Азотная кислота – важнейший продукт основной химической промышленности. Идет на приготовление взрывчатых веществ, лекарственных веществ, красителей, пластических масс, искусственных волокон и др. материалов.

HNO₃ – бесцветная жидкость с резким удушливым запахом, дымящая на воздухе. В небольших количествах образуется при грозовых разрядах и присутствует в дождевой воде.

N₂ + O₂ → 2NO

2NO + O₂ → 2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

  Высококонцентрированная HNO₃ имеет обычно бурую окраску вследствие происходящего на свету или при нагревании процесса разложения

 4HNO₃ = 4NO₂ + 2H₂O + O₂

          HNO₃ – очень опасное вещество.

Важнейшее химическое свойство HNO₃ состоит в том, что она является сильным окислителем и поэтому взаимодействует почти со всеми металлами кроме Au, Pt, Rh, Ir, Ti, Ta, металлы Al, Fe, Co, Ni и Cr она «пассивирует». Кислота же в зависимости от концентрации и активности металла может восстанавливаться до соединений:

                                                                                    _{+4           +3         +2       +1          0       -3     -3}

NO₂ → HNO₂ → NO → N₂O → N₂ → NH₃ (NH₄NO₃)

и также образуется соль азотной кислоты.

         Как правило, при взаимодействии азотной кислоты с металлами не происходит выделения водорода. При действии HNO₃ на активные металлы может получаться водород. Однако атомарный водород в момент выделения обладает сильными восстановительными свойствами, а азотная кислота – сильный окислитель. Поэтому водород окисляется до воды.

      Свойства концентрированной и разбавленной HNO₃

1)   Действие концентрированной HNO₃ на малоактивные металлы (Cu, Hg, Ag)

Cu + 4 HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ ↑ + 2H₂O

 2) Действие разбавленной HNO₃ на малоактивные металлы

 3Cu + 8 HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

3) Действие концентрированной кислоты на активные металлы

 4Ca + 10HNO₃ = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

4) Действие разбавленной HNO₃ на активные металлы

 4Ca + 10 HNO₃ = 4Ca(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Одна из наиболее сильных кислот, характерны все реакции кислот: реагирует с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами. Специфичное свойство – ярко выраженная окислительная. В зависимости от условий (концентрации, природы восстановителя, температуры) HNO₃ может принимать от 1 до 8 электронов.

          Ряд соединений N с различными степенями  окисления:

NH₃ ;  N₂H₄ ;  NH₂OH ;  N₂O ;  NO ;  N₂O₃ ;  NO₂ ;  N₂O₅

NO₃^– + 2H⁺ + 1e = NO₂ + H₂O

NO₃^– + 4H⁺ + 3e = NO + 2H₂O

2NO₃^– +10H⁺ + 8e = N₂O + 5H₂O

2NO₃^– +12H⁺ + 10e = N₂ + 6H₂O

NO₃^– + 10H⁺ + 8e = NH₄⁺ + 3H₂O

         Образование продуктов зависит от концентрации, чем выше концентрация, тем менее глубоко она восстанавливается. Реагирует со всеми металлами, кроме Au, Pt, W. Концентрированная HNO₃ не взаимодействует при обычных условиях с Fe, Cr, Al, которым она пассивирует, но при очень сильном нагревании реагирует с этими металлами.

         Большинство неметаллов и сложных веществ восстанавливается HNO₃ до NO (реже NO₂).

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO

S + HNO₃ = H₂SO₄ + 2NO

3C + 4HNO₃ = 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

ZnS + 8HNO_{3 k} = ZnSO₄ + 8NO₂ + 4H₂O

6HCl + 2HNO_{3 k} =3Cl₂ + 2NO + 4H₂O

Запись окислительно-восстановительной реакции с участием HNO₃ обычно условна, т.к. образуется смесь азотсодержащих соединений, а указывают тот продукт восстановления, который образовался в большем количестве.

          Золото и платиновые металлы растворяются в «царской водке» – смеси 3 объемов концентрированной соляной кислоты и 1 объема концентрированной азотной кислоты, которая обладает сильнейшим окислительным свойством, растворяет «царя металлов» – золото.

           Au + HNO₃ +4HCl = H[AuCl₄] + NO↑ + 2H₂O

Получение азотной кислоты

                             t

В лабораторных условиях – KNO_3тв + H₂SO_{4 k} = KHSO₄ + HNO₃ ↑

  В промышленности: аммиачный или контактный способ.

      Каталитическое окисление в контактном аппарате (катализатор – платинородиевые сетки)

                                _t,k

1)   4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

2)   2NO + O₂ → NO₂ при обычной t и повышенном P ≈ 600 – 1100 кПа

 3) 4NO₂ + O₂ + H₂O → 4HNO₃     ω (50 – 60%)