Как сделать азотную кислоту
Азотная кислота – одна из самых сильных одноосновных кислот. Ее химическая формула – HNO3. Представляет собою бесцветную жидкость, «дымящую» на воздухе (при содержании самой кислоты от 95% и выше). Может иметь буроватый оттенок разной степени насыщенности, ввиду присутствия в ней оксида азота NO2. Каким образом получают азотную кислоту?
В отличие от прочих одноосновных кислот, реакции азотной кислоты с металлами идут по другому механизму. То есть, не выделяется водород, а образуются различные оксиды азота (NO2, NO, N2O), в зависимости от концентрации кислоты. В некоторых случаях, может выделиться чистый азот, или даже образоваться нитрат аммония. Это ее характерная особенность, о которой всегда следует помнить.
С золотом, металлами платиновой группы и с танталом азотная кислота даже концентрированная не реагирует. Однако, смесь азотной и соляной кислот (1:3 по объему) растворяет и золото, и платину. Поэтому такая смесь издревле называлась «царской водкой», то есть подразумевалось, что она одолевает даже «царя металлов» - золото. При реакции с золотом, образуется соединение HAuCl4, при реакции с платиной – H2PtCl6.
Еще в эпоху раннего средневековья, алхимики открыли метод синтеза азотной кислоты путем прокаливания смеси селитры и купороса (медного, впоследствии – железного). Разумеется, он давно устарел, и сейчас может использоваться лишь в качестве ознакомительно-демонстрационного, например, на уроках химии.
В лабораторных условиях можно получить азотную кислоту, воздействуя на калийную или натриевую селитру, то есть на калий или натрий азотнокислый концентрированной серной кислотой, при повышенной температуре. Реакция идет по такой схеме:
NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3, азотная кислота выделяется в виде паров, которые улавливают.
Основной современный способ синтеза азотной кислоты основан на окислении аммиака в присутствии платиновых катализаторов с разными добавками, например, родия. Поскольку сырьем служит синтетический аммиак, эти два производства в целях экономии часто совмещают, или они находятся в непосредственной близости друг от друга. Реакции идут по такой схеме:4NH3+5O2=4NO +6H2O(образуется окись азота двухвалентного).
2NO+O2=2NO2(Окисление продукта до образования оксида азота четырехвалентного).
NO2+O2 + H2O=HNO3(Образование азотной кислоты).
