Kwas azotowy(V)
Struktury rezonansowe kwasu azotowego Struktury rezonansowe kwasu azotowego
Ogólne informacje
Nomenklatura systematyczna ( IUPAC ):
kwas azotowy(V)
Inne nazwy	kwas azotowy
Wzór sumaryczny	HNO3
SMILES	O[N+](=O)[O-]
Masa molowa	63,01 g / mol
Wygląd	bezbarwna, przejrzysta ciecz
Identyfikacja
Numer CAS	7697-37-2
PubChem	944[1]
Właściwości Gęstość i stan skupienia 1,51 g/cm3 ; ciecz Rozpuszczalność w wodzie miesza się w każdych proporcjach Temperatura topnienia -42 °C Temperatura wrzenia 83 °C Kwasowość (pKa) pKa = -1,4
Niebezpieczeństwa
Zagrożenia
Żrący Utleniający Żrący (C) Utleniający (O)
NFPA 704	0 4 0 OX
Zwroty ryzyka	8-35
Zwroty bezpieczeństwa	(S1/2), S23, S26, S36, S45
Numer RTECS	QU5775000
Podobne związki
Inne aniony	Azotan sodu Azotan potasu
Podobne związki	Kwas azotowy(III) Tlenek azotu(V)
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków standardowych (25 °C, 1000 hPa)

Kwas azotowy(V) (kwas azotowy), HNO₃ – nieorganiczny związek chemiczny , jeden z najsilniejszych kwasów tlenowych.

Otrzymywanie

Kwas azotowy(V) można na skalę przemysłową otrzymywać w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku (w temperaturze 900 °C w obecności platyny i rodu ) 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(V) i kwas azotowy(III) . Ten drugi jest nietrwały i ulega dalszemu dysproporcjowaniu:

3HNO₂ → HNO₃ + 2NO + H₂O

Powstały tlenek azotu(II) jest ponownie utleniany i wykorzystywany w procesie. Tę metodę otrzymywania kwasu azotowego z tlenku azotu opracował Ignacy Mościcki .

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^[2]. Na powietrzu dymi, można zaobserwować wydzielanie brunatnego tlenku azotu(IV) :

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 ^[2].

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(V) 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

Zaś niektóre, jak np. glin , chrom i żelazo ulegają pasywacji po zetknięciu z tym kwasem.
Przebieg reakcji miedzi z kwasem azotowym (V) 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 .

Zastosowanie

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

• z kwasu azotowego(V) 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

Wpływ na organizm

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.^[2]

Przechowywanie

Kwas azotowy należy przechowywać w pojemnikach kwasoodpornych bez dostępu światła, z dala od metali i materiałów palnych. Pomieszczenie powinno mieć zapewnioną wentylację^[2].

Przypisy