질산표의 성질. 질산

쌀. 97. 질산에서 테레빈유의 발화

순수 - 무색 액체 ud. 무게는 1.53이고 86°에서 끓고 -41°에서 투명한 결정질 덩어리로 응고됩니다. 공기 중에서는 증기가 공기 중의 수분과 함께 작은 안개 방울을 형성하기 때문에 진한 염산처럼 연기가 납니다.

어떤 비율로든 물과 섞일 수 있으며 68% 용액은 120.5°에서 끓고 변화 없이 증류됩니다. 일반 셀링오우드의 구성입니다. 무게 1.4. 96-98% HNO3를 함유하고 이산화질소가 용해되어 적갈색을 띠는 농축산을 발연질산이라고 합니다.

질산은 특별히 화학적으로 안정하지 않습니다. 이미 빛의 영향을 받아 점차 분해됩니다.물, 이산화질소:

4HNO 3 = 2H 2 O + 4NO 2 + O 2

온도가 높을수록, 산의 농도가 높을수록 분해 속도가 빨라집니다. 따라서 질산염에서 얻은 질산은 항상 이산화질소에 의해 황색을 띤다. 분해를 피하기 위해 감압 하에서 증류가 수행되며, 이때 질산은 20°에 가까운 온도에서 끓습니다.

질산은 가장 강력한 산 중 하나입니다. 묽은 용액에서는 H와 NO3' 이온으로 완전히 분해됩니다.

질산의 가장 특징적인 특성은 뚜렷한 산화 능력입니다. 질산은 가장 강력한 산화제 중 하나입니다.많은 준금속이 이에 의해 쉽게 산화되어 해당 산으로 변합니다. 그래서 예를 들어 질산과 함께 끓이면 서서히 황산, 인산 등으로 산화됩니다. 진한 질산에 담근 훈연탄은 꺼지지 않을 뿐만 아니라,밝게 타오르며 산을 분해하여 적갈색 이산화질소를 형성합니다.

때로는 산화로 인해 너무 많은 열이 발생하여 예열 없이 산화 물질이 자연적으로 발화되기도 합니다.

예를 들어, 발연하는 질산을 도자기 컵에 붓고 컵을 넓은 유리 바닥에 놓고 피펫에 테레빈 유를 모은 후 산과 함께 컵에 떨어 뜨립니다. 산에 들어가는 각 방울은 발화되어 연소되어 큰 불꽃과 그을음 구름을 형성합니다(그림 97). 가열된 톱밥은 발연 질산 한 방울에서도 발화됩니다. 질산은 금, 백금 및 일부 희귀 금속을 제외한 거의 모든 금속에 작용하여 질산염으로 변합니다. 후자는 물에 용해되기 때문에 질산은 금속, 특히 다른 산이 작용하지 않거나 매우 느리게 작용하는 금속을 용해시키기 위해 실제로 지속적으로 사용됩니다.

M.V.도 발견한 바와 같이 묽은 질산에는 쉽게 녹는 일부 (등)이 차가운 진한 질산에는 녹지 않는다는 것이 주목할 만하다. 분명히 이것은 표면에 얇고 매우 조밀 한 산화물 층이 형성되어 금속이 산의 추가 작용으로부터 보호되기 때문에 발생합니다. 이들은 진한 질산으로 처리한 후 "수동" 상태가 됩니다. 즉, 묽은 산에 용해되는 능력도 상실됩니다.

질산의 산화 특성은 분자의 불안정성과 양의 원자가 5에 해당하는 가장 높은 산화 상태에서 질소의 존재에 의해 결정됩니다. 산화를 수행하면 질산은 다음 화합물로 연속적으로 환원됩니다.

HNO 3 →NO 2 →HNO 2 →NO→N 2 O→N 2 →NH 3

질산의 환원 정도는 질산의 농도와 환원제의 활성%에 따라 달라집니다. 산이 더 묽어질수록 더 많이 감소됩니다. 농축된 질산은 항상 NO2로 환원됩니다. 묽은 질산은 일반적으로 NO로 환원되거나 Fe, Zn, Mg와 같은 보다 활성이 높은 금속의 작용으로 N2O로 환원됩니다. 산이 매우 묽은 경우 주요 환원 생성물은 NH3이며, 이는 다음과 같은 암모늄염 NH를 형성합니다. 과잉 산 4 NO 3 .

설명을 위해 질산을 사용한 여러 산화 반응의 다이어그램을 제시합니다.

1)Pb + HNO 3 → Pb(NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O

2)Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O

희석,

3) Mg + HNO 3 → Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O

희석,

4)Zn + HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O

매우 묽다

주목해야 할 점은 원칙적으로 묽은질산이 금속에 작용하면 방출되지 않습니다.

준금속이 산화되면 질산은 일반적으로 NO로 환원됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

S + 2HNO 3 = H 2 SO 4 +2NO

위의 그림은 질산의 산화작용의 가장 전형적인 경우를 보여줍니다. 일반적으로

질산과 관련된 모든 산화 반응은 다양한 환원 생성물의 동시 형성으로 인해 매우 복잡하며 여전히 완전히 명확하다고 간주할 수 없다는 점에 유의해야 합니다.

질산 1부피와 염산 3부피로 구성된 혼합물을 왕수라고 합니다. 왕수는 "금속의 왕"을 포함하여 질산에 녹지 않는 일부 금속을 용해시킵니다. -. 그 작용은 질산이 염산을 산화시켜 유리 염소를 방출하고 형성한다는 사실로 설명됩니다. 니트로실 클로라이드 NOCl:

HNO 3 + 3HCl = Cl 2 + 2H 2 O + NOCl

니트로실 클로라이드는 반응 중간체이며 산화질소로 분해됩니다.

2NOCl = 2NO + Cl 2

방출된 물질은 금속과 결합하여 금속을 형성하므로 금속이 왕수에 용해되면 질산이 아닌 염산 염이 생성됩니다.

Au + 3HCl+ HNO 3 = AuCl 3 +NO + 2H 2 O

질산은 유기 화합물 분자의 하나 이상의 수소 원자가 니트로 그룹-NO 2로 대체되는 방식으로 많은 유기물에 작용합니다. 니트로화라고 불리는 이 과정은 유기화학에서 매우 중요한 역할을 합니다.

무수인산이 질산에 작용하면 질산은 질산에서 물 성분을 빼앗아 결과적으로 무수질산과 메타인산이 형성됩니다.

2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3

질산은 국가 경제에서 다양한 용도로 사용되기 때문에 가장 중요한 질소 화합물입니다.

질산은 질소비료와 유기염료 생산에 대량으로 사용됩니다. 이는 많은 화학 공정에서 산화제로 사용되며, 아질산염법을 사용하여 황산 생산에 사용되며, 금속 용해, 질산염 생성에 사용되며, 셀룰로오스 바니시, 필름 제조에 사용됩니다. 기타 여러 화학 산업. 질산은 또한 국가 방어에 필요한 무연 분말 및 폭발물 생산에도 사용되며 광산 및 다양한 토공사(운하, 댐 건설 등)에 널리 사용됩니다.

인간이 사용하는 가장 중요한 제품 중 하나는 질산입니다. 물질의 공식은 HNO3이며, 다른 무기산과 구별되는 다양한 물리적, 화학적 특성도 가지고 있습니다. 우리 기사에서는 질산의 특성을 연구하고, 그 준비 방법에 대해 알아보고, 다양한 산업, 의학 및 농업에서 물질의 적용 범위를 고려할 것입니다.

물리적 특성의 특징

실험실에서 얻은 질산의 구조식은 아래에 나와 있으며 불쾌한 냄새가 나는 무색 액체이며 물보다 무겁습니다. 빠르게 증발하며 끓는점은 +83°C로 낮습니다. 이 화합물은 어떤 비율로든 물과 쉽게 혼합되어 다양한 농도의 용액을 형성합니다. 또한 질산은 공기 중의 수분을 흡수할 수 있는 흡습성 물질이다. 질산의 구조식은 모호하며 두 가지 형태를 가질 수 있습니다.

질산은 분자 형태로 존재하지 않습니다. 다양한 농도의 수용액에서 물질은 H 3 O + - 하이드로늄 이온 및 산 잔류물의 음이온 - NO 3 - 입자 형태를 갖습니다.

산-염기 상호작용

가장 강한 산 중 하나인 질산은 교환과 중화에 들어갑니다. 따라서 화합물은 염기성 산화물과 함께 대사 과정에 참여하여 염분과 물을 생성합니다. 중화 반응은 모든 산의 기본적인 화학적 특성입니다. 염기와 산의 상호 작용의 산물은 항상 상응하는 염과 물입니다.

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

금속과의 반응

화학식이 HNO 3인 질산 분자에서 질소는 +5에 해당하는 가장 높은 산화 상태를 나타내므로 물질은 뚜렷한 산화 특성을 갖습니다. 강산으로서 이는 수소까지의 금속 활성 계열에서 금속과 반응할 수 있습니다. 그러나 다른 산과 달리 구리나 은과 같은 수동 금속 원소와도 반응할 수 있습니다. 상호작용의 시약과 생성물은 산 자체의 농도와 금속의 활성에 의해 결정됩니다.

묽은질산과 그 성질

HNO 3의 질량 분율이 0.4-0.6이면 화합물은 강산의 모든 특성을 나타냅니다. 예를 들어, 산 잔류물의 수소 양이온과 음이온으로 해리됩니다. 보라색 리트머스와 같은 산성 환경의 지시약은 과도한 H+ 이온이 있으면 빨간색으로 변합니다. 질산과 금속의 반응에서 가장 중요한 특징은 물로 산화되는 수소를 방출할 수 없다는 것입니다. 대신, 질소 산화물과 같은 다양한 화합물이 형성됩니다. 예를 들어, 은과 질산 분자의 상호 작용 과정에서 화학식은 HNO 3, 일산화질소, 물 및 염(질산은)이 발견됩니다. 복합 음이온의 질소 산화 정도는 전자 3개가 추가됨에 따라 감소합니다.

질산은 마그네슘, 아연, 칼슘과 같은 활성 금속 원소와 반응하여 원자가가 가장 작은 산화질소를 형성하며 1과 같습니다. 소금과 물도 형성됩니다.

4Mg + 10HNO3 = NH4NO3 + 4Mg(NO3)2 + 3H2O

화학식이 HNO 3 인 질산이 매우 묽은 경우 활성 금속과의 상호 작용 생성물이 달라집니다. 이는 암모니아, 유리 질소 또는 산화질소(I)일 수 있습니다. 그것은 모두 금속 분쇄 정도와 반응 혼합물의 온도를 포함한 외부 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어 아연과의 상호 작용 방정식은 다음과 같습니다.

Zn + 4HNO 3 = Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

금속과 반응하여 농축된 HNO 3(96-98%) 산은 이산화질소로 환원되며 이는 일반적으로 N. Beketov 계열에서 금속의 위치에 의존하지 않습니다. 이는 은과 상호작용할 때 대부분의 경우에 발생합니다.

규칙의 예외를 기억합시다. 정상적인 조건에서 농축 질산은 철, 알루미늄 및 크롬과 반응하지 않지만 부동태화합니다. 이는 금속 표면에 보호 산화막이 형성되어 산 분자와의 추가 접촉을 방지한다는 의미입니다. 물질과 진한 염화물산을 3:1 비율로 혼합한 것을 왕수라고 합니다. 금을 녹이는 능력이 있습니다.

질산이 비금속과 반응하는 방식

물질의 강한 산화 특성으로 인해 비금속 원소와의 반응에서 후자가 해당 산의 형태로 변형됩니다. 예를 들어, 황은 황산염으로, 붕소는 붕산으로, 인은 인산으로 산화됩니다. 아래 반응 방정식은 이를 확인합니다.

S 0 + 2HN V O 3 → H 2 S VI O 4 + 2N II O

질산의 제조

물질을 얻기 위한 가장 편리한 실험실 방법은 질산염과 농축물과의 상호 작용입니다. 이 경우 생성된 제품이 분해되기 때문에 온도 상승을 피하면서 낮은 가열로 수행됩니다.

산업계에서는 여러 가지 방법으로 질산을 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 공기의 질소와 수소로부터 얻습니다. 산 생산은 여러 단계로 진행됩니다. 중간 생성물은 질소 산화물이 될 것입니다. 먼저 일산화질소(NO)가 생성된 후 대기 산소에 의해 산화되어 이산화질소로 됩니다. 마지막으로, 물과 과량의 산소와의 반응에서 NO2로부터 묽은(40-60%) 질산이 생성됩니다. 진한 황산염으로 증류하면 용액 중의 HNO3의 질량분율이 98까지 증가할 수 있다.

위에서 설명한 질산 생산 방법은 20세기 초 러시아 질소 산업의 창시자 I. Andreev에 의해 처음 제안되었습니다.

애플리케이션

우리가 기억하는 것처럼 질산의 화학식은 HNO 3입니다. 질산이 대규모 화학 생산 제품인 경우 화학적 특성의 어떤 특징이 그 용도를 결정합니까? 이것은 물질의 높은 산화 능력입니다. 제약 산업에서 약물을 얻기 위해 사용됩니다. 이 물질은 폭발성 화합물, 플라스틱, 염료 합성을 위한 출발 물질로 사용됩니다. 질산은 군사 기술에서 로켓 연료의 산화제로 사용됩니다. 그 중 많은 양이 가장 중요한 유형의 질소 비료인 질산염 생산에 사용됩니다. 이는 가장 중요한 농작물의 수확량을 늘리고 과일과 녹색 덩어리의 단백질 함량을 높이는 데 도움이 됩니다.

질산염의 적용 분야

질산의 기본 특성, 생산 및 사용을 조사한 후 가장 중요한 화합물인 염의 사용에 중점을 둘 것입니다. 이는 광물질 비료일 뿐만 아니라 일부는 큰 중요성군사 산업에서. 예를 들어 질산칼륨 75%, 분탄 15%, 황 5%로 구성된 혼합물을 흑색화약이라고 합니다. 폭발물인 암모니아는 질산암모늄, 석탄 및 알루미늄 분말에서 얻습니다. 질산염의 흥미로운 특성은 가열 시 분해되는 능력입니다.

또한, 반응 생성물은 염에 어떤 금속 이온이 포함되어 있는지에 따라 달라집니다. 금속 원소가 활성 계열에서 마그네슘 왼쪽에 위치하면 생성물에서 아질산염과 유리 산소가 발견됩니다. 질산염에 포함된 금속이 마그네슘에서 구리까지 위치하면 염을 가열하면 금속 원소의 이산화질소, 산소 및 산화물이 형성됩니다. 고온에서 은, 금 또는 백금의 염은 유리 금속, 산소 및 이산화질소를 형성합니다.

우리 기사에서 우리는 화학에서 질산의 화학식이 무엇인지, 산화 특성의 어떤 특징이 가장 중요한지 알아냈습니다.

정의

깨끗한 질산- 무색 액체, -42 o C에서 투명한 결정질 덩어리로 응고됩니다 (분자 구조는 그림 1에 나와 있습니다).

공기 중에서는 증기가 공기 중의 수분과 함께 작은 안개 방울을 형성하기 때문에 진한 염산과 마찬가지로 "연기"입니다.

질산은 강하지 않습니다. 이미 빛의 영향을 받아 점차 분해됩니다.

4HNO 3 = 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

온도가 높을수록, 산의 농도가 높을수록 분해 속도가 빨라집니다. 방출된 이산화질소는 산에 용해되어 갈색을 띄게 됩니다.

쌀. 1. 질산 분자의 구조.

표 1. 질산의 물리적 특성

질산의 제조

질산은 아질산에 대한 산화제 작용의 결과로 형성됩니다.

5HNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5HNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

무수 질산은 암소에서 윤활 없이 전면 유리 장치에서 P 4 O 10 또는 H 2 SO 4 존재 하에 질산 농축 용액을 감압 증류하여 제조할 수 있습니다.

질산을 생산하는 산업 공정은 가열된 백금에 대한 암모니아의 촉매 산화를 기반으로 합니다.

NH 3 + 2O 2 = HNO 3 + H 2 O.

질산의 화학적 성질

질산은 가장 강한 산 중 하나입니다. 묽은 용액에서는 이온으로 완전히 해리됩니다. 그 염을 질산염이라고 합니다.

HNO 3 ← H + + NO 3 - .

질산의 특징적인 특성은 뚜렷한 산화 능력입니다. 질산은 가장 강력한 산화제 중 하나입니다. 많은 비금속이 쉽게 산화되어 해당 산으로 변합니다. 따라서 질산과 함께 끓이면 유황은 서서히 황산으로, 인은 인산으로 산화됩니다. 농축된 HNO3에 담근 연기가 나는 석탄이 밝게 타오릅니다.

질산은 거의 모든 금속(금, 백금, 탄탈륨, 로듐, 이리듐 제외)에 작용하여 질산염으로 변하고 일부 금속은 산화물로 변합니다.

농축된 질산은 일부 금속을 부동태화합니다.

묽은 질산이 구리와 같은 활성이 낮은 금속과 반응하면 이산화질소가 방출됩니다. 보다 활성이 높은 금속(철, 아연)의 경우 산화이질소가 형성됩니다. 고도로 희석된 질산은 활성 금속(아연, 마그네슘, 알루미늄)과 반응하여 암모늄 이온을 형성하고, 이는 산과 함께 질산암모늄을 생성합니다. 일반적으로 여러 제품이 동시에 형성됩니다.

Cu + HNO 3 (농도) = Cu(NO 3) 2 + NO 2 + H 2 O;

Cu + HNO 3 (희석) = Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O;

Mg + HNO 3 (희석) = Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O;

Zn + HNO 3 (매우 묽은) = Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O.

질산이 금속에 작용하면 일반적으로 수소가 방출되지 않습니다.

S + 6HNO 3 = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O;

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

1 부피의 질산과 3-4 부피의 진한 염산으로 구성된 혼합물을 왕수라고 합니다. 왕수는 "금속의 왕"인 금을 포함하여 질산과 반응하지 않는 일부 금속을 용해시킵니다. 그 작용은 질산이 염산을 산화시켜 유리 염소를 방출하고 염화질소(III) 또는 염화니트로실(NOCl)을 형성한다는 사실로 설명됩니다.

HNO 3 + 3HCl = Cl 2 + 2H 2 O + NOCl.

질산의 적용

질산은 가장 중요한 질소 화합물 중 하나입니다. 질산은 질소 비료, 폭발물 및 유기 염료 생산에 대량으로 사용되며 많은 화학 공정에서 산화제로 사용되며 아질산을 사용하여 황산 생산에 사용됩니다. 방법으로 셀룰로오스 바니시 및 필름 제조에 사용됩니다.

문제 해결의 예

실시예 1

질산- 자극적인 냄새가 나는 무색 액체, 밀도 1.52 g/cm3, 끓는점 84°C, 온도 -41°C에서 무색 결정성 물질로 경화됩니다. 일반적으로 실제로 사용되는 농축 질산은 65~70% HNO3(최대 밀도 1.4g/cm3)를 함유합니다. 산은 어떤 비율로든 물과 혼합됩니다. 97~99% 농도의 발연 질산도 있습니다.

질산닫힌 병에서 갈색 증기(질소 산화물)의 형태로 감지되는 공기 중 고농도 방출 가스. 이들 가스는 독성이 매우 강하므로 흡입하지 않도록 주의해야 합니다. 질산은 많은 유기 물질을 산화시킵니다. 종이와 직물은 이러한 물질을 구성하는 물질의 산화로 인해 파괴됩니다. 농축된 질산은 장기간 접촉 시 심한 화상을 일으키고, 단시간 접촉 시 며칠 동안 피부가 황변됩니다. 피부가 황변하는 것은 단백질의 파괴와 황의 방출(농축된 질산에 대한 질적 반응 - 산이 단백질에 작용할 때 원소 황의 방출로 인한 노란색 착색 - 크산토단백질 반응)을 나타냅니다. 즉, 피부 화상입니다.

화상을 예방하려면 고무장갑을 끼고 진한 질산으로 작업해야 합니다. 동시에 질산을 취급하는 것은 예를 들어 황산보다 덜 위험하며 빠르게 증발하고 예상치 못한 곳에 남아 있지 않습니다. 질산이 튀면 다량의 물로 씻어내거나 소다 용액을 적셔 더 좋습니다.

발연 질산은 열과 빛의 영향으로 저장될 때 부분적으로 분해됩니다.

4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2.

온도가 높을수록, 산의 농도가 높을수록 분해 속도가 빨라집니다. 그러므로 서늘하고 어두운 곳에 보관하십시오. 방출된 이산화질소는 산에 용해되어 갈색을 띄게 됩니다.

묽은 산은 진한 산을 물에 부으면 쉽게 제조할 수 있습니다.

묽은 질산은 크롬 강철 용기에 농축되어 알루미늄 용기에 저장 및 운송됩니다. 농축된 산은 불용성 산화막 형성으로 인해 알루미늄, 철 및 크롬을 부동태화합니다.

2Al + 6HNO3 = Al2O3 + 6NO2 + 3H2O.

소량은 유리병에 보관됩니다. 질산은 고무를 강하게 부식시킵니다. 따라서 병에는 분쇄 또는 폴리에틸렌 마개가 있어야 합니다.

질산은 주로 수용액 형태로 사용되며 왕수(王溝)의 성분 중 하나이며 분석산에서 발견됩니다. 산업에서는 광석 및 정광 용해, 황산 생산, 다양한 유기 니트로 생성물 생산, 연료 산화제로서의 로켓 기술 등을 위해 복합 질소 비료를 생산하는 데 사용됩니다.

질산의 산업 생산

질산을 생산하는 현대 산업적 방법은 대기 산소를 이용한 암모니아의 촉매 산화에 기초합니다. 암모니아의 특성을 설명할 때 산소 중에서 연소되고 반응 생성물은 물과 유리 질소라는 것이 표시되었습니다. 그러나 촉매가 있으면 산소에 의한 암모니아의 산화가 다르게 진행될 수 있습니다.

암모니아와 공기의 혼합물이 촉매 위를 통과하면 750 °C 및 혼합물의 특정 조성에서 거의 완전한 전환이 일어납니다.

생성된 NO는 쉽게 NO2로 변환되며, 이는 대기 산소가 있는 물과 함께 질산을 생성합니다.

백금 기반 합금은 암모니아 산화용 촉매로 사용됩니다.
암모니아를 산화시켜 얻은 질산의 농도는 60%를 초과하지 않습니다. 필요하다면 농축하여 사용하고,
업계에서는 농도 55, 47, 45%의 희석 질산과 98, 97%의 농축 질산을 생산합니다.

질산의 적용

질산은 질소 및 복합 비료(나트륨, 암모늄, 질산칼슘 및 칼륨, 니트로포스, 니트로포스카), 다양한 황산염, 폭발물(트리니트로톨루엔 등), 유기 염료의 생산에 사용됩니다.

유기 합성에서는 진한 질산과 황산의 혼합물(“질화 혼합물”)이 널리 사용됩니다.

야금술에서 질산은 금속을 용해하고 산세척할 뿐만 아니라 금과 은을 분리하는 데에도 사용됩니다. 질산은 화학 산업, 폭발물 생산, 합성 염료 및 기타 화학 물질 생산을 위한 중간체 생산에도 사용됩니다.

기술적인 질산은 부품의 니켈 도금, 아연 도금, 크롬 도금은 물론 인쇄 산업에도 사용됩니다. 질산은 유제품 및 전기 산업에서 널리 사용됩니다.

다양한 농도의 질산 용액의 밀도

질산은 주요 질소 화합물 중 하나입니다. 화학식 - HNO 3. 그렇다면 이 물질은 어떤 물리적, 화학적 특성을 가지고 있을까요?

물리적 특성

순수한 질산은 무색이고, 매운 냄새가 나며, 공기에 노출되면 연기가 나는 성질이 있습니다. 몰 질량은 63g/mol입니다. -42 도의 온도에서는 고체 응집 상태로 변하고 백설 공주 덩어리로 변합니다. 무수 질산은 86도에서 끓습니다. 물과 혼합되면 농도가 서로 다른 용액을 형성합니다.

이 물질은 1염기성입니다. 즉, 항상 하나의 카르복실기를 갖고 있습니다. 강력한 산화제인 산 중에서 질산은 가장 강한 것 중 하나입니다. 질소 환원으로 인해 많은 금속 및 비금속, 유기 화합물과 반응합니다.

질산염은 질산의 염입니다. 그들은 농업에서 비료로 가장 자주 사용됩니다.

화학적 특성

질산의 전자 및 구조식은 다음과 같습니다.

쌀. 1. 질산의 전자식.

농축된 질산은 빛에 노출되며 그 영향으로 질소 산화물로 분해될 수 있습니다. 산화물은 차례로 산과 상호 작용하여 산에 용해되어 액체에 황색을 띠게 됩니다.

4HNO 3 =4NO 2 +O 2 +2H 2 O

물질은 서늘하고 어두운 곳에 보관해야 합니다. 온도와 농도가 증가함에 따라 분해 과정이 훨씬 빠르게 진행됩니다. 질산 분자의 질소는 항상 원자가 IV, 산화 상태 +5, 배위수 3을 갖습니다.

질산은 매우 강한 산이기 때문에 용액에서는 완전히 이온으로 분해됩니다. 이는 염기성 산화물, 염기 및 더 약하고 휘발성이 높은 산의 염과 반응합니다.

쌀. 2. 질산.

이 일염기산은 강력한 산화제입니다. 질산은 많은 금속을 공격합니다. 농도, 금속의 활성 및 반응 조건에 따라 질산염(질산염)이 화합물로 동시에 형성되어 환원될 수 있습니다.

질산이 저활성 금속과 반응하면 NO 2가 형성됩니다.

Cu+4HNO 3 (농축)=Cu(NO 3) 2 +2NO 2 +2H 2 O

이 상황에서 묽은 질산은 NO로 환원됩니다.

3Cu+8HNO 3 (희석)=3Сu(NO 3) 2 +2NO+4H 2 O

더 많은 활성 금속이 묽은 질산과 반응하면 NO 2가 방출됩니다.

4Mg+10HNO 3 (희석)=4Mg(NO 3) 2 +N 2 O+5H 2 O

매우 묽은 질산은 활성 금속과 상호작용할 때 암모늄염으로 환원됩니다.

4Zn+10HNO 3 (매우 묽음)=4Zn(NO 3) 2 +NH 4 NO 3 +3H 2 O

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti는 진한 질산에서 안정합니다. 금속 표면에 산화막이 형성되어 Al, Fe, Cr 금속을 "부동태화"합니다.

1부피의 진한 질산과 3부피의 진한 염산(염산)으로 형성된 혼합물을 왕수(aqua regia)라고 합니다.

쌀. 3. 로얄 보드카.

비금속은 질산을 사용하여 해당 산으로 산화되고 질산은 농도에 따라 NO 또는 NO 2로 환원됩니다.

C + 4HNO 3 (농축) = CO 2 +4NO 2 +2H 2 O

S+6HNO 3 (농축)=H 2 SO 4 +6NO 2 +2H 2 O

질산은 황화수소와 같은 무기 공유 결합 화합물뿐만 아니라 일부 양이온과 음이온도 산화할 수 있습니다.

3H 2 S+8HNO 3 (희석)= 3H 2 SO 4 +8NO+4H 2 O

질산은 많은 유기 물질과 상호 작용하며 유기 물질 분자의 하나 이상의 수소 원자는 니트로 그룹-NO 2로 대체됩니다. 이 과정을 니트로화라고 합니다.