5.4.2. Свойства и применение

Азотная кислота по сравнению с азотистой, во-первых, сильнее, а во-вторых, более устойчива – даже выделена в свободном состоянии (это бесцветная жидкость с т. кип. 86°С). Однако она (и в виде водного раствора) разлагается при об.у. (хотя и медленно) на NO₂, О₂ и H₂O.

Продукты взаимодействия HNO₃ с металлами зависят как от концентрации кислоты, так и от активности М. Например, цинк восстанавливает разбавленную азотную кислоту до ионов аммония, концентрированную – до оксида азота (I), в то время как медь – лишь до оксида азота (II) и оксида азота (IV) соответственно.

Концентрированная азотная кислота, благодаря образованию при ее разложении атомарного кислорода, растворяет даже серебро (но не Au, Pt и т.п.), хотя пассивирует железо, алюминий и хром.

Кроме того, конц. HNO₃ легко окисляет простые вещества многих неметаллов: графит до , фосфор до , серу до , иод до и др., восстанавливаясь при этом, как правило, до оксида азота (II). Реагирует она и с органическими веществами – основные продукты их полного окисления: СО₂ и Н₂О.

Очень концентрированная азотная кислота легко воспламеняет опилки и другие горючие материалы, поэтому используется как окислитель ракетного топлива.

Кроме того, азотная кислота применяется для приготовления лекарств, пластмасс, красителей, искусственных волокон и т.п., а также взрывчатых веществ (например, нитроглицерина, который является основой динамита).

5.4.3. Нитраты и нитриты

Соли азотной и азотистой кислот стабильнее самих кислот, но при достаточном нагревании тоже разлагаются. В частности, нитраты ЩМ отщепляют атомарный кислород, переходя в достаточно устойчивые нитриты. А нитриты металлов от Mn до Cu (в ряду напряжений) термически не стабильны, поэтому N-содержащие соли этих М разлагаются с образованием их оксидов:

,

.

Нитраты благородных М (тем более, их нитриты) дают при нагревании металл вместо оксида:

,

.

Термодинамически наименее устойчив из N-содержащих солей – нитрит аммония:

.

Нестабилен и его нитрат, причем в зависимости от Т получаются разные продукты:

,

,

.

Последняя реакция идет со взрывом. В ней (как промежуточный продукт) образуется атомарный кислород, поэтому NH₄NO₃ используют как составляющее аммонала (бездымного пороха) вместе с порошками угля и алюминия.

Качественная реакция на нитрат-ионы – появление бурого газа при действии на анализируемое вещество концентрированной серной кислотой в присутствии меди. (При этом вначале получается диоксид серы, который восстанавливает до NO₂.)

Качественной реакцией на нитрит-ионы является обесцвечивание малинового раствора перманганата калия в сернокислой среде. (Основные продукты взаимодействия: нитрат-анионы и катионы марганца (II).)

5.5. Кислородосодержащие соединения фосфора

В отличие от N (оксиды которого термодинамически нестабильны к распаду на азот и кислород) фосфор образует с О очень прочные связи, т.е. его оксиды устойчивы к отщеплению кислорода.

Оксиды фосфора P₂O₃ и P₂O₅ синтезируют, сжигая Р при недостатке и избытке О₂ соответственно. С водой они дают кислоты: фосфористую H₃PO₃ и фосфорную H₃PO₄. (Причем H₃PO₄ получается через образование вначале метафосфорной кислоты HPO₃.)

Все рассмотренные выше фосфорсодержащие вещества – твердые, в отличие от большинства аналогичных соединений азота.

Вследствие невысокой ЭО фосфора его гидроксиды слабы и как кислоты (даже HPO₃), и как окислители (с металлами реагируют лишь за счет H⁺, ибо Р очень устойчив в положительных ст.ок., особенно в высшей.

Поскольку фосфорная кислота трехосновна, то могут быть получены и дигидрофосфаты (в частности, NaH₂PO₄), и гидрофосфаты (Na₂HPO₄), и средние соли (Na₃PO₄).

Из средних растворимы в воде только фосфаты ЩМ, а остальные – лишь в кислотах (как результат образования слабодиссоциирующих гидро- и дигидрофосфат-ионов). Поэтому именно в нейтральной (а не в кислой!) среде нужно проводить качественную реакцию на . (Например, с раствором AgNO₃, дающим с фосфат-анионами желтый осадок Ag₃PO₄.)