03 (разбавл.) —> Си (N03)2 + NO| + Н20

Mg + HNO3 (разбавл.) —> Mg(N03)2 + N2Of + Н20

Zn + HN03 (очень разбавл.) —> Zn (N03)2 + NH4NO3 + H20

При действии азотной кислоты на металлы водород, как правило, не выделяется.

При окислении неметаллов концентрированная азотная, кислота, как и в случае металлов, восстанавливается до NO2, например

S + 6HNO3 = H2S04 + 6N02| + 2Н20

Более разбавленная кислота обычно восстанавливается до N0, Например:

ЗР + 5Ш03 + 2Н20 = ЗН3Р04 + 5NOf

Приведенные схемы иллюстрируют наиболее типичные случаи взаимодействия азотной кислоты с металлами и неметаллами. Вообще же, окислительно-восстановительные реакции, идущие с участием HN03, протекают сложно.

Смесь, состоящая из 1 объема азотной и 3—4 объемов концентрированной соляной кислоты, называется царской водкой. Царская водка растворяет некоторые металлы, не взаимодействующие с азотной кислотой, в том числе и «царя металлов» — золото. Действие ее объясняется тем, что азотная кислота окисляет соляную с выделением свободного хлора и образованием хлороксида азо-та(III), или хлорида нитрозилау NOCI:

HN03 + ЗНС1 = С12 + 2Н20 ++N0C1

Хлорид нитрозила является промежуточным продуктом реакции и разлагается:

2NOC1 = 2NO + С12

Хлор в момент выделения состоит из атомов, что и обусловливает высокую окислительную способность царской водки. Реакции окисления золота и платины протекают в основном согласно следующим уравнениям:

* Учащемуся рекомендуется самому составить полные уравнения этих реакций,

Au + HN03 + ЗНС1 = АиС13 + NOf + 2Н20 3Pt + 4HN03 + 12НС1 = 3PtCl4 + 4NOf + 8H20

С избытком соляной кислоты хлорид золота (III) и хлорид платины (IV) образуют комплексные соединения Н [АиСЩ HH2[PtCl6].

На многие органические .вещества азотная кислота действует так, что один или несколько атомов водорода в молекуле органического соединения замещаются нитрогруппами — N02. Этот процесс называется нитрованием и имеет большое значение в органической химии.

Электронная структура молекулы HNO3 рассмотрена в § 44.

Азотная кислота — одно из важнейших соединений азота: в больших количествах она расходуется в производстве азотных удобрений, взрывчатых веществ и органических красителей, служит окислителем во многих химических процессах, используется в производстве серной кислоты по нитрозному способу, применяется для изготовления целлюлозных лаков, кинопленки.

Соли азотной кислоты называются нитратами. Все они хорошо растворяются в воде, а при нагревании разлагаются с выделением кислорода. При этом нитраты наиболее активных металлов переходят в нитриты:

2KN03 = 2KN02 + 02f

Нитраты большинства остальных металлов при нагревании распадаются на оксид металла, кислород и диоксид азота. Например:

2Cu(N03)2 = 2CuO + 4N02f + 02f

Наконец, нитраты наименее активных металлов (например, серебра, золота) разлагаются при нагревании до свободного металла:

2AgN03 = 2Ag + 2N02f + 02f

Легко отщепляя кислород, нитраты при высокой температуре являются энергичными окислителями. Их водные растворы, напротив, почти не проявляют окислительных свойств.

Наиболее важное значение имеют нитраты натрия, калия, аммония и кальция, которые на практике называются селитрами.

Нитрат натрия NaN03, или натриевая селитра, иногда называемая также чилийской селитрой, встречается в большом количестве в природе только в Чили.

Нитрат калия KN03, или калийная селитра, в небольших количествах также встречается в природе, но главным образом получается искусственно при взаимодействии нитрата натрия с хлоридом калия.

Обе эти соли используются в качестве удобрений, причем нитрат калия содержит два необходимых растениям элемента: азот и калий. Нитраты натрия и калия применяются также при стекловарении и в пищевой промышленности для консервирования продуктов.

Нитрат кальция Ca(N03)2, или кальциевая селитра, получается в больших количествах нейтрализацией азотной кислоты известью; применяется как удобрение.

Нитрат аммония NH4NO3— см. стр. 390.

143. Промышленное получение азотной кислоты. Современные

промышленные способы получения азотной кислоты основаны на

каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При опи-

сании свойств аммиака (см. § 137) было указано, что он горит

в кислороде, причем продуктами реакции являются вода и свобод-

ный азот. Но в присутствии катализаторов окисление аммиака

кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь ам-

миака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определен-

ном составе смеси происходит почти полное превращение NH3

в N0:

4NH3 + 502 = 4NO + 6Н20 +907 кДж

Образовавшийся NO легко переходит в NO2, который с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту (см. § 140).

В качестве катализаторов при окислении аммиака используют сплавы на основе платины.

Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60 %. При необходимости ее концентрируют.

Промышленностью выпускается разбавленная азотная кислота концентрацией 55, 47 и 45%, а