слота HN02. Оксид азота (V)t или азотный ангидрид, N2Os — белые кристаллы, уже при комнатной температуре постепенно разлагающиеся

на N02 и 02. Он может быть получен действием фосфорного ангидрида на азотную кислоту:

2HN03 + Р205 = N2Os + 2НРОв

Оксид азота (V) —очень сильный окислитель. Многие органические вещества при соприкосновении с ним воспламеняются. В воде оксид азота (V) хорошо растворяется с образованием азотной кислоты.

В твердом состоянии N205 образован нитратным ионом NOJ и ионом нптрония NOg. Последний содержит такое же число электронов, что и

молекула С02 и, подобно последней, имеет линейное строение: О = \ = О. В парах молекула N2O5 симметрична; ее строение может быть представлено следующей валентной схемой, в которой пунктиром показаны трехцентровые связи (ср. с валентной схемой молекулы азотной кислоты на стр. 134):

О Х>

хм—о—N;""

141. Азотистая кислота. Если нагревать нитрат калия или натрия, то они теряют часть кислорода и переходят в соли азотистой кислоты HN02. Разложение идет легче в присутствии свинца, связывающего выделяющийся кислород:

KN03 + РЬ = КЖ>2 + РЬО

Соли азотистой кислоты — нитриты — образуют кристаллы, хорошо растворимые в воде (за исключением нитрита серебра). Нитрит натрия NaN02 применяется при производстве различных красителей.

При действии на раствор какого-нибудь нитрита разбавленной серной кислотой получается свободная азотистая кислота:

2NaN02 + H2S04 - Na2S04 + 2HN02

Она принадлежит к числу слабых кислот (/С = 4-Ю-4) и известна только в сильно разбавленных водных растворах. При концентрировании раствора или при его нагревании азотистая кислота распадается:

2HN02 — NO + N02 + Н20

Степень окисленности азота в азотистой кислоте равна -J-3, т. е. является промежуточной между низшими и высшей из возможных значений, степени окисленности азота. Поэтому HN02 проявляет окислительно-восстановительную двойственность. Под действием восстановителей она восстанавливается (обычно до N0), а в реакциях с окислителями — окисляется до HN03. Примерами могут служить следующие реакции:

2HN02 + 2KI + H2S04 = 2NOf + I2 + K2SO4 + 2H20 5HN02 + 2KMn04 + 3H2S04 = 5HN03 + 2MnS04 + K2S04 + 3H20

142. Азотная кислота 3?9

142. Азотная кислота. Чистая азотная кислота HN03 — бесцвет* ная жидкость плотностью 1,51 г/см3, при —42 °С застывающая в прозрачную кристаллическую массу. На воздухе она, подобно концентрированной соляной кислоте, «дымит», так как пары ее образуют с влагой воздуха мелкие капельки тумана.

Азотная кислота не отличается прочностью. Уже под влиянием света она постепенно разлагается:

4HN03 = 4N02f + 02f + 2Н20

Чем выше температура и чем концентрированнее кислота, тем быстрее идет разложение. Выделяющийся диоксид азота растворяется в кислоте и придает ей бурую окраску.

Азотная кислота принадлежит к числу наиболее сильных кис* лот; в разбавленных растворах она полностью распадается на

ионы Н+ и NOJ.

Характерным свойством азотной кислоты является ее ярко выраженная окислительная способность. Азотная кислота— один из энергичнейших окислителей. Многие неметаллы легко окисляются ею, превращаясь в соответствующие кислоты. Так, сера при кипя* чении с азотной кислотой постепенно окисляется в серную кислоту, фосфор — в фосфорную. Тлеющий уголек, погруженный в концен* трированную HN03, ярко разгорается.

Азотная кислота действует почти на все металлы (за исключением золота, платины, тантала, родия, иридия), превращая их в нитраты, а некоторые металлы — в оксиды.

Концентрированная HNO3 пассивирует некоторые металлы, Еще Ломоносов открыл, что железо, легко растворяющееся в разбавленной азотной кислоте, не растворяется в холодной концентрированной HN03. Позже было установлено, что аналогичное действие азотная кислота оказывает на хром и алюминий. Эти металлы переходят под действием концентрированной азотной кислоты в пассивное состояние (см. § 100).

Степень окнсленности азота в азотной кислоте равна -f-5. Выступая в качестве окислителя, HN03 может восстанавливаться до различных продуктов:

+ IV +ш +п +i о -ш

N02 N0O3 NO N20 N2 NH4NO3

Какое из этих веществ образуется, т. е. насколько глубоко восстанавливается азотная кислота в том или ином случае, зависит от природы восстановителя и от условий реакции, прежде всего от концентрации кислоты. Чем выше концентрация HN03, тем менее глубоко она восстанавливается. При реакциях с концентрированной кислотой чаще всего выделяется NO2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами, например, с медью, выделяется N0. В случае более активных металлов— железа, цинка — образуется N20. Сильно разбавленная

азотная кислота взаимодействует с активными металлами — цинком, магнием, алюминием — с образованием иона аммония, дающего с кислотой нитрат аммония. Обычно одновременно образуются несколько продуктов.

Для иллюстрации приведем схемы реакций окисления некоторых металлов азотной кислотой *:

Си + HN03 (конщ) —> Cu(N03)2 + N02f + Н20

Си + HN