Question

Как получают азотную кислоту в лаборатории

Answer 1

Получение азотной кислоты в лабораториях и в технике основывается также на разложении солей ее, именно селитр калиевой и натриевой или чилийской, при взаимодействии их с крепкой серной кислотой [Разложение здесь происходит и идет до конца не потому, чтобы серная кислота была более энергичной кислотой, но потому, что она не летуча, а азотная летуча, и по мере своего образования удаляется из круга взаимодействия, благодаря чему вступает в силу закон действия масс (см. Равновесие химическое) . Тот же закон действует и при разложении солей азотной кислоты в водных растворах, когда, как в двух приведенных выше случаях, вновь образующаяся при реакции соль выделяется в осадок.] . При умеренном нагревании (до 130°) реакция совершается по уравн. , напр. для калиевой селитры: KNO3+H2SO4 = HNO3 + KHSO4 (1) с образованием кислой сернокалиевой соли рядом с свободной азотной кислотой, которая по своей летучести при этом отгоняется, и останавливается на этой фазе, все равно, будет ли селитра взята в количестве согласно уравн. или в избытке. Если же к концу этой первой фазы температура будет повышена, то при достаточном количестве селитры реакция пойдет далее, по уравн. : KNO3+ KHSO4 = HNO3 + K2SO4, вследствие чего образуется новое количество свободной азотной кислоты, а в сосуде, где производилось разложение, останется средняя сернокалиевая соль. Таким образом, реакция при высокой температуре совершается по уравн. : 2KNO3+Н2SO4=2HNO3+K2SO4 (2). Совершенно то же самое произойдет в обоих случаях, если взять натриевую селитру вместо калиевой, с той лишь разницей, что в остатке будет кислая или средняя сернонатриевая соль. В лабораториях берут большей частью калиевую селитру, с которой масса смеси менее пучится во время реакции и которая обыкновенно имеется в продаже более чистой, и, так как азотная кислота при нагревании, даже незначительно выше температуры ее кипения, уже начинает разлагаться на кислород, воду и двуокись азота, которая, растворяясь в получаемой азотной кислоте, сообщает ей красно-бурую окраску, то, имея в виду непосредственно получение возможно чистого продукта, ведут разложение, согласно первому уравнению, при умеренном нагревании и употребляя на 1 частицу (101 вес. частей) селитры 1 частицу (98 в. ч. ) серной кислоты или примерно равные по весу количества обоих веществ. Реакцию производят в стеклянной реторте, а азотную кислоту собирают в охлаждаемой водой или льдом стеклянной колбе-приемнике, по возможности глубже вставляя в нее шейку реторты