Kimia

Asam nitrat (HNO3)

4373
1252
Joseph Nader PhD

Dia asam sendawa Ini adalah senyawa anorganik yang terdiri dari oksoasid nitrogen. Ini dianggap sebagai asam yang kuat, meskipun PKA-nya (-1.4) mirip dengan PKA ion hidronium (-1,74). Dari titik ini, itu mungkin "terlemah" dari banyak asam kuat yang diketahui.

Penampilan fisiknya terdiri dari cairan tidak berwarna yang dengan penyimpanan berubah menjadi warna kekuningan, karena pembentukan gas nitrogen. Formula kimianya adalah hno₃.

Tidak stabil, mengalami dekomposisi cahaya untuk paparan sinar matahari. Selain itu, dapat benar -benar dipecah dengan pemanasan, menyebabkan nitrogen, air dan oksigen dioksida.

Ini digunakan dalam pembuatan nitrat anorganik dan organik, serta dalam senyawa nitrat yang digunakan dalam pembuatan pupuk, bahan peledak, perantara pewarna dan senyawa kimia organik yang berbeda.

Di atmosfer, tidak₂ Diproduksi oleh aktivitas manusia bereaksi dengan air awan, membentuk hno₃. Kemudian, selama hujan asam, endapan bersama dengan air tetesan makan, misalnya, patung kotak publik.

Asam nitrat adalah senyawa yang sangat beracun, dan paparan uapnya yang terus menerus dapat menghasilkan bronkitis kronis dan pneumonia kimia.

Struktur asam nitrat

Sumber: Ben Mills [domain publik], dari Wikimedia Commons

Gambar atas menunjukkan struktur molekul HNO₃ Dengan model bola dan batang. Atom nitrogen, bola biru, terletak di tengah, dikelilingi oleh geometri datar trigonal; Namun, segitiga itu terdistorsi oleh salah satu simpul terpanjangnya.

Molekul asam nitrat kemudian datar. Tautan N = O, N-O dan N-OH membentuk simpul segitiga datar. Jika diamati secara rinci, tautan N-OH lebih memanjang daripada dua lainnya (di mana bola putih mewakili atom H).

Struktur resonansi

Ada dua tautan yang memiliki panjang yang sama: n = o dan n-o. Fakta ini bertentangan dengan teori tautan Valencia, di mana diprediksi bahwa tautan ganda lebih pendek dari tautan sederhana. Penjelasan dalam ini terletak pada fenomena resonansi, seperti yang diamati pada gambar yang lebih rendah.

Sumber: Ben Mills [domain publik], dari Wikimedia Commons

Kedua tautan, n = O dan N-O, karenanya setara dalam istilah resonansi. Ini diwakili secara grafis dalam model struktur dengan menggunakan garis terputus antara dua atom O (lihat struktur).

Saat HNO tidak terlindungi₃, Anion nitrat yang stabil dibentuk no₃^-. Di dalamnya, resonansi sekarang melibatkan tiga atom atau. Inilah alasan mengapa HNO₃ Ini memiliki keasaman besar bronsted-lowry (spesies donator asah⁺).

Dapat melayani Anda: pipet aphorated

Sifat fisik dan kimia

Nama Kimia

-Asam sendawa

-Asam azotik

-Hidrogen nitrat

-Air fortis.

Berat molekul

63.012 g/mol.

Penampilan fisik

Cairan tidak berwarna atau warna kuning pucat, yang bisa menjadi coklat kemerahan.

Bau

Hektar, ciri khas mencekik.

Titik didih

181 ºF pada 760 mmHg (83 ºC).

Titik lebur

-41.6 ºC.

Kelarutan air

Sangat larut dan larut dengan air.

Kepadatan

1.513 g/cm³ pada 20 ºC.

Kepadatan relatif

1.50 (sehubungan dengan air = 1).

Kepadatan uap relatif

2 atau 3 kali diperkirakan (dalam hubungan udara = 1).

Tekanan uap

63.1 mmHg pada 25 ºC.

Penguraian

Dengan paparan atmosfer atau kelembaban panas dapat menguraikan pembentukan nitrogen peroksida. Saat dekomposisi ini dipanaskan, ia memancarkan asap yang sangat beracun dari nitrogen oksida dan hidrogen nitrat.

Asam nitrat tidak stabil, mampu menerobos kontak dengan panas dan paparan sinar matahari, dan memancarkan nitrogen dioksida, oksigen dan air.

Zat yang lengket dan kental

1.092 MPa pada 0 ºC, dan 0,617 MPa pada 40 ° C.

Korosi

Itu mampu menyerang semua logam dasar, kecuali aluminium dan baja krom. Serang beberapa varietas bahan plastik, karet dan pelapis. Ini adalah zat kaustik dan korosif, jadi harus dimanipulasi dengan hati -hati.

Entalpi penguapan molar

39.1 kJ/mol pada 25 ºC.

Entalpi molar standar

-207 kJ/mol (298 ºF).

Entropi molar standar

146 kJ/mol (298 ºF).

Tegangan permukaan

-0,04356 N/M A 0 ºC

-0,04115 N/M A 20 ºC

-0,0376 N/M A 40 ºC

Ambang bau

-Bau rendah: 0,75 mg/m³

-Bau tinggi: 250 mg/m³

-Konsentrasi iritasi: 155 mg/m³.

Konstan disosiasi

PKa = -1,38.

Indeks refraksi (η/d)

1.393 (16,5 ºC).

Reaksi kimia

Hidrasi

Itu dapat membentuk hidrat padat, seperti hno₃∙ h₂Atau dan hno₃∙ 3H₂O: "Es Nitrik".

Disosiasi dalam air

Asam nitrat adalah asam kuat yang dengan cepat terionisasi dalam air dengan cara berikut:

Hno₃ (L) +h₂Atau (l) => h₃SALAH SATU⁺ (AC) +Tidak₃^-

Formasi Penjualan

Bereaksi dengan oksida dasar membentuk nitrat dan garam air.

Cao (s) +2 hno₃(l) => ca (tidak₃)₂(Ac) +h₂Atau (l)

Demikian juga, bereaksi dengan basa (hidroksida), membentuk nitrat dan garam air.

NaOH (ac) +hno₃ (l) => nano₃ (Ac) +h₂Atau (l)

Dan juga dengan karbonat dan karbonat asam (bikarbonat), juga membentuk karbon dioksida.

Na₂BERSAMA₃(Ac)+hno₃ (l) => nano₃(Ac)+h₂Atau (l)+co₂ (G)

Protonasi

Asam nitrat juga bisa berperilaku sebagai basa. Untuk alasan ini, Anda dapat bereaksi dengan asam sulfat.

Hno₃ + 2h₂Sw₄ TIDAK₂⁺ + H₃SALAH SATU⁺ + 2hso₄^-

Prosuremen -Diri

Asam nitrat mengalami propotolisis diri.

2hno₃ TIDAK₂⁺ + TIDAK₃^- + H₂SALAH SATU

Oksidasi logam

Dalam reaksi dengan logam, asam nitrat tidak berperilaku seperti asam kuat, yang bereaksi dengan logam yang membentuk garam yang sesuai dan melepaskan hidrogen dengan cara gas.

Itu bisa melayani Anda: hidrokoloid

Namun, magnesium dan mangan bereaksi panas dengan asam nitrat, seperti yang dilakukan asam kuat yang tersisa.

Mg (s) +2 hno₃ (l) => mg (tidak₃)₂ (Ac) +h₂ (G)

Yang lain

Asam nitrat bereaksi dengan logam sulfit yang menyebabkan garam nitrat, sulfur dioksida dan air.

Na₂Sw₃ (s) +2 hno₃ (L) => 2 nano₃ (Ac) +jadi₂ (g) +h₂Atau (l)

Dan juga bereaksi dengan senyawa organik, menggantikan hidrogen dengan gugus nitro; dengan demikian merupakan dasar untuk sintesis senyawa eksplosif seperti nitrogliserin dan trinitrotoluena (TNT).

Perpaduan

Industri

Ini diproduksi pada tingkat industri melalui oksidasi katalitik amonium, menurut metode yang dijelaskan oleh Oswald pada tahun 1901. Prosedur ini terdiri dari tiga tahap atau langkah.

Tahap 1: oksidasi amonium oksida nitrat

Amonium dioksidasi oleh oksigen yang ada di udara. Reaksi dibuat pada 800 ºC dan 6-7 atm, dengan penggunaan platinum sebagai katalis. Amonium dicampur dengan udara dengan proporsi berikut: 1 volume amonium dengan 8 volume udara.

4nh₃ (g) +5o₂ (g) => 4no (g) +6h₂Atau (l)

Dalam reaksi nitrat oksida berasal, yang dibawa ke ruang oksidasi untuk tahap berikutnya.

Tahap 2. Oksidasi oksida nitrat dalam nitrogen dioksida

Oksidasi dilakukan oleh oksigen yang ada di udara pada suhu di bawah 100 ºC.

2no (g) +atau₂ (g) => 2no₂ (G)

Tahap 3. Pembubaran nitrogen dioksida dalam air

Pada tahap ini, pembentukan asam nitrat terjadi.

4₂ + 2h₂Atau +o₂=> 4Hno₃

Ada beberapa metode untuk penyerapan nitrogen dioksida (NO₂) Dalam air.

Di antara metode lain: Tidak₂ dimernisasi ke n₂SALAH SATU₄ pada suhu rendah dan tekanan tinggi, untuk meningkatkan kelarutan air dan menghasilkan asam nitrat.

3n₂SALAH SATU₄ + 2h₂O => 4Hno₃ + 2

Asam nitrat yang diproduksi oleh oksidasi amonium memiliki konsentrasi antara 50-70%, yang dapat diambil hingga 98% dengan menggunakan asam sulfat yang terkonsentrasi sebagai dehidrasi, memungkinkan untuk meningkatkan konsentrasi asam nitrat.

Di laboratorium

Dekomposisi termal tembaga nitrat (II), menghasilkan gas nitrogen dan oksigen dioksida, yang dilewatkan melalui air untuk membentuk asam nitrat; Seperti dalam metode Oswald, yang dijelaskan sebelumnya.

2CU (no₃)₂ => 2cuo +4no₂ + SALAH SATU₂

Reaksi garam nitrat dengan h₂Sw₄ pekat. Asam nitrat yang terbentuk dipisahkan dari h₂Sw₄ dengan distilasi pada 83 ºC (titik didih asam nitrat).

Dapat melayani Anda: Pipet Lulusan: Karakteristik dan Penggunaan

Kno₃ + H₂Sw₄ => Hno₃ + Khso₄

Aplikasi

60% dari produksi asam nitrat digunakan dalam pembuatan pupuk, terutama amonium nitrat.
15 % produksi asam nitrat digunakan dalam pembuatan serat sintetis.
Ini digunakan dalam elaborasi ester asam nitrik dan nitroderivasi; seperti nitroselulosa, lukisan akrilik, nitrobenzene, nitrotoluene, acrilonitrilos, dll.
Anda dapat menambahkan grup nitro ke senyawa organik, dapat menggunakan properti ini untuk memproduksi bahan peledak seperti nitrogliserin dan trinitrotoluene (TNT).
Karena kapasitas pengoksidasi, sangat berguna dalam pemurnian logam yang ada dalam mineral. Ini juga digunakan dalam memperoleh elemen seperti uranium, mangan, niobium, zirkonium, dan dalam pengasaman batuan fosfor untuk mendapatkan asam fosfat.
Ini dicampur dengan asam klorida terkonsentrasi untuk membentuk "air kerajaan". Solusi ini mampu melarutkan emas dan platinum, yang memungkinkan penggunaannya dalam pemurnian logam ini.
Ini digunakan untuk mendapatkan efek senioritas pada furnitur yang dibuat dengan kayu pinus. Pengobatan dengan larutan asam nitrat 10% menghasilkan warna abu-abu-emas dalam kayu furnitur.
Campuran larutan berair 5-30% asam nitrat dan asam fosfat 15-40% digunakan dalam membersihkan peralatan yang digunakan dalam pekerjaan pemerahan, untuk menghilangkan limbah dari endapan magnesium dan senyawa kalsium.
Ini berguna dalam membersihkan bahan kaca yang digunakan di laboratorium.
Karena kapasitas pelarutnya, digunakan dalam analisis logam yang berbeda melalui teknik spektrofotometri penyerapan api atom, dan spektrofotometri massa kopling induktif.
Kombinasi asam nitrat dan asam sulfat digunakan untuk konversi kapas umum menjadi selulosa nitrat (kapas nitrat).
Asam nitrat merokok merah, dan asam nitrat merokok putih, digunakan sebagai oksidan untuk bahan bakar cair roket, terutama di rudal Bomarc.

Toksisitas

Kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar, nyeri yang kuat dan dermatitis.
Kontak dengan mata itu dapat menyebabkan intens, robekan dan dalam kasus yang parah, kerusakan kornea dan kebutaan.
Penghirupan uap dapat menyebabkan batuk, gangguan pernapasan, menyebabkan pameran yang intens atau kronis, pendarahan hidung, lingingitis, bronkitis kronis, pneumonia dan edema paru.
Karena konsumsi, cedera terjadi di mulut, air liur, kehausan yang intens, nyeri menelan, rasa sakit yang kuat di seluruh saluran pencernaan dan risiko pengeboran dinding yang sama.

Referensi

Asam sendawa. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
Asam sendawa. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: Britannica.com
Asam sendawa. Dipulihkan dari: Chemicalbook.com