V tomto videu uvidíte vlastnosti, reakce a využití HNO3 - kyseliny dusičné.
_________________________________________________________________
► WEB: wekon.cz/
► Facebook: / wekonslab
► Twitter: / lordwekon
_________________________________________________________________
Pár vysvělených pojmů:
Kyselina dusičná je významná silná minerální kyselina. Čistá bezvodá kyselina dusičná (100%) je bezbarvá kapalina.
Na světle a vzduchu se již za pokojové teploty rozkládá na kyslík, oxid dusičitý a vodu.
4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O
Oxid dusičitý se následně rozpustí ve zbývající kyselině dusičné a začne ji zbarvovat do žluta, za vyšších teplot do červena. Čistá kyselina má tendenci vypouštět do vzduchu bezbarvý dým, u již znečištěné kyseliny se její znečištění projevuje zbarvením tohoto dýmu do červenohněda, uvolňuje se totiž oxid dusičitý. Takováto kyselina se označuje jako dýmavá kyselina dusičná, koncentrace jejího roztoku pak přesahuje 86 %.
Koncentrovaná kyselina dusičná je 68,4%, s vodou vytváří azeotropickou směs. 1 l váží přibližně 1 400 g. Je nestálá, na vzduchu a světle se rozkládá na žlutohnědý jedovatý plyn, který obsahuje směs oxidů dusíku (souhrnné označení NOx),někdy nazývaných nitrózní plyny, proto se uchovává v lahvích s tmavým sklem a dvojitým uzávěrem.
Acidické vlastnosti
Kyselina dusičná jako typická kyselina reaguje s hydroxidy, zásadotvornými oxidy a solemi slabších kyselin za vzniku vlastních solí, dusičnanů. Až na několik výjimek neodštěpuje při reakcích s kovy vodík jako většina ostatních kyselin, namísto toho se uvolňuje jeden z oxidů dusíku. Tento jev způsobují její silné oxidační vlastnosti. Ve vodném prostředí se úplně disociuje, dochází k uvolnění aniontu NO3- a vodíkového kationtu, který však následně vytvoří oxonium:
HNO3 + H2O → NO3- + H3O+
Reakce s kovy
Kyselina dusičná, jak již bylo uvedeno, se řadí mezi velmi silná oxidační činidla, proto většinou při reakcích s kovy neodštěpuje vodík. Kyselina dusičná reaguje s kovy, výjimku představují například zlato či platina, se kterými nereaguje. Zlato a platina se však rozpouští v lučavce královské. Při reakci koncentrované kyseliny se uvolňuje oxid dusičitý:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Při reakci zředěné kyseliny se uvolňuje oxid dusnatý:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Existují však i výjimky, například dochází k uvolnění vodíku či oxidu dusného.
Pasivace kovu
Některé kovy, například chrom, hliník, železo apod. se rozpouštějí ve zředěné kyselině dusičné, zatímco koncentrovaná kyselina při reakci s takovýmto kovem vytvoří na povrchu kovu ochranou vrstvu oxidu, tj. ochranné vrstvy, která zabraňuje dalšímu průběhu reakce. Tento jev se označuje jako pasivace kovu.
Reakce s nekovy
Reakce kyseliny dusičné s nekovy s výjimkou křemíku a halogenů probíhají za vzniku oxidu dusíku, vody, ale ne soli kyseliny, jako u kovů, ale za vzniku oxidu nekovu na nejvyšším oxidačním stupni tohoto prvku.
Například při reakci koncentrované kyseliny dusičné s uhlíkem se uvolňuje oxid dusičitý (viz reakce s kovy) a zároveň oxid uhličitý:
C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O
Při reakci zředěné kyseliny dusičné s uhlíkem dochází opět ke vzniku oxidu uhličitého, ale již nevzniká oxid dusičitý, ale oxid dusnatý:
3C + 4HNO3 → 3CO2 + 4NO + 2H2O
Reakce s organickými látkami
Organické látky se působením kyseliny dusičné oxidují nebo nitrují. Právě nitrace je příčinou žloutnutí kůže, ke kterému dochází při polití. Žluté zabarvení způsobené reakcí kyseliny dusičné s bílkovinami se nazývá xantoproteinová reakce a používá se k důkazu bílkovin.
Kyselina dusičná je nebezpečná oxidující žíravina, poškozuje pokožku a sliznice, nebezpečné jsou i její výpary. Poleptání se projevuje charakteristickým zežloutnutím zasažených míst, což je důsledek reakce s bílkovinami.
Výroba:
Průmyslově se kyselina dusičná vyrábí oxidací amoniaku za katalýzy kovovou Pt za zvýšené teploty a tlaku:
NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
NO + O2 → 2 NO2
NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO
Výroba kyseliny dusičné s větší koncentrací však probíhá trochu jinak, takováto kyselina se připravuje za reakce oxidu dusičitého s vodou a kyslíkem pod tlakem 50 atm, v podstatě se jedná o reakci protichůdnou k rozkladu kyseliny na vzduchu a světle:
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
Laboratorní příprava se většinou provádí jako vytěsnění z KNO3, případně NaNO3 pomocí H2SO4 a následnou destilací.
Využití:
Má velké upotřebení v průmyslu. Používá se například k výrobě výbušnin pomocí nitrace, dusíkatých hnojiv, barviv a laků, léků a různých organických sloučenin. V chemickém průmyslu, laboratořích a raketové technice se používá jako okysličovadlo.
_________________________________________________________________
Hudba použitá ve videu:
Intro:
Skladba: News Theme 2
Interpret: Audionautix
Podléhá licenci: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) (Download link: creativecommons.org/licenses/...)
Zdroj: / audiolibra
26 авг 2018
