Ազոտական թթու

**Ազոտական թթու**, քիմիական բանաձևն է (HNO3), խոնավ օդում ծխացող նյութ է, ուժեղ միահիմն թթու և շատ ուժեղ օքսիդիչ, մանավանդ խիտ լուծույթներում հանդես է գալիս գլխավորապես որպես օքսիդիչ։ Խիտ ազոտական թթուն ունի երկու տարաձևություն՝ մոնոկլինային և ռոմբիկ բյուրեղացանցով։ Ջրի հետ խառնվում է ցանկացած հարաբերությամբ։ Ջրային միջավայրում համարյա ամբողջությամբ դիսոցվում է իոնների։ Ջրի հետ փոխազդում է 68,4% և 120&nbsp;°C ջերմաստիճանային պայմաններում և մթնոլորտային ճնշման տակ։ Հայտնի են երկու բյուրեղահիդրատներ՝ *մոնոհիդրատ* (HNO3·H2O) և *եռհիդրատ* (HNO3·3H2O)։

## Ֆիզիկական և ֆիզիկա-քիմիական հատկությունները
մինի|200px|ձախից|'''Ազոտական թթու'''
Մաքուր ազոտական թթուն գրգռող հոտով, հեղձուցիչ, սուր հոտով, անգույն, օդում ծխացող հեղուկ է, ազոտի երկօքսիդն այն ներկում է դեղնանարնջագույն, կախված թթվի խտությունից և մաքրության աստիճանից ։ Ուժեղ թթու է և օժտված թթուներին բնորոշ հատկություններով։ Փոխազդում է հիմնային օքսիդների, հիմքերի, աղերի, ամոնիակի հետ։ Ազոտական թթուն ուժեղ օքսիդիչ է. փոխազդում է զանազան վերականգնիչների հետ։ Ընդ որում՝ օքսիդիչ ուժը կախված է թթվի լուծույթի կոնցենտրացիայից, օգտագործում են «նոսր» և «խիտ» թթուները։ Վերօքս ռեակցիաներում ազոտը քառավալենտ է և +5-ից կարող է վերականգնվել մինչև +4 և ավելի ցածր օքսիդացման աստիճաններ, մինչև անգամ -3, որը կախված է ինչպես թթվի կոնցենտրացիայից, այնպես էլ վերականգնիչի ուժգնությունից։ Ազոտական թթվում ջրային լուծույթները վերածվում են բյուրեղահիդրատների.
* մոնոհիդրատներ HNO3·H2O, Tհլ = −37, 62&nbsp;°C
* եռհիդրատներ HNO3·3H2O, Tհլ = −18, 47&nbsp;°C
Ուժեղ ազոտական թթուն ձևավորում է 2 բյուրեղավանդակներ.
* բազմանկյան տարածական ձև՝ *P* 21/a, *a* = 1, 623 նմ, *b* = 0, 857 նմ, *c* = 0, 631, β = 90°, Z = 16;
* շեղանկյան տարածական ձև
Ազոտական թթվում ազոտը քառավալենտ է՝ +5 օքսիդացման աստիճանով։ Ազոտական թթուն անգույն, օդում ծխացող հեղուկ է։ Պնդանում է −41, 59&nbsp;°C, եռում `+82, 6&nbsp;°C:
* հիմնային օքսիդների հետ`
: ~\mathsf{MgO + 2HNO_3 \longrightarrow (MgNO_3)_2 + 2H_2O}
* հիմքերի հետ՝
: ~\mathsf{Fe(OH)_3 + 3HNO_3 \longrightarrow Fe(NO_3)_3 + 3H_2O}
* աղերի հետ՝
: ~\mathsf{CH_3COOK + HNO_3 \longrightarrow KNO_3 + CH_3COOH}
* ամոնիակի հետ՝
: ~\mathsf{NH_3 + HNO_3 \longrightarrow NH_4NO_3}

**Աղյուսակում բերված են ազոտական թթվի ֆիզիկական հատկությունները **

## Քիմիական հատկություններ
Խիտ և նոսր ազոտական թթուները միմյանցից տարբերվում են քիմիական հատկություններով։
Տաքացնելիս քայքայվում են։
կենտրոն|300px|'''Երկու խոշոր ռեզոնանսային ներկայացուցչություններում HNO<sub>3</sub>-ը'''
Ոսկին և պլատինային շարքի մետաղները չեն փոխազդում ազոտական թթվի հետ ոչ մի խտության դեպքում։
Որպես ուժեղ թթու ազոտական թթուն փոխազդում է՝
# Հիմնային և ամֆոտեր օքսիդների հետ
# Հիմքերի հետ՝
# դուրս է մղում թույլ թթուները իրենց աղերից
# մետաղների հետ փոխազդում է տարբեր կերպ.
::ա. մետաղների, որոնք լարվածության շարքում գտնվում են ջրածնից աջ։
::բ. մետաղների, որոնք լարվածության շարքում գտնվում են ջրածնից ձախ։
Ազոտական թթուն մետաղների հետ փոխազդելով առաջացնում է մետաղի աղ, ջուր և թթվի վերականգնման արգասիք։

**Ազոտական թթվի վերականգնման արգասիքը մետաղների հետ ռեակցիաններում**

մինի|'''Ազոտական թթու'''
Ազոտական թթուն որպես ուժեղ թթու՝
ա) փոխազդում է հիմնային և ամֆոտեր օքսիդների հետ.
: ~\mathsf{CuO + 2HNO_3 \longrightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O}
: ~\mathsf{ZnO + 2HNO_3 \longrightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O}
բ) հիմքերի հետ.
: ~\mathsf{KOH + HNO_3 \longrightarrow KNO_3 + H_2O}
գ) թույլ թթվից աղի դուրս մղում.
: \mathsf{CaCO_3 + 2HNO_3 \longrightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2\uparrow}
Նաև բարձր ջերմաստիճանում և լույսի առկայության դեպքում ազոտական թթուն քայքայվում է.
մինի|250px|աջից|'''Պղնձի արձագանքը ազոտական թթվում'''
[մինի|աջից|'''Ազոտական թթվի [70%-անոց լուծույթը**]]
: <math>\mathsf{4HNO_3 \longrightarrow 4NO_2\uparrow + O_2\uparrow + 2H_2O}</math>
Փոխազդում է նաև [[մետաղներ]]ի հետ.
: <math>\mathsf{Zn + 4HNO_3 (60\%) \longrightarrow Zn(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}</math>

: <math>\mathsf{3Zn + 8HNO_3 (30\%)\longrightarrow 3Zn(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}</math>

: <math>\mathsf{4Zn + 10HNO_3 (20\%)\longrightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O\uparrow + 5H_2O}</math>

: <math>\mathsf{5Zn + 12HNO_3 (10\%) \longrightarrow 5Zn(NO_3)_2 + N_2\uparrow + 6H_2O}</math>

: <math>~\mathsf{4Zn + 10HNO_3 (3\%) \longrightarrow 4Zn(NO_3)_2 + NH_4NO_3 + 3H_2O}</math>
Ազոտական թթուն փոխազդում է նաև [[արոմատիկ ածխաջրածիններ]]ի հետ։ Որպես օրինակ է՝ 2, 6-երկբրոմ, 4-նիտրոֆենոլի ստացումը՝
[[Պատկեր:Nitration 2, 6-Dibromophenol A.svg|350px|կենտրոն|link=Special:FilePath/Nitration_2,_6-Dibromophenol_A.svg]]
Հետևյալ շարքում մեծանում է թթվային հատկությունները <math>\mathsf{\Leftarrow NO_2, NO, N_2O, N_2,  NH_4NO_3 \Rightarrow}</math> թուլանում է մետաղական հատկությունները։
Ազոտական թթվի և HCl-ի խառնուրդը կոչվում է արքայաջուր։ Այդ խառնուրդն ունի այնպիսի ուժեղ օքսիդիչ հատկություններ, որ լուծում է նույնիսկ ոսկին և պլատինը.
: <math>\mathsf{Au + HNO_3 + 4HCl \longrightarrow H[AuCl_4]+ NO\uparrow + 2H_2O}</math>

: <math>\mathsf{3Pt + 4HNO_3 + 18HCl \longrightarrow 3H_2[PtCl_6] + 4NO\uparrow + 8H_2O}</math>

== Ազոտական թթվի ստացումը ==
Ազոտական թթուն լաբորատորիայում ստանում են [[կալիումի նիտրատ]]ի (չոր աղ) և խիտ ծծմբական թթվի փոխազդեցությամբ՝ գոլորշու ձևով, որն այնուհետև անցկացնելով սառնարանի միջով՝ վերածում են [[հեղուկ]]ի.
: <math>\mathsf{KNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow[^ot]{} KHSO_4 + HNO_3\uparrow}</math>
Ազոտական թթվի արդյունաբերական ստացումը բաղկացած է երեք փուլից.[[Պատկեր:Nitric acid fuming.jpg|մինի|աջից|**Ծխացող ազոտական թթուն**]]
* [[Ամոնիակ]]ը խառնում են թթվածնի հետ և մղում պողպատե իրանով հպումային ապարատ, որտեղ տեղադրված են որպես [[կատալիզատոր]] ծառայող պլատինառոդիումային [[մետաղ]]ական ցանցեր։ Տեղի է ունենում ամոնիակի կատալիզային օքսիդացման ռեակցիան.
: <math>\mathsf{4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[]{Pt} 4NO + 6H_2O}</math>
Ռեակցիայի հետևանքով անջատվող [[ջերմություն]]ը բավարար է, որ ապարատում պահպանվի ռեակցիայի ընթացքի համար անհրաժեշտ [[800]]°C [[ջերմաստիճան]]ը։ Այսինքն՝ ապարատը տաքացվում է միայն գործընթացից առաջ, որից հետո դրա անհրաժեշտությունը վերանում է։
* Այնուհետև գոյացած [[ազոտ]]ի(II) օքսիդը վերածում են ազոտի (IV) օքսիդի։ Փոխարկումն իրականացնում են օքսիդացման աշտարակում, սենյակային ջերմաստիճանում.
:<math>\mathsf{2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2}</math>
* Վերջին փուլն իրագործում են կլանման աշտարակում։ Ներքևից տրվում է ազոտի երկօքսիդի և թթվածնի խառնուրդ, իսկ վերևից ցողվում [[ջուր]]ը։ Լուծման գործընթացն ավելի լավ ընթանալու համար նախ՝ կիրառում են, ինչպես հակահոսանքի սկզբունքը ([[գազ]]երը և [[ջուր]]ը շարժվում են դեմ հանդիման), և երկրորդ՝ մեծ [[մակերես]] ապահովելովու նպատակով ապարատը լցնում են խեցե օղակներով.
: <math>\mathsf{4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3}</math>
Ազոտական թթուն գրգռող հոտով, անգույն, [[օդ]]ում ծխացող [[հեղուկ]] է։ Ուժեղ թթու է և օժտված է թթուներին բնորոշ հատկություններով։ Փոխազդում է հիմնային օքսիդների, [[հիմքեր]]ի, [[աղեր]]ի, [[ամոնիակ]]ի հետ։
Ազոտական թթուն նաև ուժեղ օքսիդիչ է։ [[Մետաղներ]]ի հետ փոխազդելիս անջատվում է ոչ թէ ջրային, այլ ազոտական թթվի վերականգման տարբեր արգասիքներ։ Թթվի կոնցենտրացիայի և [[մետաղ]]ի վերականգնիչ հատկությունից կախված՝ կարող են առաջանալ [[ազոտի օքսիդներ]], [[ազոտ]] կամ, նույնիսկ, ամոնիակ։ Բնորոշ է ռեակցիան պղնձի հետ.
: <math>\mathsf{3Cu + 8HNO_3 ( 30\%) \longrightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}</math>
Նույն ձևով ընթանում են ռեակցիաներն [[արծաթ]]ի և [[սնդիկ]]ի հետ։
[[Երկաթ]]ը և [[ալյումին]]ը խիտ ազոտական թթվի ազդեցությամբ պատվում են օքսիդային թաղանթով, պասիվանում են սենյակային ջերմաստիճանում չեն փոխազդում թթվի հետ։ Իսկ [[ոսկի]]ն ու [[պլատին]]ը չեն փոխազդում ազոտական թթվի հետ անգամ տաքացնելիս։
Ազոտական թթուն օքսիդացնում է նաև մի շարք ոչմետաղներ՝ C, P, S՝ դրանց վերածելով օքսիդների կամ թթուների։ Օրինակ՝
: <math>\mathsf{S + 6HNO_3(60\%) \longrightarrow H_2SO_4 + 6NO_2\uparrow + 2H_2O}</math>
: <math>\mathsf{S + 2HNO_3(40\%) \longrightarrow H_2SO_4 + 2NO\uparrow}</math>
: <math>\mathsf{P + 5HNO_3 (60\%) \longrightarrow H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O}</math>
: <math>\mathsf{3P + 5HNO_3 (30\%) + 2H_2O \longrightarrow 3H_3PO_4 + 5NO\uparrow}</math>

Ազոտական թթվի բնորոշ ռեակցիաներից մեկը [[սպիտակուցներ]]ի հետ փոխազդելն է, որի հետևանքով վերջիններս ստանում են դեղին գույն։ Այդ պատճառով թթուն [[մարդ]]ու [[մաշկ]]ի վրա ընկնելիս առաջացնում է դեղին բծեր։ Խիտ ազոտական թթվի մեծ մասն օգտագործվում է [[ամոնիումի նիտրատ]] ստանալու համար։ Օգտագործվում է [[մանրաթելեր]]ի, օրինակ՝ նայլոն, ինչպես նաև պայթուցիկ նյութեր, օրինակ՝ [[տոլ]] և [[դինամիտ]] ստանալու համար։
[[Երկաթ]]ի և [[ալյումին]]ի հետ խիտ ազոտական թթուն սովորական պայմաններում չի փոխազդում։

== Ազոտական թթվի աղերը ==
Ազոտական թթվի [[աղեր]]ը կոչվում են ''նիտրատներ''։ Բոլոր նիտրատներն անկայուն են և շիկացնելիս քայքայվում են։ Նիտրատի քայքայման արգասիքները կախված են էլեկտրաքիմիական շարքում [[մետաղ]]ի գրաված դիրքից։
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow MeNO_2 + O_2}</math> (եթե մետաղը գտնվում է Mg-ից ձախ)
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow MeO + NO_2 + O_2}</math> (եթե մետաղը գտնվում է Mg-ից մինչև Cu-ը ներառյալ)
: <math>\mathsf{MeNO_3\longrightarrow Me + NO_2 + O_2}</math> (եթե մետաղը գտնվում է Cu-ից աջ)
Նիտրատ իոնը՝ NO<sub>3</sub><sup>-</sup>, ասել է թե՝ նիտրատները հայտնաբերում են հետևյալ կերպ։ Ենթադրվող [[աղ]]ին խառնում են պղնձի փոշի և ազդում խիտ ծծմբական թթվով։ Տաքացման պայմաններում գոյացող գորշ գազի(NO<sub>2</sub>) առաջացումը կվկայի նիտրատի առկայության մասին։ Ընթացող ռեակցիաները [[կալիումի նիտրատ]]ի պարագայում ունեն հետևյալ տեսքը.
: <math>\mathsf{2KNO_3 + H_2SO_4\longrightarrow K_2SO_4 + 2HNO_3}</math>

== Պատմական տեղեկություններ ==
Ազոտական թթվի ստացման ուղին՝ դա թթվի նոսրացումն է և ամոնիումի նիտրատի չոր թորումը, ըստ երևույթին առաջին անգամ նկարագրվել է VIII դարում Ջաբիրի աշխատություններում։ Այս [[մեթոդ]]ը որոշ փոփոխություններով, առավել կարևոր էր, որը փոխվեց եվրոպացի և արաբ ալքիմիկոսների կողմից XVII դարում։ XVII դարում Գլաուբերը առաջարկեց ցնդող թթուներից նրանց [[աղեր]]ի, [[ծծմբական թթու]], ինչպես նաև ազոտական թթուն կալիումի նիտրատից ստանալու եղանակները, որը թույլ տվեց քիմիական պրակտիկայում բացահայտել ազոտական թթվի կոնցենտրացիան և ուսումնասիրել նրա հատկությունները։ Գլաուբեիր եղանակը կիրառվել է XX դարում, որն էլ միակ գոյություն ունեցող բացահայտումն էր, որի շնորհիվ հնարավոր եղավ [[կալիումի նիտրատ]]ը փոխարինել ավելի էժան հումքով՝ նատրիումի նիտրատով։ Լոմոնոսովի ժամանակ ազոտական թթուն անվանում էին ուժեղ [[օղի]]։

== Արդյունաբերական արտադրությունը, օգտագործումը և ազդեցությունը օրգանիզմում ==
[[Պատկեր:Цистерна с азотной кислотой.JPG|մինի|**Ազոտական թթվի ցիստեռ**]]
Ազոտական թթուն միակն է այն [[թթուներ]]ից, որի արտադրանքը, ամենամեծն է քիմիական արդյունաբերությունում։

===== Ազոտական թթվի արտադրությունը =====
[[Պատկեր:2° degree burn with nitric acid - quemadura de segundo grado con ácido nítrico.jpg|մինի|**Ազոտական թթվի ազդեցությունը մաշկի վրա''']]
Նրա արտադրության ժամանակակից եղանակը ամոնիակի կատալիտիկ սինթեզն է, պլատին և ռոդիում կատալիզատորների առկայությամբ, որը ուղեկցվում է ջրի կլանմամբ։
: \mathsf{4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[]{Pt} 4NO + 6H_2O}
: \mathsf{2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2}
: \mathsf{4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3}
Բոլոր 3 ռեակցիաները էկզոթերմ ռեակցիաներ են, առաջին՝ անշրջելի է, մյուսները՝ շրջելի։: Ազոտական թթվի կոնցենտրացիան ստանալու համար կա՛մ փոխում են 3-րդ ռեակցիայի ուղղությունը, բարձրացնելով ջերմությունը մինչև 50&nbsp;°C, կա՛մ ազոտական թթվին ավելացնում են ծծմբական թթու և եռացնում են։Առաջին անգամ ազոտական թթու ստացել են ալքիմիկոսները, տաքացնելով ամոնիումի խառնուրդը և երկաթի սուլֆատը.
: \mathsf{4KNO_3 + 2FeSO_4\cdot7H_2O \xrightarrow[^ot]{} Fe_2O_3 + 2K_2SO_4 + 2HNO_3\uparrow + 2NO_2\uparrow + 6H_2O}
Մաքուր ազոտական թթու առաջինը ստացել է Յոհան Ռուդոլֆ Գլաուբերը, կալիումի նիտրատի և ծծմբական թթվի փոխազդեցությունից.
: \mathsf{KNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow[^ot]{} KHSO_4 + HNO_3\uparrow}

## Ազոտական թթվի կիրառությունը
Ազոտական թթվի աղերը լուծելի են և ունեն մեծ կիրառություն։ Ալկալիական մետաղների, ինչպես նաև ամոնիումի նիտրատները օգտագործվում են որպես ազոտական պարարտանյութեր։ Դրանք կոչվում են սելիտրաներ։ Պայթեցման աշխատանքներում լայնորեն օգտագործում են դինամիտը (եռնիտրոգլիցերինը) և տրոտիլը (եռնիտրոտոլուոլը), որոնք ստացվում են ազոտական թթվի հետ գլիցերինի և տոլուոլի ռեակցիաների միջոցով։ Մեծ քանակությամբ ազոտական թթու ծախսվում է ներկանյութերի արտադրությունում։ Օգտագործում են նաև տարբեր տոնիկներում (թարմացնող լուծույթներում)։ Ազոտական թթուն կախված օրգանիզմում ազդեցությունից պատկանում է 3-րդ դասի վտանգավորության շարքին։ Նրա գոլորշիներ շատ վնասակար են, շնչուղիներում առաջացնում են դող, իսկ հենց թթուն մաշկի վրա թողնում է դժվար բուժվող խոցեր։ Մաշկի վրա առաջացնում է դեղին բծեր։ Տաքացնելիս կամ լույսի տակ մնալուց թթուն դառնում է ավելի վտանգավոր։ Ազոտական թթվի շրջանառու գոտին օդում կազմում է ըստ NO2-ի 2մգ/մ 3.

## Գրականություն
* Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. - 7-е изд. - М.: Просвещение, 1976. - 2 350 000 экз.
* Энциклопедический словарь юного химика, Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. - 2-е издание, М., 1990.
* Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001

## Արտաքին հղումներ
* Ազոտական թթու - Հոդվածը Քիմիական հանրագիտարանից
* NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
* National Pollutant Inventory – Nitric Acid Fact Sheet
* Calculators: surface tensions , and densities, molarities and molalities  of aqueous nitric acid

## Ծանոթագրություններ

Կատեգորիա:Ազոտային միացություններ
Կատեգորիա:Անօրգանական թթուներ
Կատեգորիա:Անօրգանական թթվածնային թթուներ
Կատեգորիա:Լուսանկարչական ռեակտիվներ
Կատեգորիա:Հրթիռային վառելիք
Կատեգորիա:Ջրածնային միացություններ
Կատեգորիա:Օքսիդիչներ