Propriedade química do ácido nítrico

Instabilidade

concentrado O ácido nítrico é instável.Quando exposto à luz ou ao calor, se decompõe e libera dióxido de nitrogênio.O dióxido de nitrogênio decomposto se dissolve em ácido nítrico, dando assim uma aparência amarelo-clara.Mas o ácido nítrico diluído é relativamente estável.

Equação de reação: 4HNO = iluminação = 4NO_ + O + 2H_O

4HNOtamping= = 4NO compactação_+Otamping_+2H compactação O

Esterificação (acidez forte)

O ácido nítrico pode esterificar com álcoois para produzir ésteres de nitrato correspondentes.No passado, o ácido nítrico participava da reação de esterificação era considerado como produzindo intermediários catiônicos de carbono.No entanto, muitas literaturas descrevem o mecanismo como esterificação de Fischer, ou seja, a "desidrogenação do álcool desidrílico ácido" possui o mesmo mecanismo de esterificação do ácido carboxílico.

O ácido nítrico pode ser completamente ionizado em solução aquosa, produzindo um grande número de íons de hidrogênio:

Como o hidrato de maior valência (+5) do elemento nitrogênio, o ácido nítrico tem forte acidez.De um modo geral, a solução aquosa de ácido nítrico é completamente ionizada.O ácido nítrico pode ser esterificado com álcoois, como a preparação de nitroglicerina.(Na verdade, usamos ácido sulfúrico concentrado para produzir muito NO2), que é mais barato e mais fácil de manusear.Com outros desidratantes mais fortes, como o P4O10, também podemos produzir muitos cátions nitrílicos, que é a essência da nitração.

A esterificação do ácido nítrico é usada para produzir nitrocelulose.A equação é a seguinte:

3nHNO 3+ [C6H7O 2(OH)3]n-[C6H7O 2(O-NO2)3]n+3nH 2

Para a produção de nitroglicerina, veja a seguinte equação:

Nitrificação

Ácido nítrico concentrado ou ácido nítrico fumegante misturado com agente desidratante (ácido sulfúrico concentrado, pentóxido de fósforo) pode ser usado como reagente de nitração para iniciar a nitrificação de alguns compostos.A reação de nitração pertence à substituição eletrofílica.O reagente eletrofílico na reação é o íon nitrato.O agente desidratante é benéfico para a produção de íon nitrato.

A reação de nitração mais comum é a nitração de benzeno:

Esta reação é frequentemente usada para produzir 2,4,6-trinitrotolueno (TNT).

Equação:

Reacção redox

O nitrogênio na molécula de ácido nítrico é a valência mais alta (+5), então o ácido nítrico tem forte oxidação.Seus produtos de redução variam com a concentração de ácido nítrico.De um modo geral, quanto maior a concentração de ácido nítrico, menos elétrons por molécula de ácido nítrico.Os produtos de redução do ácido nítrico concentrado são principalmente dióxido de nitrogênio, ácido nítrico diluído é principalmente óxido nítrico, e o ácido nítrico mais fino pode ser reduzido a dióxido.Nitrogênio, nitrogênio, nitrato de amônio e assim por diante, deve-se ressaltar que os produtos acima são apenas produtos dominantes.De fato, com o prosseguimento da reação, a concentração de ácido nítrico diminui gradualmente e todos os produtos de redução podem aparecer.

HNO 3-0.803_NO2-1.07_HNO 2-0.983_NO-1.591_N2O-1.77_N2-0.27_NH 4+

HNO 3-0,957_NO

HNO 3-1.11_N2O

HNO 3-1.24_N2

HNO 3-0,88_NH 4+

Reação típica

Ácido nítrico concentrado:

Ácido nítrico diluído:

Ácido nítrico muito diluído:

Ácido nítrico extremamente diluído:

Notas de resposta:

1. O ácido nítrico puro pode ser auto-ionizado:

2. Devido à forte oxidação do ácido nítrico, o hidrogênio não pode ser produzido pelo ácido nítrico.Assim que os íons de hidrogênio são substituídos de ácido nítrico para hidrogênio, eles são oxidados por íons de nitrato.

O princípio está certo:

(Ácido nítrico concentrado)

(Ácido nítrico diluído)

3. A forte oxidação do ácido nítrico não vem do íon nitrato (o próprio íon nitrato não tem oxidação), mas do íon nitrato em condições ácidas.(por exemplo, adicionando ácido clorídrico em solução de nitrato ferroso, a cor da solução muda de verde para amarelo, adicionando solução de tiocianato de potássio, e a solução torna-se vermelho sangue. Está provado que os íons ferrosos são oxidados a íons de ferro novamente.

4. A oxidação do ácido nítrico é proporcional à sua concentração.O ácido nítrico diluído reage com o metal para produzir óxido nítrico.O ácido nítrico concentrado reage com o metal para produzir óxido nítrico, mas a capacidade oxidante do ácido nítrico concentrado é mais forte do que a do ácido nítrico diluído.O óxido nítrico é oxidado a dióxido de nitrogênio pelo íon nitrato na presença de íon hidrogênio.A equação é a seguinte:

O iodeto de hidrogênio reage com ácido nítrico de concentração diferente para oxidar íons de iodo em íons de iodo e iodato, respectivamente:

(Ácido nítrico diluído)

(Ácido nítrico concentrado)

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