Lämmastikhape

click fraud protection

tugev monoaluselist hape, mis on normaaltingimustel värvitu vedelik, mis muutub kollaseks ladustamisel võib olla tahkes olekus, iseloomustab kaks kristallteisendid (monoclinic või ortorombilist võre), temperatuuridel alla miinus 41,6 ° C.See aine, mille keemiline valem - HNO3 - lämmastikhape nimetatakse.See on molaarmass 63,0 g / mol, ja see vastab tihedus 1,51 g / cc.Keemistemperatuur happe võrdne 82,6 ° C, millega kaasnes protsessi lagunemine (osaliselt): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2.Happelahus massiosa põhiainet olevat 68% keeb temperatuuril 121 ° C.Murdumisnäitaja puhta aine vastab 1,397.Acid saab segada veega mis tahes vahekorras ning olles tugev elektrolüüdi peaaegu täielikult dissotsieeruvad ioonideks H + ja NO3-.Tahkel kujul - trihüdraat ja monohüdraat valemiga: HNO3 • 3H2O • HNO3 ja H2O.

Lämmastikhape - söövitav, mürgine aine ja tugev oksüdeerija.Keskajast tuntud nime, nagu "tugev vesi» (Aqua Fortis).Alkeemikud, kes avastas happe 13. sajandil, sai nime, veendumaks, et see on ebatavaline omadused (roostetanud kõik metallid peale kulla), edestades miljon korda võimu äädikhape, mis neil päevil peeti kõige aktiivsem.Kuid isegi pärast kolme sajandi on leitud, et söövitada isegi kuld võib olla hapete segu nagu lämmastik- ja soolhape mahusuhtes 1: 3, mis sel põhjusel nimetatakse "kuningvesi".Välimus kollase varjund säilitamisel kuhjumise tõttu lämmastikoksiidide seal.Sales happe sagedamini kontsentratsiooniga 68%, samas kui sisu põhiaine rohkem kui 89% seda nimetatakse "suitsev".

keemilised omadused lämmastikhape eristada seda lahjendatud väävelhape või soolhapet et HNO3 tugevam oksüdeerija, et kunagi ilmus vesiniku reaktsioonides metallidega.Läbi oksüdatiivse omadused, mis tal reageerib paljude mittemetallidega.Ja mõlemal juhul on alati olnud lämmastikdioksiidi NO2.Redoks redutseerimisreaktsiooni lämmastiku ilmnevad erineval määral: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, mis määratakse happe kontsentratsiooni ja aktiivsuse metallist.Molekulid moodustatud ühendite sisaldab lämmastikku oksüdatsiooniastmega 5, 4, 3, 2, 1, 0, 3, vastavalt.Näiteks vask oksüdeerub kontsentreeritud happe vasknitraat (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O ja fosforit - kuni metafosforhapet: P + 5HNO3 → 5NO2 + 2H2O + HPO3.

teisiti lahjendatud lämmastikhapet reageerib mittemetallide.Näiteks reaktsioonil fosfori: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO näha, et lämmastik on vähendatud värviliste riik.See toodab süsinikmonooksiidi, lämmastiku ja fosfori oksüdeeritakse fosforhape.Kontsentreeritud lämmastikhappe segu soolhape lahustab kulda: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O plaatina: 3PT + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + 8H2O.Nendes reaktsioonides esialgu soolhappe oksüdeeritakse lämmastikhappe eraldamine kloori ja seejärel kompleksi moodustamiseks metallkloriidid.

Lämmastikhape on saadud tööstuslikul peamiselt kolmel viisil:

  1. esimene - reageerivad soolad väävelhape: H2SO4 + NaNO3 → HNO3 + NaHSO4.Varem oli see ainus meetod, kuid tekkega muid tehnoloogiaid, praegu seda kasutatakse laboris toota hapet suitsev.
  2. teine ​​- on kaare meetod.Kuigi puhub õhku läbi elektrikaare käes temperatuuril 3000-3500 ° C, osa lämmastiku õhus reageerib hapnikuga, moodustades süsinikmonooksiidi, lämmastiku: N2 + O2 → 2NO, mis pärast jahutamist oksüdeeritakse lämmastikdioksiidi (kõrge temperatuuri monooksiidi hapnikuga ei reageeri): O2 + 2NO → 2NO2.Seejärel praktiliselt kõik lämmastikdioksiidi liiaga lahustunud hapniku veest 2H2O + O2 → 4NO2 + 4HNO3.
  3. kolmas - see ammoniaak meetodi.Ammoniaak oksüdeeritakse plaatinakatalüsaatoriga et lämmastikmonooksiidi: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O.Saadud nitroosgaasid jahutatakse ja moodustunud lämmastikdioksiidi, mis imendub vesi.Selle meetodiga, happe kontsentratsiooni 60-62%.

Lämmastikhape on laialt kasutatakse tööstuses ravimite valmistamiseks, värvainete, lõhkeainete, lämmastik- väetiste ja lämmastikhappest soolad.Lisaks sellele kasutatakse lahustumist metall (näiteks vask, plii, hõbeda), mis ei reageeri teiste hapetega.Ehted äri määramiseks kasutatakse kulla sulamist (see on peamine meetod).