Как сделать азотную кислоту
- Азотная кислота: одна из самых сильных кислот
- Необычный механизм реакций с металлами
- Универсальное растворение золота и платины
- Древний метод синтеза азотной кислоты
- Современные методы получения азотной кислоты
Азотная кислота: одна из самых сильных кислот
Азотная кислота, известная также как HNO3, является одной из самых сильных одноосновных кислот. Она представляет собой бесцветную жидкость, которая может иметь буроватый оттенок разной степени насыщенности из-за присутствия в ней оксида азота NO2. Однако, чтобы получить эту кислоту, необходимо знать, какие реакции нужно провести.
Необычный механизм реакций с металлами
В отличие от других одноосновных кислот, азотная кислота реагирует с металлами по-другому. Вместо образования водорода, образуются различные оксиды азота в зависимости от концентрации кислоты. В ряде случаев может выделиться чистый азот или образоваться нитрат аммония. Это характерная особенность азотной кислоты, которую всегда следует помнить.
Универсальное растворение золота и платины
Несмотря на свою силу, азотная кислота не реагирует с золотом, металлами платиновой группы и танталом, даже в концентрированной форме. Однако, смесь азотной и соляной кислот (1:3 по объему) может растворить и золото, и платину. Именно поэтому такая смесь получила название "царская водка", подразумевая, что она способна одолеть даже "царя металлов" - золото. При реакции с золотом образуется соединение HAuCl4, а при реакции с платиной - H2PtCl6.
Древний метод синтеза азотной кислоты
Уже в древние времена алхимики открыли метод синтеза азотной кислоты путем прокаливания смеси селитры и купороса. Несмотря на то, что этот метод давно устарел и сейчас используется лишь в качестве ознакомительно-демонстрационного, он позволял получить азотную кислоту. Для этого медный купорос прокаливали, а затем добавляли селитру, что приводило к образованию кислоты.
Современные методы получения азотной кислоты
В современных условиях азотную кислоту можно получить, воздействуя на калийную или натриевую селитру концентрированной серной кислотой при повышенной температуре. Реакция проходит следующим образом: NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3, а азотная кислота выделяется в виде паров, которые улавливают.
Однако, основной современный способ синтеза азотной кислоты заключается в окислении аммиака в присутствии платиновых катализаторов с различными добавками, такими как родий. Сырьем для этого процесса служит синтетический аммиак. Часто процессы синтеза аммиака и азотной кислоты совмещаются или находятся в непосредственной близости друг от друга для экономии ресурсов. Реакции идут по следующим схемам: 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).
В результате использования указанных методов, азотная кислота стала широко доступной и нашла применение в различных областях, включая химическую промышленность и производство удобрений. Ее сильные кислотные свойства делают ее неотъемлемым компонентом многих процессов и продуктов.
