Written by J.A. Dobado | Last Updated on 12 meses
¿Qué es el ácido nítrico?
Es un ácido mineral de fórmula general HNO3, al que se le denomina también como ácido fumante (que forma humos).
Índice
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| Estructura 3D |
Propiedades fisicoquímicas
El ácido nítrico HNO3, es un líquido viscoso, inodoro e incoloro, en estado puro, pero de color amarillo parduzco, debido a las impurezas de óxido de nitrógeno disueltas. Libera humos amarillos (de ahí su nombre de ácido fumante) a temperatura ambiente. Es soluble en agua y presenta un punto de fusión de -41.6 ºC, y punto de ebullición de 83 ºC.
Propiedades ácido-base
Es un ácido fuerte y también un buen agente oxidante, llegando a ser explosivas sus reacciones con grupos carburos o cianuros. Debido a que es un ácido fuerte monoprótico, en disolución acuosa se disocia de la siguiente forma:
HNO3 + H2O → NO3⊖ + H3O⊕
Ademas su carácter ácido, el HNO3 le hace reacciona con la mayoría de las bases para dar el nitrato correspondiente. Los iones nitratos NO3⊖ que se originan, forman las sales del ácido nítrico, y se les denomina con el mismo nombre (nitratos). Por ejemplo, nitrato de plata (AgNO3).
De igual forma, debido a que es un ácido mineral fuerte, tiene la capacidad de desplazar a otros ácidos más débiles. Por ejemplo, desplaza a la sal del ácido acético (acetato de sodio) cuando reacciona de la siguiente forma para formar nitrato de sodio:
HNO3 + CH3COONa → NaNO3 + CH3COOH
Igualmente, la reacción del ácido sulfúrico con nitrato potásico produce ácido nítrico y un precipitado de bisulfato potásico.
También, es de especial utilidad en reacciones orgánicas de sustitución electrofila aromática (SNAr), debido a la reacción que tiene lugar con el ácido sulfúrico para dar el ión nitronio (NO⊕2).
Es inestable térmicamente, y al calentarlo descompone de la siguiente manera:
4HNO3 → 4NO2 ↑ + 2H2O + O2↑
Además, a la mezcla 1:3 (relación molar) de ácido nítrico y ácido clorhídrico se le denomina agua regia. El nombre proviene de la Alquimia debido a que esta disolución disolvía metales nobles como oro, y platino.
Producción
El ácido nítrico se obtiene mezclando pentóxido de dinitrógeno (N2O5) y agua que dan HNO3 puro.
N2O5 + H2O → HNO3
Sin embargo, hay que realizar la destilación con H2SO4, ya que el HNO3 forma un azeótropo con el agua (68 % de HNO3 y 32 % de H2O).
Debido a esto, se distribuye en disoluciones comerciales que presentan concentraciones en el rango 52-68 % de ácido nítrico. Además, cuando este valor es superior al 86 % se le denomina ácido nítrico fumante (en dos variedades: blanco y rojo). El HNO3 blanco fumante también se etiqueta como 100 %, debido a que el contenido de agua es menor del 1%.
Proceso de Ostwald
A nivel industrial, se produce mediante el proceso de Ostwald, mediante reacción del amoníaco con el oxígeno del aire, y catalizada por platino a altas temperaturas (1000 ºC).
4NH3 + 5O2 → 4NO↑ + 6H2O
El óxido de nitrógeno gas NO pasa a unas torres metálicas de absorción para dar la siguiente reacción:
2NO + O2 → 2NO2↑
Posteriormente, el dióxido de nitrógeno que se forma reacciona con agua:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO↑
Finalmente, el óxido nitroso vuelve a reaccionar con oxígeno de la siguiente manera :
2NO + O2 → 2NO2↑