硝酸 意思解释

2016-06-05 00:00:00 来源:互联网化工百科 编辑:中国成人教育百科全书·化学·化工人评论

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化学式HNO3。是氮(+ V)的含氧酸,是一元强酸,二氧化氮溶于水可得到硝酸。硝酸能与水以任何比例混合,纯硝酸是无色液体,熔点为-42℃,沸点86℃。当溶入过量的NO2时,即得发烟硝酸,是红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。纯硝酸自电离式为:

NO2+离子的存在对有机化学中的硝化反应具有重要意义。硝酸加热或受光照时会放出NO2,故通常将硝酸保存于棕色瓶中,实验室常用的浓硝酸密度为1.41g·cm-3,约含HNO368%(浓度相当于15mol·l-1)。硝酸分子中氮与氧原子之间除形成共平面的σ键外,氮的π轨道中一对电子和两个氧原子中的π电子还形成三中心四电子离域π键,Π43;而在NO-3离子中,由于H+给硝酸根一个外来电子,共有6个电子,故除了σ键外,还有氮与3个氧原子形成的四中心六电子π键Π64。硝酸的氧化性较强,可氧化许多非金属单质,例如,

H2S,HI等还原性较强,比相应的单质更易被硝酸所氧化。有机物如松节油遇浓硝酸则燃烧,生成CO2,NO2和H2O,因此贮运时,不能把它与易氧化的物质放在一起。

硝酸与金属作用,反应产物比较复杂,金属被氧化后的产物,一般说来有4种情况:(1)某些金属被氧化成可溶性盐如Cu(NO3)2,AgNO3等。(2)某些金属易溶于稀硝酸,但不溶于浓硝酸,如Al,Fe,Cr等,这是由于表面钝化的结果。(3)某些金属被氧化成氧化物,此种氧化物不溶于硝酸,如MoO3,WO3,SnO2等。(4)某些贵金属Au,Pt,Ir等不与硝酸作用。硝酸与盐酸的混合物(摩尔比1:3)叫做王水,金、铂等可溶于王水,王水中存在着好几种强氧化剂如HNO3,新生态的氯和NOCl等。

金与铂在王水中的溶解也与配合作用有关,例如,

硝酸和金属作用后,本身有可能被还原为一系列还原程度不同的化合物,

究竟是哪一种产物为主,与硝酸的浓度,还原剂的活泼性,电极电势等诸因素有关。实验证明,一般说来,浓硝酸(16~17mol·l-1)以还原成NO2为主;稀硝酸(8~6mol·l-1)以还原成NO为主;再稀的硝酸(2mol·l-1)与活泼金属反应,产物以N2O为主;极稀硝酸(1mol·l-1以下)与活泼金属反应,则主要还原产物为NH3,当然,在硝酸溶液中以NH4+形式存在,例如,

浓硝酸的氧化力比稀硝酸强,例如,浓硝酸不仅能氧化HI,而且能氧化HCl(得Cl2与NOCl)。在碱性溶液中,硝酸盐的氧化性比硝酸的氧化性弱,此外,还要注意,氧化还原反应能否顺利进行还与反应速度有关。工业上以铂网为催化剂,用空气中的氧将氨氧化为NO。NO进一步氧化为NO2, 用水吸收就得到硝酸。实验室中制取少量的硝酸是用浓硫酸与硝酸钠作用:

NaNO3+H2SO4=NaHSO4+HNO3

硝酸是三大强酸之一,它是制造炸药、染料、塑料、硝酸盐和许多其他化学产品的重要原料, 也是实验室最常用的试剂之一。

 

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