Salpetersäure Chemische Eigenschaft

Instabilität

Konzentrierte Salpetersäure ist instabil.Wenn es Licht oder Hitze ausgesetzt wird, zersetzt es sich und setzt Stickstoffdioxid frei.Das zersetzte Stickstoffdioxid löst sich in Salpetersäure und ergibt ein hellgelbes Aussehen.Aber verdünnte Salpetersäure ist relativ stabil.

Reaktionsgleichung: 4HNO = Beleuchtung = 4NO_ + O + 2H_O

4HNO-Stopfung= = 4NO-Stopfung_+O-Stopfung_+2H-Stopfung O

Veresterung (starke Säure)

Salpetersäure kann mit Alkoholen verestert werden, um entsprechende Nitratester herzustellen.In der Vergangenheit wurde angenommen, dass Salpetersäure, die an der Veresterungsreaktion teilnimmt, kohlenstoffkationische Zwischenprodukte erzeugt.Viele Literaturstellen beschreiben jedoch den Mechanismus als Fischer-Veresterung, dh "Säure-Dehydroxyalkohol-Dehydrierung" hat den gleichen Veresterungsmechanismus wie Carbonsäure.

Salpetersäure kann in wässriger Lösung vollständig ionisiert werden, wobei eine große Anzahl von Wasserstoffionen entsteht:

Als Hydrat mit der höchsten Wertigkeit (+5) des Stickstoffelements hat Salpetersäure eine starke Säure.Im Allgemeinen ist die wässrige Salpetersäurelösung vollständig ionisiert.Salpetersäure kann mit Alkoholen verestert werden, beispielsweise zur Herstellung von Nitroglycerin.(Eigentlich verwenden wir konzentrierte Schwefelsäure, um viel NO2 zu produzieren), was billiger und einfacher zu handhaben ist.Mit anderen stärkeren Entwässerungsmitteln wie P4O10 können wir auch viele Nitrylkationen produzieren, was die Essenz der Nitrierung ist.

Die Veresterung von Salpetersäure wird zur Herstellung von Nitrocellulose verwendet.Die Gleichung lautet wie folgt:

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

Für die Produktion von Nitroglycerin siehe die folgende Gleichung:

Nitrifikation

Konzentrierte Salpetersäure oder rauchende Salpetersäure gemischt mit Entwässerungsmittel (konzentrierte Schwefelsäure, Phosphorpentoxid) kann als Nitrierungsreagenz verwendet werden, um die Nitrifikation einiger Verbindungen zu initiieren.Die Nitrierungsreaktion gehört zur elektrophilen Substitution.Das elektrophile Reagenz in der Reaktion ist Nitration.Das Dehydratisierungsmittel ist vorteilhaft für die Produktion von Nitrationen.

Die häufigste Nitrierungsreaktion ist die Benzolnitrierung:

Diese Reaktion wird häufig zur Herstellung von 2,4,6-Trinitrotoluol (TNT) verwendet.

Gleichung:

Redox Reaktion

Stickstoff im Salpetersäuremolekül hat die höchste Wertigkeit (+5), daher hat Salpetersäure eine starke Oxidation.Seine Reduktionsprodukte variieren mit der Konzentration an Salpetersäure.Allgemein gesagt, je höher die Konzentration an Salpetersäure, desto weniger Elektronen pro Molekül Salpetersäure.Die Reduktionsprodukte von konzentrierter Salpetersäure sind hauptsächlich Stickstoffdioxid, verdünnte Salpetersäure ist hauptsächlich Stickstoffmonoxid, und die dünnere Salpetersäure kann zu Dioxid reduziert werden.Stickstoff, Stickstoff, Ammoniumnitrat usw. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die oben genannten Produkte nur dominante Produkte sind.Tatsächlich nimmt die Salpetersäurekonzentration mit fortschreitender Reaktion allmählich ab, und alle Reduktionsprodukte können auftreten.

HNO3-0,803_NO2-1,07_HNO2-0,983_NO2-1,591_N2O-1,77_N2-0,27_NH4+

HNO 3-0.957_NO

HNO 3-1.11_N2O

HNO 3-1.24_N2

HNO 3–0,88_NH 4+

Typische Reaktion

Konzentrierte Salpetersäure:

Verdünnte Salpetersäure:

Sehr verdünnte Salpetersäure:

Extrem verdünnte Salpetersäure:

Antwortnotizen:

1. Reine Salpetersäure kann selbstionisiert werden:

2. Wegen der starken Oxidation von Salpetersäure kann kein Wasserstoff durch Salpetersäure erzeugt werden.Sobald Wasserstoffionen von Salpetersäure zu Wasserstoff ausgetauscht werden, werden sie durch Nitrationen oxidiert.

Das Prinzip stimmt:

(konzentrierte Salpetersäure)

(verdünnte Salpetersäure)

3. Die starke Oxidation von Salpetersäure kommt nicht von Nitrationen (Nitrationen selbst werden nicht oxidiert), sondern von Nitrationen unter sauren Bedingungen.(z. B. Zugabe von Salzsäure in Eisennitratlösung, die Farbe der Lösung ändert sich von grün nach gelb, Zugabe von Kaliumthiocyanatlösung, und die Lösung wird blutrot. Es ist nachgewiesen, dass Eisenionen wieder zu Eisenionen oxidiert werden.

4. Die Oxidation von Salpetersäure ist proportional zu ihrer Konzentration.Verdünnte Salpetersäure reagiert mit Metall zu Stickstoffmonoxid.Konzentrierte Salpetersäure reagiert mit Metall zu Stickstoffmonoxid, aber die Oxidationsfähigkeit von konzentrierter Salpetersäure ist stärker als die von verdünnter Salpetersäure.Stickoxid wird durch Nitrationen in Gegenwart von Wasserstoffionen zu Stickstoffdioxid oxidiert.Die Gleichung lautet wie folgt:

Jodwasserstoff reagiert mit Salpetersäure unterschiedlicher Konzentration, um Jodionen zu Jod- bzw. Jodationen zu oxidieren:

(verdünnte Salpetersäure)

(konzentrierte Salpetersäure)

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