§ 38. Азотная кислота

Химические свойства

HNO3 — сильная одноосновная кислота, проявляет общие свойства кислот, обусловленные ионом водорода, а окислительные свойства — за счёт атома азота в достаточно высокой степени окисления +5.

I. Общие химические свойства. К общим химическим свойствам азотной кислоты относятся её действие на индикаторы и образование солей. Изменение окраски индикаторов происходит за счёт ионов водорода Н+, образующихся при диссоциации кислоты:

HNO subscript 3 space rightwards arrow space straight H to the power of plus plus space NO subscript 3 superscript minus.

Соли (нитраты) образуются при взаимодействии с основными и амфотерными оксидами (1), гидроксидами металлов (2), другими солями (3):

1 stack МgO plus 2 bold H NO subscript 3 with оксид space основный below equals Mg left parenthesis NO subscript 3 right parenthesis subscript 2 plus straight H subscript 2 straight O MgO plus 2 bold H to the power of bold plus equals Mg to the power of 2 plus end exponent plus straight H subscript 2 straight O
stack ZnO plus 2 bold H NO subscript 3 with оксид space амфотерный below equals Zn left parenthesis NO subscript 3 right parenthesis subscript 2 plus straight H subscript 2 end subscript straight O ZnO plus 2 bold H to the power of bold plus equals Zn to the power of 2 plus end exponent plus straight H subscript 2 straight O
2 stack KOH plus bold H NO subscript 3 equals space KNO subscript 3 with основание space left parenthesis щёлочь right parenthesis below plus space straight H subscript 2 straight O bold H to the power of bold plus plus OH to the power of – equals straight H subscript 2 straight O
stack Al left parenthesis OH right parenthesis subscript 3 plus 3 bold H NO subscript 3 equals with гидроксид space амфотерный below Al left parenthesis NO subscript 3 right parenthesis subscript 3 plus 3 straight H subscript 2 straight O Al left parenthesis OH right parenthesis subscript 3 space end subscript plus space 3 bold H to the power of bold plus equals space Al to the power of 3 plus end exponent plus space 3 straight H subscript 2 straight O
3 stack Na subscript 2 CO subscript 3 space with соль below plus space 2 bold H NO subscript 3 space end subscript equals space 2 NaNO subscript 3 space plus space straight H subscript 2 straight O space plus space CO subscript 2 not stretchy upwards arrow 2 bold H to the power of bold plus plus space CO subscript 3 superscript 2 minus end superscript equals CO subscript 2 not stretchy upwards arrow plus space straight H subscript 2 straight O

II. Окислительные свойства азотной кислоты. Эти свойства HNO3 проявляет в реакциях с металлами, неметаллами, органическими веществами.

Она окисляет металлы, расположенные в ряду активности как до водорода, так и после водорода, кроме золота и платины. Так, при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с медью и другими малоактивными металлами (Ag, Hg и др.) продуктом восстановления является оксид азота(IV) — бурый газ:

Cu space plus space 4 HN with space space plus 5 on top straight O subscript 3 left parenthesis конц right parenthesis end subscript space equals space Cu left parenthesis NO subscript 3 right parenthesis subscript 2 space plus stack space 2 straight N with space space plus 4 on top straight O subscript 2 not stretchy upwards arrow plus space 2 straight H subscript 2 straight O,

а в разбавленной азотной кислоте — оксид азота(II):

3 Cu space plus space 8 HN with space space plus 5 on top straight O subscript 3 left parenthesis разб right parenthesis end subscript space equals space 3 Cu left parenthesis NO subscript 3 right parenthesis subscript 2 space plus space stack 2 straight N with space space plus 2 on top straight O not stretchy upwards arrow plus space 4 straight H subscript 2 straight O.

Состав образующихся продуктов зависит как от концентрации азотной кислоты, так и от активности металла. При этом чем ниже концентрация азотной кислоты и выше активность металла, тем сильнее восстанавливается азот.

С более активными металлами продуктами восстановления могут быть N2O, NO, NO2, N2, NH4NO3. В общем виде взаимодействие азотной кислоты с металлами можно представить схемой:

Как правило, в реакции образуется смесь продуктов восстановления с преобладанием отдельных из них.

Вспомним также (9 кл.), что концентрированная азотная кислота при низких температурах не взаимодействует с железом, хромом, алюминием, кобальтом — пассивирует их. Помимо металлов, азотная кислота окисляет многие неметаллы (C, S, P). Органические вещества в концентрированной кислоте могут воспламеняться (амины, скипидар).