En la reacción entre hierro y ácido nítrico, cuando hay exceso de hierro, la reacción es 3Fe 8HNO3=3Fe(NO3)2 2NO 4H2O; cuando hay exceso de ácido nítrico, la reacción es; Fe·4HNO3=Fe(NO3)3·NO·2H2O.
1. Principios químicos
A temperatura ambiente, el Fe será pasivado por ácido nítrico concentrado, formando una densa película de óxido en la superficie, impidiendo que la reacción continúe. Después del calentamiento, la película de óxido se destruye y el Fe puede reaccionar con ácido nítrico concentrado.
Cuando el hierro reacciona con ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, azufre, solución de sulfato de cobre, etc., pierde dos electrones y se vuelve divalente cuando reacciona con ácido nítrico, depende de la proporción de la cantidad de; sustancias y la concentración de ácido nítrico.
2. Reacciones en diferentes circunstancias
Un exceso de ácido nítrico concentrado producirá Fe(NO3)3 Si hay un exceso de Fe, Fe(NO3)2Fe·6HNO3 (concentrado). ) = calentamiento = Fe(NO3)3 3H2O 3NO2 (gas) Fe 4HNO3 (concentrado) = calentamiento = Fe(NO3)2 2H2O 2NO2 (gas) El ácido nítrico diluido también reaccionará con Fe para dar Fe(NO3)3.
Si el Fe es excesivo, Fe(NO3)2Fe 4HNO3 (diluido) = Fe(NO3)3 NO (gas) 2H2O3Fe 8HNO3 (diluido) = 3Fe(NO3)2 2NO (gas) 4H2O.
3. Aplicación práctica
La razón por la que el hierro reacciona con el ácido nítrico concentrado para formar óxido férrico es que el óxido férrico es más estable que el óxido de hierro. Forman óxidos metálicos, lo mismo ocurre con el ácido sulfúrico concentrado, por lo que el ácido nítrico concentrado o el ácido sulfúrico concentrado en la industria se envasa principalmente en latas de aluminio o latas de hierro. El ácido nítrico concentrado solo disuelve el dióxido de nitrógeno y se vuelve marrón amarillento.
Métodos de purificación y usos del ácido nítrico concentrado:
1. Método de purificación
Primero conecte el reactor y la cámara de enfriamiento con tubos de vidrio en secuencia (el orden es : reactor, cámara de enfriamiento, cámara de enfriamiento, salida de ácido), agregue ácido sulfúrico concentrado al reactor, luego agregue ácido nítrico diluido, revuelva durante unos minutos para mezclar (la proporción es 1:1) y el ácido mezclado no debe exceder la mitad del reactor, cierre la tapa.
Después de agregar los materiales, comience a calentar lentamente. Cuando la temperatura alcanza los 86 grados, el gas de ácido nítrico se destila. El gas ingresa a la cámara de enfriamiento y se condensa en ácido nítrico y sale por la salida de ácido. para obtener una concentración superior al 90% de ácido nítrico.
Si no es lo suficientemente puro, procese el ácido nítrico reflejado nuevamente de acuerdo con el método anterior, y podrá obtener más del 99% de ácido nítrico. Preste atención a agregar primero ácido sulfúrico y luego ácido nítrico, y. Preste atención al control de la temperatura, porque en este momento la concentración de ácido nítrico ya es muy alta y la temperatura de la mezcla de los dos aumenta rápidamente.
2. Usos
Usos del ácido nítrico concentrado El ácido nítrico es una materia prima esencial para la preparación de nitratos y ésteres nitratos. También se utiliza para preparar ésteres nitratos o que contienen nitro. explosivos.