Каковы реакции получения азотной кислоты в лабораторных условиях и в промышленности?

Химия 10 класс Получение кислот реакции получения азотной кислоты азотная кислота в лаборатории промышленное производство азотной кислоты Новый

Азотная кислота (HNO3) является важным химическим соединением, широко используемым в различных отраслях промышленности и научных исследованиях. Существует несколько способов получения азотной кислоты, как в лабораторных условиях, так и в промышленности. Рассмотрим эти методы подробнее.

1. Получение азотной кислоты в лабораторных условиях:

В лабораториях азотную кислоту часто получают методом окисления аммиака (NH3) с помощью кислорода (O2) или воздуха. Этот процесс включает несколько этапов:

1. Окисление аммиака:

   Аммиак окисляется до оксида азота (NO) в присутствии катализатора (обычно платина или палладий) при высоких температурах (около 800-900 °C).

   Реакция: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

2. Окисление оксида азота:

   Полученный оксид азота далее окисляется до диоксида азота (NO2) при взаимодействии с кислородом.

   Реакция: 2 NO + O2 → 2 NO2

3. Растворение диоксида азота:

   Диоксид азота растворяется в воде, образуя азотную кислоту.

   Реакция: 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + HNO2

2. Получение азотной кислоты в промышленности:

В промышленности азотную кислоту производят по более масштабному и эффективному методу, известному как процесс Оствальда. Этот процесс включает следующие шаги:

1. Окисление аммиака:

   Как и в лабораторных условиях, аммиак окисляется до оксида азота с использованием катализатора. Однако в промышленности используется более сложное оборудование и контролируемые условия.

   Реакция: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

2. Конверсия оксида азота в диоксид:

   Оксид азота далее преобразуется в диоксид азота, как и в лабораторном методе.

   Реакция: 2 NO + O2 → 2 NO2

3. Получение азотной кислоты:

   Диоксид азота затем поглощается в воде для получения азотной кислоты, но в этом процессе также происходит образование азотистой кислоты (HNO2).

   Реакция: 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + HNO2

Таким образом, в результате этих реакций в лабораторных условиях и в промышленности получается азотная кислота, которая имеет широкое применение в химической, фармацевтической и других отраслях.