La fórmula química del ácido nítrico es HNO3.
1. Introducción al ácido nítrico
El ácido nítrico es uno de los tres ácidos fuertes con fórmula química HNO3. Su solución acuosa se conoce comúnmente como agua nitratada. El ácido nítrico es una materia prima química importante. El ácido nítrico puro es un líquido incoloro con un punto de ebullición de 83°C y un sabor amargo. Se condensa en cristales incoloros a -42°C. Es miscible con agua y tiene fuertes propiedades oxidantes y corrosivas.
Las propiedades de las soluciones acuosas de diferentes concentraciones de ácido nítrico son diferentes. El ácido nítrico concentrado disponible comercialmente es una sustancia en ebullición con una fracción de masa de soluto del 69,2%, un punto de ebullición de 121,6°C en una atmósfera, y una densidad de 1,42 g·cm·3, aproximadamente 16 mol.·L·1, el porcentaje en peso del soluto es bastante grande (la concentración comercial más alta es superior al 98%) y se denomina ácido nítrico fumante.
2. La estructura del ácido nítrico
La molécula de ácido nítrico es una molécula valente plana. El átomo de nitrógeno central tiene hibridación sp2 y se forma un orbital p que no participa en la hibridación. con dos oxígenos terminales. Tres enlaces centrales de cuatro electrones. El hidrógeno hidroxilo en el ácido nítrico forma un enlace de hidrógeno intramolecular con el átomo de oxígeno no hidroxilado. Esta es la razón principal por la que el ácido nítrico es menos ácido que el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico, y tiene un punto de fusión y ebullición más bajos que los dos primeros.
Aplicaciones prácticas del ácido nítrico:
1. Agricultura
El ácido nítrico se utiliza como una de las materias primas de los fertilizantes nitrogenados. El ácido nítrico puede reaccionar con el amoníaco para formar nitrato de amonio u otros nitratos para proporcionar el nitrógeno que necesitan las plantas. Estos nitratos promueven el crecimiento de las plantas y aumentan el rendimiento de los cultivos.
2. Explosivos y pólvora
El ácido nítrico es uno de los ingredientes importantes en la fabricación de explosivos y pólvora. El ácido nítrico reacciona con materia orgánica o polvo metálico para formar una mezcla explosiva estable. La nitroglicerina es un explosivo común utilizado en la fabricación de dinamita y propulsor de cohetes.
3. Producción química
El ácido nítrico se utiliza ampliamente en la producción de otros productos químicos. El ácido nítrico se puede utilizar como materia prima para la producción de nitrocelulosa. Además, el ácido nítrico también se utiliza para preparar diversos productos químicos como tintes, revestimientos, plásticos y caucho.
4. Tratamiento de metales
El ácido nítrico juega un papel importante en el tratamiento de limpieza y corrosión de superficies metálicas. El ácido nítrico puede eliminar las capas de óxido y la suciedad de las superficies metálicas en preparación para procesos posteriores de recubrimiento o procesamiento. El ácido nítrico también se utiliza en procesos de purificación de metales, como la eliminación de cobre y la descincificación.
5. Pilas de combustible
El ácido nítrico se puede utilizar como electrolito en las pilas de combustible. Las pilas de combustible son una tecnología energética sostenible que convierte la energía química directamente en energía eléctrica. El ácido nítrico desempeña un papel en la conducción de iones y las reacciones catalíticas en las pilas de combustible.