Kwas azotowy (V)

1) Wzór strukturalny:


2) Wzór sumaryczny:
HNO3

3) Podstawowe właściwości fizyczne:
 bezbarwny
 gaz
 cięższy od powietrza
 temperatura krzepnięcia: 332K (41,1OC)
 temperatura wrzenia 356K (83OC)
 doskonale rozpuszcza się w wodzie, czemu towarzyszy silny efekt egzotermiczny
 cięższy od powietrza
 1,5 razy cięższy od wody
 rozkład katalizowany jest przez podwyższoną temperaturę i światło słoneczne
 silna woń
 stężony dymi
 dymi w wilgotnym powietrzu
Kwas azotowy (V) i jego stężone roztwory ulegają rozkładowi, czego skutkiem są powstające tlenki, które nadają my żółtą lub czerwono-żółtą barwę. W połączeniu z woda tworzy dwa hydraty:
HNO3 x H2 o temperaturze topnienia 235K
HNO3 x 3H2 o temperaturze topnienia 254,7K


4) Właściwości chemiczne
 drażni śluzówki nosa
 żrący
 działa utleniająco na wszystkie metale z wyjątkiem platyny i złota
 w reakcji HNO3 z glinem, chromem i żelazem zachodzi pasywacja
 mieszanina HNO3 i HCl w stosunku 1:3 tworzy tzw. wodę królewską, która jest w stanie rozpuścić nawet platynę i złoto
Pod wpływem kwasu azotowego (V) białko zmienia barwę na żółtą, co jest wynikiem reakcji ksantoproteinowej . Na skórę działa żrąco, powoduje bolesne rany oraz żółte zabarwienie skóry (w przypadku kwasu w postaci rozcieńczonego roztworu).
Tworzona z kwasem solnym woda królewska (o której wspomniałam już wcześniej) ma bardzo silne właściwości utleniające, które zawdzięcza wydzielającemu się chlorowi i chlorkowi nitrozylu:
3HCl + HNO3 -> 2H2O + Cl2 + NOCl
68% wodny roztwór tego kwasu jest tak zwanym azeotropem .
Metale takie jak żelazo, chrom, glin w kontakcie ze stężonym kwasem ulegają pasywacji. Dlatego właśnie znacznie lepiej rozpuszczają się one w rozcieńczonym kwasie.

5) Otrzymywanie kwasu azotowego (V)
Kwas azotowy można otrzymać dwoma metodami:
 W wyniku przerobu azotanów występujących w przyrodzie (np. zawartych w złożach saletry w Chile). Jest to od dawna znana metoda i początkowo polegała na działaniu siarczanu żelaza (III) lub ałunów na saletrę sodową. W wieku XIX zastosowanie znalazła metoda oparta na

wykorzystaniu następującej reakcji:

Ten nietrudny sposób otrzymywania kwasu azotowego spowodował, że przez długi czas saletra chilijska stanowiła jedyne źródło surowca do produkcji kwasu azotowego.


 Drugi sposób polegał na rozpuszczeniu tlenków azotu w wodzie według schematu wyznaczanego przez reakcję:

Z powyższej reakcji wynika, że podstawowym surowcem w tym przypadku jest tlenek azotu. Dwutlenek azotu powstaje natomiast przez utlenianie tlenku. Zjawisko zachodzi zgodnie z reakcją:

Utlenianie azotu do tlenku azotu nie jest łatwą sprawą i zachodzi bardzo opornie. Jest ono możliwe np. w łuku Volty, oraz poprzez katalityczne utlenianie amoniaku do tlenku azotu.

6) Zastosowanie
 Kwas azotowy jest odczynnikiem często stosowanym w najrozmaitszych pracach laboratoryjnych.
a) w chemii analitycznej jako środek utleniający i do rozpuszczania metali
 Na skalę techniczną duże ilości kwasu azotowego zużywa się do:
a) produkcji azotanów będących nawozami sztucznymi [Ca(NO3)2 NH4NO3]
b) produkcji materiałów wybuchowych (np. trinitrotoluenu)
c) nitrowania związków organicznych
d) produkcji azotanów srebra dla przemysłu fotograficznego
e) oczyszczania powierzchni metali
f) produkcji paliw rakietowych
g) produkcji środków farmaceutycznych
h) produkcji barwników


Wzory i schemat w załączniku