«Ազոտական թթու»–ի խմբագրումների տարբերություն
Content deleted Content added
չ Բոտ: կոսմետիկ փոփոխություններ |
չ -dead-url=yes , +url-status=dead |
||
(27 intermediate revisions by 15 users not shown) | |||
Տող 1.
{{Տեղեկաքարտ Նյութ
| պատկեր 3D =Nitric-acid-3D-balls-B.png
| պատկեր 2 = Nitric-acid-3D-vdW-A.png
| վիճակ = հեղուկ
| մոլյար կոնցենտրացիա = 63.012
| ձևավորման էնթալպիա = -174,1
| լուծելիություն = խառնուրդ
| գազի ճնշում = 56 գՊա
| ՄԲ = 430
| թունավորություն = {{NFPA 704
}}
[[Պատկեր:Hazard O.svg|80px]][[Պատկեր:Hazard C.svg|80px]]
}}
'''Ազոտական թթու''', [[քիմիական բանաձև]]ն է (HNO<sub>3</sub>),
== Ֆիզիկական և ֆիզիկա-քիմիական հատկությունները ==
[[Պատկեր:Salpetersaeure.jpg|մինի|200px|ձախից|'''Ազոտական թթու''']]
* մոնոհիդրատներ HNO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O, T<sub>հլ</sub> = −37, 62 °C
*
Ուժեղ ազոտական թթուն ձևավորում է [[2]] բյուրեղավանդակներ.
* բազմանկյան տարածական ձև՝ ''P'' 2<sub>1</sub>/a, ''a'' = 1, 623 նմ, ''b'' = 0, 857 նմ, ''c'' = 0, 631,
* շեղանկյան տարածական ձև
Ազոտական թթվում [[ազոտ]]ը քառավալենտ է՝ +5 օքսիդացման աստիճանով։ Ազոտական թթուն անգույն, [[օդ]]ում ծխացող հեղուկ է։ Պնդանում է −41, 59 °C, եռում `+82, 6 °C:
* [[հիմնային օքսիդներ]]ի հետ`
: <math>~\mathsf{MgO + 2HNO_3 \longrightarrow (MgNO_3)_2 + 2H_2O}</math>
Տող 113 ⟶ 32՝
: <math>~\mathsf{Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \longrightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O}</math>
* [[աղեր]]ի հետ՝
: <math>~\mathsf{CH_3COOK + HNO_3 \longrightarrow KNO_3 + CH_3COOH}</math>
* [[ամոնիակ]]ի հետ՝
: <math>~\mathsf{NH_3 + HNO_3 \longrightarrow NH_4NO_3}</math>
<br />
'''Աղյուսակում բերված են ազոտական թթվի ֆիզիկական հատկությունները '''
Տող 134 ⟶ 53՝
! Կոնցենտրացիան HNO<sub>3</sub> (մոլ/լ)
| align="center"|0
| align="center"|1, 7
| align="center"|3, 6
| align="center"|5, 6
| align="center"|7, 9
| align="center"|10, 4
| align="center"|13, 0
| align="center"|15, 8
| align="center"|18, 5
| align="center"|21
| align="center"|24, 01
|-
! Խտությունը (գ/սմ<sup>3</sup>)
| align="center"|1, 00
| align="center"|1, 05
| align="center"|1, 12
| align="center"|1, 18
| align="center"|1, 25
| align="center"|1, 31
| align="center"|1, 37
| align="center"|1, 42
| align="center"|1, 46
| align="center"|1, 48
| align="center"|1, 513
|-
! Մածուցիկություն (մՊա)
| align="center"|1, 00
| align="center"|1, 04
| align="center"|1, 14
| align="center"|1, 32
| align="center"|1, 55
| align="center"|1, 82
| align="center"|2, 02
| align="center"|2, 02
| align="center"|1, 84
| align="center"|1, 47
| align="center"|0, 88
|-
! Հալման ջերմաստիճան (°C)
Տող 185 ⟶ 104՝
|-
! Եռման ջերմաստիճան (°C)
| align="center"|100, 0
| align="center"|101, 2
| align="center"|103, 4
| align="center"|107, 0
| align="center"|112, 0
| align="center"|116, 4
| align="center"|120, 4
| align="center"|121, 6
| align="center"|116, 6
| align="center"|102, 0
| align="center"|86, 0
|-
! Մասնակի ճնշում-ը HNO<sub>3</sub> -ում
| align="center"|0, 0
| align="center"|0, 0
| align="center"|0, 0
| align="center"|0, 0
| align="center"|0, 0
| align="center"|0, 3
| align="center"|1, 2
| align="center"|3, 9
| align="center"|14, 0
| align="center"|36, 0
| align="center"|60, 0
|-
! Մասնակի ճնշում-ը H<sub>2</sub>O -ում
| align="center"|23, 3
| align="center"|22, 6
| align="center"|20, 2
| align="center"|17, 6
| align="center"|14, 4
| align="center"|10, 5
| align="center"|6, 5
| align="center"|3, 5
| align="center"|1, 2
| align="center"|0, 3
| align="center"|0, 0
|}
== Քիմիական հատկություններ ==
Խիտ և նոսր ազոտական թթուները միմյանցից տարբերվում են քիմիական հատկություններով։
Տաքացնելիս քայքայվում են։
[[Պատկեր:Nitric-acid-resonance-B.png|կենտրոն|300px|'''Երկու խոշոր ռեզոնանսային ներկայացուցչություններում HNO<sub>3</sub>-ը''']] [[Ոսկի]]ն և [[պլատին]]ային շարքի [[մետաղներ]]ը չեն փոխազդում ազոտական թթվի հետ ոչ մի խտության դեպքում։
Որպես ուժեղ թթու ազոտական թթուն փոխազդում է՝
Տող 233 ⟶ 153՝
# դուրս է մղում թույլ թթուները իրենց [[աղեր]]ից
# [[մետաղներ]]ի հետ փոխազդում է տարբեր կերպ.
::ա. [[մետաղներ]]ի, որոնք լարվածության շարքում գտնվում են ջրածնից
::բ. [[մետաղներ]]ի, որոնք լարվածության շարքում գտնվում են ջրածնից
Ազոտական թթուն մետաղների հետ փոխազդելով առաջացնում է [[մետաղ]]ի [[աղ]], [[ջուր]] և թթվի վերականգնման արգասիք։
Տող 241 ⟶ 161՝
!colspan=2|Նոսր HNO<sub>3</sub>||colspan=3|Խիտ HNO<sub>3</sub>
|-
| Ակտիվ մետաղների, <br /> ինչպես նաև Zn-ի, Fe-ի հետ|| Ոչ ակտիվ մետաղների հետ|| Fe, Al, Cr, Au, Pt, և այլն||Ոչ ակտիվ մետաղների հետ || Ակտիվ մետաղների հետ
|-
| NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>(NH<sub>3</sub>) || NO || Չի փոխազդում|| NO<sub>2</sub> || N<sub>2</sub>O
|-
|}
[[Պատկեր:Fuming nitric acid 40ml.jpg|մինի
Ազոտական թթուն որպես ուժեղ թթու՝<br />
ա) փոխազդում է հիմնային և ամֆոտեր [[օքսիդ]]ների հետ.
Տող 260 ⟶ 180՝
: <math>\mathsf{4HNO_3 \longrightarrow 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow + 2H_2O}</math>
Փոխազդում է նաև [[մետաղներ]]ի հետ.
: <math>\mathsf{Zn + 4HNO_3 (60\%) \longrightarrow Zn(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}</math>
: <math>\mathsf{3Zn + 8HNO_3 (30\%)\longrightarrow 3Zn(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}</math>
: <math>\mathsf{4Zn + 10HNO_3 (20\%)\longrightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O\uparrow + 5H_2O}</math>
: <math>\mathsf{5Zn + 12HNO_3 (10\%) \longrightarrow 5Zn(NO_3)_2 + N_2\uparrow + 6H_2O}</math>
: <math>~\mathsf{4Zn + 10HNO_3 (3\%) \longrightarrow 4Zn(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O}</math>
Ազոտական թթուն փոխազդում է նաև [[արոմատիկ ածխաջրածիններ]]ի հետ։ Որպես օրինակ է՝ 2, 6-երկբրոմ, 4-նիտրոֆենոլի ստացումը՝
[[Պատկեր:Nitration 2, 6-Dibromophenol A.svg|350px|կենտրոն|link=Special:FilePath/Nitration_2,_6-Dibromophenol_A.svg]]
Հետևյալ շարքում մեծանում է թթվային հատկությունները <math>\mathsf{\Leftarrow NO_2, NO, N_2O, N_2, NH_4NO_3 \Rightarrow}</math> թուլանում է մետաղական հատկությունները։
Ազոտական թթվի և HCl-ի խառնուրդը կոչվում է արքայաջուր։ Այդ խառնուրդն ունի այնպիսի ուժեղ օքսիդիչ հատկություններ, որ լուծում է նույնիսկ ոսկին և պլատինը.
Տող 278 ⟶ 198՝
== Ազոտական թթվի ստացումը ==
Ազոտական թթուն
: <math>\mathsf{KNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow[^ot]{} KHSO_4 + HNO_3\uparrow}</math>
Ազոտական թթվի արդյունաբերական ստացումը բաղկացած է երեք փուլից.[[Պատկեր:Nitric acid fuming.jpg|մինի|աջից|'''Ծխացող ազոտական թթուն''']]
* [[Ամոնիակ]]ը խառնում են թթվածնի հետ և մղում պողպատե իրանով հպումային ապարատ, որտեղ տեղադրված են որպես [[կատալիզատոր]] ծառայող պլատինառոդիումային [[մետաղ]]ական ցանցեր։ Տեղի է ունենում ամոնիակի կատալիզային օքսիդացման ռեակցիան.
: <math>\mathsf{4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[]{Pt} 4NO + 6H_2O}</math>
Ռեակցիայի հետևանքով անջատվող [[ջերմություն]]ը բավարար է, որ ապարատում պահպանվի ռեակցիայի ընթացքի համար անհրաժեշտ [[800]]°C [[ջերմաստիճան]]
* Այնուհետև գոյացած [[ազոտ]]ի(II) օքսիդը վերածում են ազոտի (IV) օքսիդի։ Փոխարկումն իրականացնում են օքսիդացման աշտարակում, սենյակային ջերմաստիճանում.
:<math>\mathsf{2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2}</math>
* Վերջին փուլն իրագործում են կլանման աշտարակում։ Ներքևից տրվում է ազոտի երկօքսիդի և թթվածնի խառնուրդ, իսկ վերևից ցողվում [[ջուր]]
: <math>\mathsf{4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3}</math>
Ազոտական թթուն գրգռող հոտով, անգույն, [[օդ]]ում ծխացող [[հեղուկ]] է։ Ուժեղ թթու է և օժտված է թթուներին բնորոշ հատկություններով։ Փոխազդում է հիմնային օքսիդների, [[հիմքեր]]ի, [[աղեր]]ի, [[ամոնիակ]]ի հետ։
Ազոտական թթուն նաև ուժեղ օքսիդիչ է։ [[Մետաղներ]]ի հետ փոխազդելիս անջատվում է ոչ թէ ջրային, այլ ազոտական թթվի վերականգման տարբեր արգասիքներ։ Թթվի կոնցենտրացիայի և [[մետաղ]]ի վերականգնիչ հատկությունից կախված՝ կարող են առաջանալ [[ազոտի օքսիդներ]], [[ազոտ]] կամ, նույնիսկ, ամոնիակ։ Բնորոշ է ռեակցիան պղնձի հետ.
: <math>\mathsf{3Cu + 8HNO_3 ( 30\%) \longrightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}</math>
Նույն ձևով ընթանում են ռեակցիաներն [[արծաթ]]ի և [[սնդիկ]]ի հետ։
[[Երկաթ]]ը և [[ալյումին]]ը խիտ ազոտական թթվի ազդեցությամբ պատվում են օքսիդային թաղանթով, պասիվանում են սենյակային ջերմաստիճանում չեն փոխազդում թթվի հետ։ Իսկ [[ոսկի]]ն ու [[պլատին]]ը չեն փոխազդում ազոտական թթվի հետ անգամ տաքացնելիս։
Ազոտական թթուն օքսիդացնում է նաև մի շարք ոչմետաղներ՝ C, P, S՝ դրանց վերածելով օքսիդների կամ թթուների։ Օրինակ՝
: <math>\mathsf{S + 6HNO_3(60\%) \longrightarrow H_2SO_4 + 6NO_2\uparrow + 2H_2O}</math>
: <math>\mathsf{S + 2HNO_3(40\%) \longrightarrow H_2SO_4 + 2NO\uparrow}</math>
: <math>\mathsf{P + 5HNO_3 (60\%) \longrightarrow H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O}</math>
: <math>\mathsf{3P + 5HNO_3 (30\%) + 2H_2O \longrightarrow 3H_3PO_4 + 5NO\uparrow}</math>
Ազոտական թթվի բնորոշ ռեակցիաներից մեկը [[սպիտակուցներ]]ի հետ փոխազդելն է, որի հետևանքով վերջիններս ստանում են դեղին գույն։ Այդ պատճառով թթուն [[մարդ]]ու [[մաշկ]]ի վրա ընկնելիս առաջացնում է դեղին բծեր։ Խիտ ազոտական թթվի մեծ մասն օգտագործվում է [[ամոնիումի նիտրատ]] ստանալու համար։ Օգտագործվում է [[մանրաթելեր]]ի
[[Երկաթ]]ի և [[ալյումին]]ի հետ խիտ ազոտական թթուն սովորական պայմաններում չի փոխազդում։
== Ազոտական թթվի աղերը ==
Ազոտական թթվի [[աղեր]]ը կոչվում են ''նիտրատներ''
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow MeNO_2 + O_2}</math> (եթե մետաղը գտնվում է Mg-ից ձախ)
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow MeO + NO_2 + O_2}</math> (եթե մետաղը գտնվում է Mg-ից մինչև Cu-ը ներառյալ)
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow Me + NO_2 +
Նիտրատ իոնը՝ NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, ասել է թե՝ նիտրատները հայտնաբերում են հետևյալ կերպ։ Ենթադրվող [[աղ]]ին խառնում են պղնձի փոշի և ազդում խիտ ծծմբական թթվով։ Տաքացման պայմաններում գոյացող գորշ գազի(NO<sub>2</sub>) առաջացումը կվկայի նիտրատի առկայության մասին։ Ընթացող ռեակցիաները [[կալիումի նիտրատ]]ի պարագայում ունեն հետևյալ տեսքը.
: <math>\mathsf{2KNO_3 + H_2SO_4\longrightarrow K_2SO_4 + 2HNO_3}</math>
== Պատմական տեղեկություններ ==
Ազոտական թթվի ստացման ուղին՝ դա թթվի նոսրացումն է և ամոնիումի նիտրատի չոր թորումը, ըստ երևույթին առաջին անգամ նկարագրվել է
== Արդյունաբերական արտադրությունը, օգտագործումը և ազդեցությունը օրգանիզմում ==
[[Պատկեր:Цистерна с азотной кислотой.JPG|մինի|'''Ազոտական թթվի ցիստեռ''']]
Ազոտական թթուն միակն է այն [[թթուներ]]ից, որի արտադրանքը, ամենամեծն է քիմիական արդյունաբերությունում։
===== Ազոտական թթվի արտադրությունը =====
[[Պատկեր:2° degree burn with nitric acid - quemadura de segundo grado con ácido nítrico.jpg|մինի|'''Ազոտական թթվի ազդեցությունը մաշկի վրա''']]
Նրա արտադրության ժամանակակից եղանակը [[ամոնիակ]]ի կատալիտիկ [[սինթեզ]]ն է, [[պլատին]] և [[ռոդիում]] [[կատալիզատորներ]]ի առկայությամբ, որը ուղեկցվում է ջրի կլանմամբ։
: <math>\mathsf{4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[]{Pt} 4NO + 6H_2O}</math>
: <math>\mathsf{2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2}</math>
: <math>\mathsf{4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3}</math>
Բոլոր [[3]] ռեակցիաները էկզոթերմ ռեակցիաներ են, առաջին՝ անշրջելի է, մյուսները՝ շրջելի։{{Sfn|Ходаков|1976|pp=43, 60-61}}: Ազոտական թթվի կոնցենտրացիան ստանալու համար կա՛մ փոխում են 3-րդ ռեակցիայի ուղղությունը, բարձրացնելով ջերմությունը մինչև 50 °C, կա՛մ ազոտական թթվին ավելացնում են ծծմբական թթու և եռացնում են։{{Sfn|Ходаков|1976|p=61}}Առաջին անգամ ազոտական թթու ստացել են ալքիմիկոսները, տաքացնելով ամոնիումի խառնուրդը և երկաթի սուլֆատը.
: <math>\mathsf{4KNO_3 + 2FeSO_4\cdot7H_2O \xrightarrow[^ot]{} Fe_2O_3 + 2K_2SO_4 + 2HNO_3\uparrow + 2NO_2\uparrow + 6H_2O}</math>
Մաքուր ազոտական թթու առաջինը ստացել է Յոհան Ռուդոլֆ Գլաուբերը, կալիումի նիտրատի և ծծմբական թթվի փոխազդեցությունից.
: <math>\mathsf{KNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow[^ot]{} KHSO_4 + HNO_3\uparrow}</math>
== Ազոտական թթվի կիրառությունը ==
Ազոտական թթվի աղերը լուծելի են և ունեն մեծ կիրառություն։ [[Ալկալիական մետաղներ]]ի, ինչպես նաև [[ամոնիումի նիտրատ]]ները օգտագործվում են որպես [[ազոտական պարարտանյութեր]]
== Գրականություն ==
* Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. - 7-е изд. - М.: Просвещение, 1976. - 2 350 000 экз.
* Энциклопедический словарь юного химика, Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. - 2-е издание, М., 1990.
* Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
== Արտաքին հղումներ ==
* [http://www.xumuk.ru/encyklopedia/74.html Ազոտական թթու - Հոդվածը Քիմիական հանրագիտարանից]
Տող 341 ⟶ 261՝
* [http://www.npi.gov.au/substances/nitric-acid/index.html National Pollutant Inventory – Nitric Acid Fact Sheet]
* Calculators: [http://www.aim.env.uea.ac.uk/aim/surftens/surftens.php surface tensions], and [http://www.aim.env.uea.ac.uk/aim/density/density_electrolyte.php densities, molarities and molalities] of aqueous nitric acid
== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}
{{Նիտրատներ}}
{{Արտաքին հղումներ}}
{{Օրվա հոդված նախագծի մասնակից}}
{{ՀՍՀ|հատոր=1|էջ=124}}
[[Կատեգորիա:Անօրգանական թթվածնային թթուներ]]
[[Կատեգորիա:Ազոտային միացություններ]]
[[Կատեգորիա:Օքսիդիչներ]]
[[Կատեգորիա:Լուսանկարչական ռեակտիվներ]]
[[Կատեգորիա:Հրթիռային վառելիք]]
[[Կատեգորիա:Անօրգանական թթուներ]]
[[Կատեգորիա:Ջրածնային միացություններ]]
|