Kwas azotowy(V)

Jest to jednak tylko teoretyczny proces, nie mający praktycznego sensu. Na skalę przemysłową kwas azotowy otrzymuje się 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 tlenek azotu(IV) rozpuszczony w wodzie ulega dysproporcjowaniu wg równania:

2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂

W reakcji powstaje kwas azotowy(V) i kwas azotowy(III). Ten ostatni jest nietrwały i ulega dalszemu dysproporcjowaniu według równania:

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.

[edytuj] Właściwości

Stężony kwas azotowy dymi - można zaobserwować wydzielanie brunatnego tlenku azotu(IV) - rozkłada się zgodnie z równaniem:

4HNO₃ ↔ 4NO₂ + O₂ + 2H₂O;

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

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

(przy kwasie stężonym) Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

(przy kwasie rozcieńczonym) 3Cu + 8HNO₃ → 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 chlorowodorowym (w stosunku 1:3 kwas azotowy(V) do chlorowodorowego) tworzy wodę królewską, roztwarzającą prawie wszystkie metale.

[edytuj] Zastosowanie

W handlu najczęściej spotyka się 55% 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.
kwas azotowy jest konieczny do reakcji ksantoproteinowej - czyli reakcji charakterystycznej białek.
HNO₃ jest wykorzystywany w przemyśle farmaceutycznym;
do oczyszczania powierzchni metali
można go użyć także do wytworzenia RDX
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);
składnik paliw rakietowych

Kwas azotowy stosuje się 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; używane m.in. w rakietach radzieckich systemów przeciwlotniczych S-75 i S-200

Zobacz podręcznik na Wikibooks:
Kwas azotowy(V)

Uwaga: Opisane substraty lub produkty są żrące, parzące i szkodliwe, a eksperymenty z nimi mogą skończyć się poważnymi uszkodzeniami lub poparzeniami ciała, a w skrajnych przypadkach nawet śmiercią!