Азотна кислота

Структура азотної кислоты.

Азотна кислота має tпл.=-41,6?C, tкип=-82,6?C. Її щільність становить 1,552 г/см3. З водою змішується у різноманітних співвідношеннях, створюючи азеотроп (68,4% щодо маси HNO3 tкип=121,9?C).

У газової фазі молекула азотної має пласке будова. Обертання групи ВІН щодо NO2 утруднено. У цілому нині молекулу можна зобразити наступним образом:

Безводна азотна кислота.

Азотна кислота, яка містить води, є безводній. У ньому протікають такі равновесные процессы:

Чиста азотна кислота самоионизированна:

.

причому мольная концентрація кожного виду частинок дорівнює 0,51 міль/ л при -10?C. У твердому стані молекула кислоти є гидроксид нитрония: .Викликає зацікавлення собою взаємодія азотної і сірчаної кислот:

.

Звідси видно, що азотна кислота амфотерна.

Дымящая азотна кислота.

Азотну кислоту з концентрацією 97−99% часто називають димлячої. Дымящая азотна кислота при зберіганні разлагается:

Дымящая азотна кислота — сильний окислювач. Вона здатна підпалити скипидар та інші органічні вещества.

Будова кислоти з МВС.

Розглянемо будова азотної кислоти з позиції методу валентных зв’язків. І тому подивимося, які орбитали беруть участь у освіті молекули цієї кислоты.

Отже азотну кислоту можна в виде:

Проте сучасні методи засвідчили, що будова кислоти таково:

Звідси видно, що молекула азотної кислоти має делокализованные связи.

Нитроний-ион.

Цей іон безпосередньо виникає як при іонізації самої азотної кислоти, а й у реакціях нитрования чи розчинах окислів азоту у цій кислоті та інших сильних кислотах.

Ранні фізичні виміру, виконані відомим ученим Ганчем, свідчили про іонізації HNO3 в сірчаної кислоте:

HNO3+2H2SO4=H3NO32++2HSO4-.

Пізні дослідження, проведені Хьюзом, Ингольдом та інші вченими, показали, що пропозиції Ганча недостатньо вірно. Так, швидкість нитрования бензолу зростає у 1000 раз під час переходу від 80%-ных до 90%-ным розчинів H2SO4. Такі кінетичні дані про нитрованию в розчинах сірчаної кислоти, нитрометана, і крижаної оцтової кислоти були пояснити тим, що атакуючої часткою є - ион:

Важливість іонізації першого типу підтверджується тим, що додавання іонізованих нітратів до реакційної суміші уповільнює реакцію. Процес нитрования можна в виде:

Остаточним підтвердженням існування іонів нитрония стало виділенням солей нитрония. Солі містять лінійний катион:

Довжина зв’язку N-O становить 110 лм. Виділення солей нитрония відбувається наступним образом:

(1).

(2).

(3).

Реакції (1) і (2) є, насправді, просто реакції обміну, оскільки N2O5 в твердому стані й розчині безводних кислот перебувають у вигляді іонів і. Реакція (3) є реакцію ангідриду кислоти з підставою .

Солі нитрония? кристалічні речовини, термодинамічно стійкі, але хімічно дуже активні. Вони швидко гидролизуются вологою повітря; ще,, наприклад, бурхливо реагує з органічними речовинами, однак у розчині нитробензола може бути використовуватиме нитрования.

Соединения, содержащие нитроний-ион є проміжними сполуками при нитровании ароматичних веществ.

З методу молекулярних орбиталей нитроний-ион виглядає так:

1. Ахметов М. С. Неорганічна хімія. М.:Высшая школа 1975.

2. Карапетьянц М. Х. Дракин С.І. Спільна й неорганічна хімія. М.: Химия1994.

3. Коттон Ф. Уилкинсон Дж. Сучасна неорганічна хімія. том.2. М.: Мир.1969.

4. Ремі Р. Курс неорганічної хімії. тому 1. М.: Мир.1972.

5. Загальна химия./Под редакцією Соколовської О.М. і Гузея К. С. М.: Московський университет.1989.

6. Хімічний енциклопедичний словник/ редакцією И. Л. Кнунянца. М.: Московська енциклопедія. 1983.