Typpihappo

Vahva yksiemäksinen happo, joka on standardi-olosuhteissa väritön neste, joka muuttuu keltaiseksi säilytyksen aikana voi olla kiinteässä tilassa, tunnettu siitä, että kaksi kiteistä muutoksia (monokliininen tai ortorombinen ristikko) lämpötilassa alle miinus 41,6 ° C Tämän aineen kemiallinen kaava - HNO3 - typpihappo kutsutaan. Se on moolimassa 63,0 g / mol, kun taas sen tiheys vastaa 1,51 g / cm. Refluksi lämpötila oli 82,6 ° C, liittyy hajoaminen (osittainen): 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2. happoliuoksella, jonka massa osa emäksisen aineen 68% kiehuu lämpötilassa 121 ° C Taitekerroin puhdasta ainetta vastaa 1397. Happo voidaan sekoittaa veteen missä tahansa suhteessa ja, joka on vahva elektrolyytti, lähes kokonaan hajota ioneiksi H + ja NO3. Kiinteässä muodossa - trihydraattia ja monohydraatti, jolla on kaava: HNO3 • 3H2O ja HNO3 • H2O vastaavasti.

Typpihappo - korroosio aktiivinen, myrkyllinen aine, ja voimakas hapettava aine. Keskiajalta tiedossa, että nimi, kuten "vahva vesi» (Aqua Fortis). Alkemistit joka löysi hapon 13-luvulla, antoi nimen, että se satunnaisia ominaisuuksia (syöpynyt kaikki metallit paitsi kulta), ylitti miljoona kertaa tehokkaampi kuin etikkahappoa, joka siihen aikaan pidettiin aktiivisin. Mutta vaikka kolme vuosisatojen on havaittu, että syövyttävät, jopa kultaa voi olla happojen seosta, kuten typpi- ja suolahappo on tilavuussuhteessa 1: 3, joka on tämän vuoksi nimeltään "aqua regia". Ulkonäkö keltainen väri varastoinnin aikana johtuu kertyminen typen oksidien se. Käytettävissä happo, jonka pitoisuus usein 68%, ja kun pitoisuus pohjamateriaalin yli 89% se on nimeltään "savuava".

Kemialliset ominaisuudet typpihappoa, se erotetaan laimealla rikkihapolla tai suolahapolla, että HNO3 voimakkaampi hapetin siis koskaan julkaistu vety reaktioissa metallien kanssa. Koska oksidatiivisen ominaisuudet, se reagoi myös monia ei-metalleja. Ja molemmissa tapauksissa on aina muodostettu typpidioksidin NO2. Redox-reaktioissa, typen talteenotto tapahtuu vaihtelevasti: HNO3, NO2, N2O3, NO, N2O, N2, NH3, joka on määritetty hapon pitoisuus ja aktiivisuus metallia. Molekyylit muodostuneet yhdisteet sisältää typpeä hapetustilassa +5, +4, +3, +2, +1, 0, +3, vastaavasti. Esimerkiksi kuparia hapetetaan suolahappoa ja kupari nitraatti (II): Cu + 4HNO3 → 2NO2 + Cu (NO 3) 2 + 2H2O, ja fosfori - ja metafosforihappoa: P + 5HNO3 → 5NO2 + HPO3 + 2H2O.

Muuten vuorovaikutuksessa laimealla typpihapolla epämetalliatomeja. Esimerkissä reaktion kanssa fosfori: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO nähdä, että typpi pelkistetään kaksiarvoinen tilaan. Tuloksena on typpioksidia ja fosfori hapettuu hapan fosfaatti. Väkevää typpihappoa seoksena kloorivetyhapolla liukenee kulta: Au + 4HCl + HNO3 → NO + H [AuCl4] + 2H2O ja platina: 3PT + 18HCl + 4HNO3 → 4NO + 3H2 [PtCl6] + · 8H2O. Näissä reaktioissa, aluksi, suolahappoa hapetetaan typpi- kloorin vapautumisen, ja sen jälkeen muodostavat kompleksin metalliklorideja.

Typpihappoa tuotetaan kaupallisesti saatu kolmella tavalla:

1. Alkuperä - saattamalla suolat rikkihapon: H2SO4 + NaNO 3 → HNO3 + NaHSO4. Aikaisemmin, se oli ainoa tapa, mutta kynnyksellä muiden teknologioiden, se on tällä hetkellä käytössä laboratoriossa tuottaa savuavaa happoa.
2. Toinen - se on tapa kaaren. Kun ilma yli valokaari , jonka lämpötila on 3000-3500 ° C, osa ilman typpeä reagoi hapen kanssa, muodostaen typpimonoksidia: N2 + O2 → 2NO, joka jäähdytyksen jälkeen hapetetaan typpidioksidin (ei reagoi korkeassa lämpötilassa hiilimonoksidia hapen kanssa) O2 + 2NO → 2NO2. Sitten käytännöllisesti katsoen koko typpidioksidin, ylimäärin happea, liuotetaan veteen: 2H2O + 4NO2 + O2 → 4HNO3.
3. Kolmas - tämä on ammoniakki menetelmä. Ammoniakki hapetetaan platina katalyytin typpimonoksidin: 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O. Tuloksena typpipitoisia kaasut jäähdytetään ja muodostunut typpidioksidia, joka imeytyy vettä. Tällä menetelmällä, hapon jonka pitoisuus on 60-62%.

Typpihappoa käytetään laajalti teollisuudessa tuottamaan lääkeaineet, väriaineet, räjähdysaineet, typpi- lannoitteiden ja typpihapon suolat. Lisäksi sitä käytetään liukenemisen metallien (esim., Kupari, lyijy, hopea), joka ei reagoi muiden happojen kanssa. Koruja määrittämiseen käytetään kultaa seoksen (tämä on tärkein menetelmä).