Propriété chimique de l'acide nitrique

Instabilité

concentré L'acide nitrique est instable.Lorsqu'il est exposé à la lumière ou à la chaleur, il se décompose et libère du dioxyde d'azote.Le dioxyde d'azote décomposé se dissout dans l'acide nitrique, donnant ainsi un aspect jaune clair.Mais l'acide nitrique dilué est relativement stable.

Équation de réaction : 4HNO = illumination = 4NO_ + O + 2H_O

4HNOtassage= = 4NO tassage_+Otassage_+2H tassage O

Estérification (forte acidité)

L'acide nitrique peut s'estérifier avec des alcools pour produire des esters nitriques correspondants.Dans le passé, l'acide nitrique participant à la réaction d'estérification était considéré comme produisant des intermédiaires cationiques carbonés.Cependant, de nombreuses littératures ont décrit le mécanisme comme étant l'estérification de Fischer, c'est-à-dire que la "déshydrogénation de l'alcool déshydroxylé acide" a le même mécanisme d'estérification que l'acide carboxylique.

L'acide nitrique peut être complètement ionisé en solution aqueuse, produisant un grand nombre d'ions hydrogène :

En tant qu'hydrate de valence (+5) le plus élevé de l'élément azoté, l'acide nitrique a une forte acidité.D'une manière générale, la solution aqueuse d'acide nitrique est complètement ionisée.L'acide nitrique peut être estérifié avec des alcools, comme la préparation de la nitroglycérine.(En fait, nous utilisons de l'acide sulfurique concentré pour produire beaucoup de NO2), qui est moins cher et plus facile à manipuler.Avec d'autres déshydratants plus puissants, comme le P4O10, nous pouvons également produire beaucoup de cations nitryle, qui sont l'essence même de la nitration.

L'estérification de l'acide nitrique est utilisée pour produire de la nitrocellulose.L'équation est la suivante :

3nHNO 3+ [C6H7O 2(OH)3]n-[C6H7O 2(O-NO2)3]n+3nH 2

Pour la production de nitroglycérine, voir l'équation suivante :

Nitrification

L'acide nitrique concentré ou l'acide nitrique fumant mélangé à un agent déshydratant (acide sulfurique concentré, pentoxyde de phosphore) peut être utilisé comme réactif de nitration pour initier la nitrification de certains composés.La réaction de nitration appartient à la substitution électrophile.Le réactif électrophile dans la réaction est l'ion nitrate.L'agent déshydratant est bénéfique pour la production d'ions nitrate.

La réaction de nitration la plus courante est la nitration du benzène :

Cette réaction est souvent utilisée pour produire du 2,4,6-trinitrotoluène (TNT).

Équation:

Réaction redox

L'azote dans la molécule d' acide nitrique est la valence la plus élevée (+5), de sorte que l'acide nitrique a une forte oxydation.Ses produits de réduction varient avec la concentration d'acide nitrique.De manière générale, plus la concentration d'acide nitrique est élevée, moins il y a d'électrons par molécule d'acide nitrique.Les produits de réduction de l'acide nitrique concentré sont principalement du dioxyde d'azote, l'acide nitrique dilué est principalement de l'oxyde nitrique et l'acide nitrique plus fluide peut être réduit en dioxyde.Azote, azote, nitrate d'ammonium, etc., il convient de souligner que les produits ci-dessus ne sont que des produits dominants.En effet, au fur et à mesure de la réaction, la concentration en acide nitrique diminue progressivement, et tous les produits de réduction peuvent apparaître.

HNO 3-0.803_NO2-1.07_HNO 2-0.983_NO-1.591_N2O-1.77_N2-0.27_NH 4+

HNO 3-0.957_NO

HNO 3-1.11_N2O

HNO 3-1.24_N2

HNO 3-0.88_NH 4+

Réaction typique

Acide nitrique concentré :

Acide nitrique dilué :

Acide nitrique très dilué :

Acide nitrique extrêmement dilué :

Notes de réponse :

1. L'acide nitrique pur peut être auto-ionisé :

2. En raison de la forte oxydation de l'acide nitrique, l'hydrogène ne peut pas être produit par l'acide nitrique.Dès que les ions hydrogène sont remplacés de l'acide nitrique par l'hydrogène, ils sont oxydés par les ions nitrate.

Le principe est bon :

(Acide nitrique concentré)

(Acide nitrique dilué)

3. La forte oxydation de l'acide nitrique ne provient pas de l'ion nitrate (l'ion nitrate lui-même n'a pas d'oxydation), mais de l'ion nitrate dans des conditions acides.(par exemple, en ajoutant de l'acide chlorhydrique dans une solution de nitrate ferreux, la couleur de la solution passe du vert au jaune, en ajoutant une solution de thiocyanate de potassium et la solution devient rouge sang. Il est prouvé que les ions ferreux sont à nouveau oxydés en ions fer.

4. L'oxydation de l'acide nitrique est proportionnelle à sa concentration.L'acide nitrique dilué réagit avec le métal pour produire de l'oxyde nitrique.L'acide nitrique concentré réagit avec le métal pour produire de l'oxyde nitrique, mais la capacité oxydante de l'acide nitrique concentré est plus forte que celle de l'acide nitrique dilué.L'oxyde nitrique est oxydé en dioxyde d'azote par l'ion nitrate en présence d'ion hydrogène.L'équation est la suivante :

L'iodure d'hydrogène réagit avec l'acide nitrique de concentration différente pour oxyder les ions iode en ions iode et iodate respectivement :

(Acide nitrique dilué)

(Acide nitrique concentré)

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