Тверь – 2001г.

Содержание: Содержание:. 2
Структура азотной кислоты 3
Безводная азотная кислота.. 3
Дымящая азотная кислота… 3
Строение кислоты с МВС… 3
Нитроний-ион.. 4
Список литературы:. 7
Структура азотной кислоты Азотная кислота имеет tпл.=–41,6ºC, tкип=–82,6ºC. Её плотность составляет 1,552 г/см3. С водой смешивается в любых соотношениях, образуя азеотроп (68,4% по массе HNO3 tкип=121,9ºC)

В газовой фазе молекула азотной имеет плоское строение. Вращение группы ОН относительно NO2 затруднено. В целом молекулу можно изобразить следующим образом:

Безводная азотная кислота Азотная кислота, не содержащая воды, является безводной. В ней  протекают следующие равновесные процессы:

Чистая азотная кислота самоионизированна:
,
причем мольная концентрация каждого вида частиц равна 0,51 моль/ л при -10ºC. В твердом состоянии молекула кислоты представляет собой гидроксид нитрония: .Интерес представляет собой взаимодействие азотной и серной кислот:
.
 Отсюда видно, что азотная кислота амфотерна.
Дымящая азотная кислота Азотную кислоту с концентрацией 97-99% часто называют дымящей. Дымящая азотная кислота при хранении разлагается:
 
Дымящая азотная кислота – сильный окислитель. Она способна поджечь скипидар и другие органические вещества.
Строение кислоты с МВС Рассмотрим строение азотной кислоты с позиции метода валентных связей. Для этого посмотрим, какие орбитали принимают участие в образовании молекулы этой кислоты.

Таким образом азотную кислоту можно представить в виде:

Однако современные методы исследования показали, что строение кислоты таково:
Отсюда видно, что молекула азотной кислоты имеет делокализованные связи.
Нитроний-ион Этот ион  непосредственно возникает не только при ионизации самой азотной кислоты, но и в реакциях нитрования или в растворах окислов азота в этой кислоте и в других сильных кислотах.
Ранние физические измерения, выполненные известным ученым Ганчем, свидетельствовали об ионизации HNO3 в серной кислоте:
HNO3+2H2SO4=H3NO32++2HSO4-.
Поздние исследования, проведенные Хьюзом, Ингольдом и другими учеными, показали, что предложения Ганча не вполне верно. Так, скорость нитрования бензола возрастает в 1000 раз при переходе от 80%-ных к 90%-ным растворам H2SO4. Подобные кинетические данные по нитрованию в растворах серной кислоты, нитрометана, и ледяной уксусной кислоты были объяснены тем, что атакующей частицей является – ион:
 

Важность ионизации первого типа подтверждается тем, что добавление ионизированных нитратов к реакционной смеси замедляет реакцию. Процесс нитрования  можно представить в виде:

Окончательным подтверждением существования ионов нитрония явилось выделением солей нитрония. Соли содержат линейный катион:

Длина связи N-O составляет 110 пм. Выделение солей нитрония происходит следующим образом:

	(1)
	(2)
	(3)

Реакции (1) и (2) представляют собой, в действительности, просто реакции обмена, поскольку N2O5 в твердом состоянии и в растворе безводных кислот существуют в виде ионов и . Реакция (3) представляет собой реакцию ангидрида кислоты  c основанием .
Соли нитрония – кристаллические вещества, термодинамически устойчивы, но химически очень активны. Они быстро гидролизуются влагой воздуха; кроме того, , например, бурно реагирует с органическими веществами, однако в растворе нитробензола его можно использовать для нитрования.
Соединения,содержащие нитроний-ион являются промежуточными соединениями при нитровании ароматических веществ.

С метода молекулярных орбиталей нитроний-ион выглядит так:

писок литературы: 1. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. М.:Высшая школа 1975.
2. Карапетьянц М.Х. Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия1994
3. Коттон Ф. Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. том.2. М.: Мир.1969.
4. Реми Г. Курс неорганической химии. том 1. М.: Мир.1972.
5. Общая химия./Под редакцией Соколовской Е.М. и Гузея Л.С. М.: Московский университет.1989.
6. Химический энциклопедический словарь/ редакцией И.Л.Кнунянца. М.: Московская энциклопедия. 1983.