浓硝酸的性质有哪些?

2024年11月15日 13:31
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网友(1):

物理性质
纯硝酸为无色透明液体,浓硝酸为淡黄色液体(溶有二氧化氮),正常情况下为无色透明液体。有窒息性刺激气味。浓硝酸含量为68%左右,易挥发,在空气中产生白雾,是硝酸蒸汽与水蒸汽结合而形成的硝酸小液滴。露光能产生二氧化氮而变成棕色。有强酸性。能使羊毛织物和动物组织变成嫩黄色。能与乙醇、松节油、碳和其他有机物猛烈反应。能与水混溶。能与水形成共沸混合物。相对密度(d204)1.41,熔点-42℃(无水)[6] ,沸点120.5℃(68%)。对于稀硝酸, 一般我们认为浓稀之间的界线是6mol/L,市售普通试剂级硝酸浓度约为68%左右,而工业级浓硝酸浓度则为98%,通常发烟硝酸浓度约为98%。

5化学性质
酯化反应
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,但许多文献将机理描述为费歇尔酯化 反应(Fischer esterification),即“酸脱羟基醇脱氢”与羧酸的酯化机理相同。[7]
硝酸作为氮的最高价(+5)水化物,具有很强的酸性,一般情况下认为硝酸的水溶液是完全电离的。硝酸可以与醇发生酯化反应,如硝化甘油的制备。(实际上我们会使用浓硫酸,产生大量NO2),成本较低而且较容易处理,与其他更强的脱水剂,例如P4O10,也可以产生大量的硝酰阳离子,这是硝化反应能进行的本质。
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[3]
硝化甘油的制作,方程式见下:

硝化反应
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。[7]
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
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。[5]
硝酸有关电势图见下(标况 E/V)[5]
HNO3—0.798.9→NO2—1.08→HNO2—1.04→NO—1.582→N2O—1.77→N2—0.27→NH4+
HNO3—0.97→NO
HNO3—1.25→N2O
HNO3—0.88→N2
典型反应
浓硝酸:
Zn+ 4HNO3====Zn(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O
P+ 5HNO3==== H3PO4+ 5NO2↑+ H2O
稀硝酸:
3Zn+ 8HNO3==== 3Zn(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O[3]
3P+5HNO3+2H2O====3H3PO4+5NO↑
很稀硝酸:
4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O

极稀硝酸:
4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O[8]
PS:纯硝酸可以发生自偶电离:2HNO3<==>H2O+NO2+NO3

祝新年快乐,学习进步!

6

网友(2):

网友(3):

强酸,强氧化性,易挥发

网友(4):

挥发性,强氧化性,见光易分解。。。

网友(5):

脱水性,吸水性,强酸性