硝酸(HNO3)是一种强且高反应性的无机酸。用于化肥、炸药和纺织印染工业。它还形成硝酸盐,在生物过程和燃烧反应中发挥重要作用。
国际纯粹和应用化学联合会名称 | 硝酸 |
分子式 | 硝酸 |
CAS 号 | 7697-37-2 |
同义词 | 浓水、硝灵、亚硝酸 |
乙酰胆碱 | InChI=1S/HNO3/c2-1(3)4 |
硝酸的性质
硝酸 摩尔质量
硝酸的摩尔质量为 63.01 g/mol。它是包含与 12 克纯碳 12 相同数量的实体(例如原子、分子或离子)的物质的量。
硝酸配方
硝酸的化学式是HNO<sub>3</sub>。它代表分子中原子的数量和类型。该公式可用于预测其物理和化学性质,如沸点、熔点和密度。
硝酸的沸点
硝酸的沸点为 83.0°C (181.4°F)。它是物质在给定压力下从液体转变为气体的温度。硝酸是一种高反应性和挥发性物质,沸点有助于确定其处理和储存的条件。
硝酸的熔点
硝酸的熔点为-41.5°C (-42.7°F)。它是固体物质转变为液体的温度。硝酸的低熔点使其易于以液体形式处理。
硝酸密度 g/ml
硝酸的密度为1.51 g/mL。它是物质每单位体积质量的量度。硝酸的密度可以帮助确定其储存和处理要求,以及其与其他物质发生反应的可能性。
硝酸分子量
硝酸的分子量为63.01 g/mol。它是分子中各个原子的原子量之和。硝酸的分子量是决定其物理和化学性质的重要因素。
硝酸的结构
硝酸是一种无色、高反应性和挥发性液体。其分子结构由1个氮原子、1个氢原子和3个氧原子组成,化学式为HNO3。氧原子围绕氮原子以三角形平面排列。
外貌 | 无色液体 |
比重 | 1.51克/毫升 |
颜色 | 无色 |
闻 | 有刺鼻、刺激性气味 |
摩尔质量 | 63.01 克/摩尔 |
密度 | 1.51克/毫升 |
融合点 | -41.5°C (-42.7°F) |
沸点 | 83.0°C (181.4°F) |
闪点 | 不适用 |
水中溶解度 | 混溶 |
溶解度 | 溶于醇、醚等极性溶剂 |
蒸汽压力 | 室温下培养 |
蒸气密度 | 1.48(空气=1) |
酸度 | -1.3 |
酸碱度 | 1(10%溶液) |
注:硝酸的闪点不适用,因为它是液体。 10%的硝酸溶液的pH值为1,表明它是强酸。 pKa 是酸解离常数的负对数,它是溶液中酸强度的量度。
硝酸的安全性和危险性
硝酸是一种高反应性和腐蚀性物质,如果处理不当,可能会导致严重伤害或死亡。这可能会导致烧伤、眼睛损伤和呼吸道刺激。处理硝酸时应佩戴适当的防护设备,例如手套和护目镜。储存区域应通风良好,溢出物应及时清理,防止释放有毒烟雾。如果接触皮肤或眼睛,请用水冲洗受影响区域至少 20 分钟,并立即就医。
危险符号 | 对环境有害、氧化、有害、刺激 |
安全说明 | S2 – 放置在儿童接触不到的地方。 S23 – 不要吸入烟雾。 S24/25 – 避免接触皮肤和眼睛。 S26 – 如果接触眼睛,请立即用大量水冲洗并咨询医生。 |
联合国识别号 | 联合国2031 |
海关编码 | 2811.90.90 |
危险等级 | 8 |
包装组别 | 三、 |
毒性 | 摄入和吸入毒性很大。可能导致严重烧伤和眼睛损伤以及呼吸道刺激。 |
硝酸合成方法
硝酸可以通过多种方法合成,包括:
- 奥斯特瓦尔德法:该方法涉及用空气氧化氨形成一氧化氮,然后将其氧化为硝酸。
- 甲苯硝化:该方法涉及甲苯硝化形成硝基甲苯,然后氧化形成硝酸。
- 硝酸铵热分解:该方法涉及加热硝酸铵产生一氧化氮,然后氧化形成硝酸。
- 氨的直接氧化:该方法涉及用氧气直接氧化氨以产生硝酸。
- 硝酸钠电解:该方法涉及电解硝酸钠来生产硝酸。
这些方法的有效性、成本和环境影响各不相同,方法的选择取决于所需的最终用途和生产规模。
硝酸的用途
硝酸在各个行业具有广泛的用途,包括:
- 肥料:硝酸用于生产氮肥,例如硝酸铵和硝酸盐。
- 药品:硝酸用作药品和其他化学中间体生产中的试剂。
- 炸药:硝酸用于生产炸药,例如炸药和硝化纤维素。
- 金属加工:硝酸用于酸洗、清洁和蚀刻金属,包括钢、铜和铝。
- 印染:在印染过程中用作媒染剂。
- 水处理:水处理中使用硝酸来控制 pH 值并去除杂质。
- 研究与开发:硝酸用作各种化学反应和分析的实验室试剂。
总体而言,硝酸由于其酸性和氧化特性而具有广泛的应用范围,使其成为各种工业过程中的关键化学品。
问题:
硝酸是强酸还是弱酸?
是的,硝酸 (HNO3) 被认为是强酸。强酸在水中完全电离产生氢离子 (H+),这意味着它们完全电离。相反,弱酸在水中仅部分电离,这意味着它们不会完全解离。
在硝酸溶液中,几乎每个分子都会提供一个氢离子,使其成为强大的质子供体。因此,硝酸具有高浓度的氢离子和低pH值,通常在1-2左右。酸的强度取决于其提供氢离子的能力,硝酸是强酸列表中最强的酸之一。
请注意,硝酸 (HNO3) 具有很强的氧化作用,会造成严重烧伤和化学反应。小心处理硝酸并穿戴适当的防护装备。