Dolgo vreme azotnata kiselina se prigotvuvala so zagrevawe na kalium nitrat
so koncentrirana
sulfurna kiselina:
KNO
3
(s) + H
2
SO
4
(l) = KHSO
4
(s) + HNO
3
(g)
Ovaa metoda mu se pripi{uva na germanskiot hemi~ar i jatrohemi~ar od sedumnaesettiot vek
Glauber
*
):
Glavniot na~in za proizvodstvo na azotna kiselina {to sega se primenuva e procesot predlo`en
(vo 1901 godina) od slavniot germanski hemi~ar Ostvald
†
(sl. 4.42
a). Vo osnova, toa e oksidacija na amonijak so vozduh
ili so kislorod vo prisustvo na katalizator od platina i
rodium (sl. 4.42
b):
4NH
3
(g) + 5O
2
(g) = 4NO(g) + 6H
2
O(g)
Temperaturata na koja se raboti treba da bide povisoka od
750 ºS (samata brojka
ne mora da se pameti!).
Reakcijata e egzotermna, taka {to dobieniot azot monoksid
e zagrean na visoka temperatura i treba da se izladi. Se
razbira, azot monoksidot e samo prviot me|uprodukt pri
dobivaweto
na azotnata kiselina, no tokmu gornata reak-
cija e onaa {to e bitna.
Sl. 4.42. Vilhelm Ostvald (
a) i
zgolemena slika na katalizator od
platina i rodium (
b))
Dobieniot azot monoksid se oksidira do azot dioksid (za
ova ne e potreben katalizator):
NO(g) + ½O
2
(g) = NO
2
(g)
a obrazuvaniot azot dioksid se rastvora vo voda pri {to se obrazuva smesa od azotna kiselina i
azot monoksid (toj se vra}a vo procesot):
3NO
2
(g) + H
2
O(l) = 2HNO
3
(aq) + NO(g)
Na vakov na~in se dobivaat relativno razredeni rastvori od azotna kiselina vo koi maseniot
udel na HNO
3
e okolu 50–70 %.
Natamo{noto koncentrirawe se vr{i so destilacija vo prisustvo na koncentrirana sulfurna
kiselina koja slu`i kako dehidrataciono sredstvo.
I, taka,
x
azotnata kiselina se dobiva so kataliti~ka oksidacija na amonijak od koj otprvin se dobiva
azot monoksid koj se oksidira do azot dioksid, a ovoj se rastvora vo voda;
x
za dobivawe na koncentrirana azotna kiselina, razredenata kiselina se destilira so
koncentrirana sulfurna kiselina.
*
Johan Rudolf Glauber «Glauber† (1604–1668).
Glauber go otkril natrium sulfatot ~ij
dekahidrat, Na
2
SO
4
·10H
2
O go narekol ~udesna sol (sal mirabile). Od ovoj naziv e
izveden mineralo{kiot naziv
mirabilit za natrium sulfat dekahidratot. Trivijalniot naziv, pak, na ovaa supstanca e
Glauberova sol. Vo ~est na Glauber, mineralot so sostav Na
2
Ca(SO
4
)
2
se vika
glauberit.
† Vilhelm Ostvald …Ostwald† (1853–1932), dobitnik na Nobelovata nagrada za hemija za 1909 godina.
136
Azotna kiselina – svojstva i primena
^istata azotna kiselina e bezbojna te~nost (sl. 4.43) so temperatura na
vriewe
*
od 83 qC i temperatura na mrznewe od –42 qC. Vo koncentriranite
vodni rastvori, azotnata kiselina se razlaga:
2HNO
3
(aq) = NO
2
(g) + O
2
(g) + H
2
O(l)
Azot dioksidot se rastvora vo azotnata kiselina, obojuvaj}i ja `olto ili
kafeavo.
Azotnata kiselina e silna kiselina (edna od najsilnite), taka {to vo voden
rastvor e prakti~no celosno disocirana:
Sl. 4.43. ^istata
azotna
kiselina e
bezbojna te~nost
HNO
3
(aq) + H
2
O(l)
k H
3
O
+
(aq) + NO
3
–
(aq)
Koncentriranata azotna kiselina (
w | 0,7) e
silno oksidaciono sredstvo pri {to samata se
reducira do azot dioksid.
Pri dejstvo na umereno koncentrirana azotna kiselina vrz srebro kako produkt se obrazuva NO:
3Ag(s) 4HNO
3
(aq)
3AgNO
3
(aq)
NO(g) 2H
2
O(l)
Oksidaciono sredstvo e i razredenata azotna kiselina. Kako {to se
gleda na sl. 4.44, razredenata azotna kiselina go oksidira i bakarot:
3Cu(s) + 8HNO
3
(aq) = 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO(g) + 4H
2
O(l)
Mnogu silno oksidaciono sredstvo e smesata od koncentrirana azotna
i koncentrirana hlorovodorodna kiselina vo koja volumenskiot odnos
na dvete kiselini e | 1 : 3. Vakvata smesa se vika
carska voda zaradi
toa {to mo`e da go rastvoruva i zlatoto “carot” na site metali:
Sl. 4.44. Oksidacija na ba-
kar so razredena azotna
kiselina
Au + HNO
3
+ 3HCl = AuCl
3
+ NO + 2H
2
O
AuCl
3
+ HCl = HAuCl
4
Vo
carska voda, inaku, se rastvora i platinata.
Azotnata kiselina ima mnogustrana prakti~na primena. Pokraj toa {to e va`na laboratoriska
hemikalija, mnogu se primenuva i vo industrijata. Mo`ebi najva`na od industriskite primeni e
onaa {to e bazirana na nejzinata neutralizacija so amonijak:
HNO
3
(aq) + NH
4
OH(aq) = NH
4
NO
3
(aq) + H
2
O(l)
Amonium nitratot e verojatno najva`noto ve{ta~ko azotno |ubrivo
†
, a sostaven del e i na mnogu
eksplozivi.
Azotnata kiselina (obi~no, zaedno so sulfurnata koja slu`i kako dehidrataciono sredstvo) se
koristi vo proizvodstvoto i na drugi eksplozivi (na primer,
trinitrotoluen i
gliceril
* Kako i sekoga{, brojkite
ne treba da se pametat!
†
Sodr`inata
na azotot vo nego e w(N) | 0,35.
137