什么是硝酸,急
硝酸也是一种重要的强酸(五大强酸:盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、硒酸),它的特点是具有强氧化性和腐蚀性。除了金和铂以外,其他金属都能被它溶解。
【中文名称】硝酸
【别名】硝镪水
【英文名称】Nitric
acid
【结构或分子式】
HNO3
【相对分子量】63
【CAS号】7697-37-2
【密度】1.51
g/cm³
【熔点】-42℃
【沸点】83℃
(纯酸)(68%aq沸点是120.5℃)
【性状】纯硝酸是无色发烟液体,易分解出二氧化氮和氧气,因而呈红棕色。一般商品带有微黄色,发烟硝酸是红褐色液体。具有刺激性。
【溶解性】易溶于水
【分子偶极距】2.17±0.02D
【酸酐】五氧化二氮
N2O5
【酸的性质】有酸的通性,但与金属反应没有氢气,只生成水。
硝酸是一种强酸,具有很强的氧化性,能够跟碱发生中和反应!它与活泼金属反应不能生成氢气,这是与盐酸和稀硫酸不一样的地方。它还有一个特点,就是与盐酸按一定比例混合,形成王水,能溶解包括金,铂等金属!
在棕色瓶中保存的发烟硝酸
纯净的硝酸是无色透明液体,工业品浓硝酸和发烟硝酸因溶有二氧化氮而显棕色。硝酸易溶于水,101.32 kPa下,当其质量分数达到68%(约15mol/L)时形成共沸混合物(沸点120.5℃),此后硝酸质量分数不增加,制取更浓的硝酸需要对硝酸脱水生成超共沸混合物并进行蒸馏。[4] 硝酸的其它参数见下:CAS号 7697-37-2
RTECS号 QU5775000
化学式 HNO₃
摩尔质量 63.012 g mol
密度 1.51 g/cm3
熔点(℃) -42
沸点(℃) 纯酸:83 68%溶液:120.5
溶解度 易溶
偶极矩 2.17±0.02D
EU分类 氧化性 (O) 腐蚀性 (C)
警示性质标准词 R8, R35
安全建议标准词 S1/2, S23, S26, S36, S45
注:所有数据都依从国际单位制,以及标准状况(25 ℃、100 kPa)
化学性质
酯化反应(esterification) 硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应的硝酸酯,在机理上,硝酸参与的酯化反应过去被认为生成了碳正离子中间体,但现在许多文献将机理描述为费歇尔酯化 硝酸
反应(Fischer esterification),即“酸脱羟基醇脱氢”与羧酸的酯化机理相同。[5] 硝酸的酯化反应被用来生产硝化纤维,方程式见下 3nHNO₃+ [C6H7O2(OH)3]n ——→ [C6H7O2(O-NO2)3]n + 3nH2O 硝化反应(nitration) 浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂(浓硫酸、五氧化二磷)混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应,硝化反应属于亲电取代反应(electrophilic substitution),反应中的亲电试剂为硝鎓离子,脱水剂有利于硝鎓离子的产生。[5] 最为常见的硝化反应是苯的硝化:Ph-H + HO-NO₂ ——→ Ph-NO₂ + H2O 氧化还原反应(reduction-oxidation reaction) 硝酸分子中氮元素为最高价态(+5)因此硝酸具有强氧化性,其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化,从总体上说,硝酸浓度越高,平均每分子硝酸得到的电子数越少,浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮,稀硝酸主要为一氧化氮,更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等,需要指出,上述只是优势产物,实际上随着反应的进行,硝酸浓度逐渐降低,所有还原产物都可能出现。[4] 硝酸有关电势图见下(标况 E/V)[4] HNO₃ —0.798.9→ NO₂ —1.08→ HNO₂ —1.04→ NO —1.582→ N2O —1.77→ N₂ —0.27→ NH+₄ HNO₃—0.97→ NO HNO₃—1.25→ N2O HNO₃—0.88→ N₂以下提供一些典型反应 浓硝酸: Cu(s)+ 4HNO₃(aq)——→ Cu(NO3)₂(aq)+ 2NO₂(g)+ 2H2O(l) P(s)+ 5HNO₃(aq)——→ H3PO₄(aq)+ 5NO₂(g)+ H2O(l) 环己酮 + 浓硝酸 ——→ 1,6-己二酸 (60%) 稀硝酸: 3Cu(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Cu(NO3)₂(aq)+ 2NO(g)+ 4H2O(l) Fe(s)+ 4HNO₃(aq)——→ Fe(NO3)₃(aq)+ NO(g)+ 2H2O(l) 3Zn(s)+ 8HNO₃(aq)——→ 3Zn(NO3)₂(aq)+ 硝酸
2NO(g)+ 4H2O(l) 4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO3)₂(aq)+ N2O(g)+ 5H2O(l) 4Zn(s)+ 10HNO₃(aq)——→ 4Zn(NO3)₂(aq)+ NH4NO₃(aq)+ 3H2O(l) 6KI(aq)+ 8HNO₃(aq)——→ 6KNO₃(aq)+ 3I₂(s)+ 2NO(g)+ 4H2O(l)
中文名称:硝酸
别名:硝镪水
英文名称:Nitric
acid
结构或分子式:HNO₃
相对分子量:63.01
CAS号:7697-37-2
密度:1.51
g/cm³
熔点:-42℃
沸点:83℃
(纯酸)(68%aq沸点是120.5℃)
性状:纯硝酸是无色发烟液体,易分解出二氧化氮和氧气,因而呈红棕色.一般商品带有微黄色,发烟硝酸是红褐色液体.具有刺激性.溶解性易溶于水
补充:二氧化氮溶于水并与水反应生成硝酸
3NO2+H2O=====2HNO3+NO↑
4NO2+2H2O+O2=====4HNO3
但二氧化氮溶于水后并不会完全反应,所以会有少量二氧化氮分子存在,为红棕色.
因此硝酸溶液会呈现红棕色或黄色.
分子偶极距:2.17±0.02D
酸酐五氧化二氮:N2O5
酸的性质有酸的通性,但与金属反应没有氢气,只生成水.
历史
硝酸和硫酸一样由公元8世纪阿拉伯炼金术士阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈杨在干馏绿矾和硝石混合物时发现.
对于其氧化性而言,如果硝酸越稀,则氧化产物中的氮的化合价越低
英文名称:Nitric acid
中文名称:硝酸
MW(相对分子质量):63.01
CAS:7697-37-2
分子式:HNO3
硝酸结构式