np. trinitrotoluen). Wszystkie te związki są utleniaczami i mają tendencję do gwałtownego, mniej lub bardziej wybuchowego rozkładu.
• W chemii analitycznej do wykrywania białek w reakcji ksantoproteinowej.
• W przemyśle farmaceutycznym.
• Do oczyszczania powierzchni metali, np. mycie urządzeń przemysłu spożywczego w procesie CIP.
• W warunkach amatorskich nadaje się do wytrawiania obwodów drukowanych (nie pozostawia uciążliwych zanieczyszczeń, jakie powstają przy wytrawianiu chlorkiem żelazowym, poza tym trawienie kwasem azotowym jest dużo szybsze).
• Do otrzymywania barwników, lakierów, nawozów sztucznych, tworzyw sztucznych.
• Jako utleniacz paliw, również hipergolowych. Zwykle w postaci czerwonego dymiącego kwasu azotowego (otrzymanego po dodaniu 13-15% czterotlenku azotu do białego dymiącego kwasu azotowego) z dodatkiem, np. 0,6% fluorowodoru, w celu zmniejszenia działania korozyjnego; używany m.in. w rakietach radzieckich systemów przeciwlotniczych S-75 i S-200.

[edytuj] Niebezpieczeństwa

Pary kwasu azotowego mogą wywołać stany zapalne dróg oddechowych, które mogą prowadzić do obrzęku płuc i odoskrzelowego zapalenia płuc. Spożycie może spowodować śmiertelną perforację ścian żołądka lub jelit. W kontakcie ze skórą wywołuje martwicę lub zwęglenie. Większe poparzenia mogą prowadzić do zapaści lub wstrząsu. Poparzenie ponad 15% ciała stanowi zagrożenie dla życia^[6].

Kwas azotowy należy przechowywać w pojemnikach kwasoodpornych bez dostępu światła, z dala od metali i materiałów palnych. Pomieszczenie powinno mieć zapewnioną wentylację^[6].

[edytuj] Przypisy