Ácido nítrico

Predefinição:Info/Química/IdentifiersPredefinição:Chembox LD50

style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Ácido nítrico Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	Ácido nitrico
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Propriedades
Fórmula molecular	HNO3
Massa molar	63,012 g/mol
Aparência	Líquido de incolor a amarelo
Densidade	1,51 g·ml-1 (20 °C)
Ponto de fusão	-42 °C
Ponto de ebulição	83 °C (puro) 120,5 °C (solução 68%)
Solubilidade em água	Completamente miscível
Pressão de vapor	400 Pa (293 K)
Acidez (pKa)	-1,4
Índice de refracção (nD)	1,397 (16,5 °C)
Viscosidade	0,88 mPa⋅s (20 °C)
Momento dipolar	2,17 ± 0,02 D
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Termoquímica
Entalpia padrão de formação ΔfHo298	-174,1 kJ/mol
Entropia molar padrão So298	155,6 J/K mol
Capacidade calorífica molar Cp 298	109,9 J/K mol
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Farmacologia
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Riscos associados
MSDS	ICSC 0183
Classificação UE	Oxidante (O) Corrosivo (C) Muito tóxico (T+)
Índice UE	007-004-00-1
NFPA 704	0 4 0 OX
Frases R	R8, R35
Frases S	S1/2, S23, S26, S36, S45
Ponto de fulgor	Não inflamável
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Compostos relacionados
Outros catiões/cátions	Nitrato de sódio Nitrato de potássio Nitrato de amônio Nitrato de metila
Oxiácidos relacionados	Ácido nitroso Ácido carbônico Ácido fosfórico
Compostos relacionados	Pentóxido de dinitrogênio Nitramida (NH2NO2)
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
style="background: #Predefinição:Chembox fundo; text-align: center;" colspan="2" | Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

O ácido nítrico, que tem a fórmula molecular HNO₃, é um ácido de elevado grau de ionização e volátil à temperatura ambiente. É produzido industrialmente pelo processo Ostwald e é também conhecido como ácido azótico ou água-forte.

Características e propriedades

Propriedades físicas

O ácido nítrico puro é um líquido viscoso, incolor e inodoro. Frequentemente, distintas impurezas o colorem de amarelo-acastanhado, quando puro se torna cristalino. A temperatura ambiente libera fumaças (fumos) vermelhos ou amareladas. O ácido nítrico concentrado tinge a pele humana de amarelo ao contato, devido a uma reação com a cisteína presente na queratina da pele.

Propriedades químicas

O ácido nítrico é considerado um ácido forte, sendo também bastante corrosivo.

Sendo um ácido típico, o ácido nítrico reage com os metais alcalinos, óxidos básicos e carbonatos, formando sais, como o nitrato de amônio. Devido à sua natureza oxidante, o ácido nítrico geralmente não doa prótons (isto é, ele não libera hidrogênio) na reação com metais e o sal resultante normalmente está no mais alto estado de oxidação. Por essa razão, pode-se esperar forte corrosão, que deve ser evitada pelo uso apropriado de metais ou ligas resistentes à corrosão.

Ácido nítrico tem uma constante de dissociação ácida (pKa) de -1.4: em solução aquosa, ele ioniza quase completamente (93%, a 0,1 mol/L) em íons nitrato (

1. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica) e prótons hidratados, conhecidos como íons hidrônios (
2. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica).

1. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica +
2. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica →
3. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica +
4. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica

Quando ebulido em presença de luz, mesmo à temperatura ambiente, há uma decomposição parcial com a formação de dióxido de nitrogênio, seguindo a reação:

4

1. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica → 2
2. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica + 4
3. REDIRECT Predefinição:FormulaQuimica + O₂ (72 °C)

Suas reações com compostos como os cianetos, carbetos, e pós metálicos podem ser explosivas.

Fortemente oxidante, é incompatível com a maioria dos produtos orgânicos. As reações do ácido nítrico com muitos compostos orgânicos, como a terebentina ou o álcool etílico, são violentas, a mistura sendo hipergólica (quer dizer, auto-inflamável).

Os sais do ácido nítrico (que contém o íon nitrato) se chamam nitratos. A quase totalidade deles são muito estáveis em água. O ácido nítrico e seus sais, os nitratos, não devem ser confundidos com o ácido nitroso e seus sais, os nitritos.

Aplicações industriais

O ácido nítrico concentrado, normalmente usado em laboratórios e aplicações industriais, é a solução aquosa de ponto de ebulição constante, contendo 68% de ácido nítrico (42,25º Baumé).

Ácido nítrico, especialmente concentrado (solução aquosa em teor de nítrico maior que 70% máximo) é utilizado na indústria de explosivos, apenas de forma gasosa.

O ácido nítrico fumegante é o ácido concentrado, 85,7% (47º Be), contendo óxidos de nitrogênio livres, dissolvidos, que elevem a concentração para até mais de 96% em peso. Este ácido deriva seu nome porque fumega quando exposto ao ar. Apesar de mais instável quimicamente que o ácido concentrado normal, reage mais vigorosamente com outras substâncias, devido à presença dos óxidos nitrosos livres. Forma uma mistura azeotrópica com a água a 68%.

A principal aplicação do ácido nítrico é na produção de fertilizantes.

Entre os sais do ácido nítrico estão incluídos importantes compostos como o nitrato de potássio (nitro ou salitre empregado na fabricação de pólvora) e o nitrato de amônio como fertilizante.

O ácido nítrico também pode ser utilizado na obtenção de um éster, em um processo chamado de esterificação:

• Ácido nítrico + Álcool metílico → Nitrato de metila + água

NO₂ - OH + HO - CH₃ → NO₂- O - CH₃ + H₂O

O ácido nítrico é utilizado na oxidação do ciclohexanol/ciclohexanona na produção de ácido adípico na cadeia do nylon.

Além destes usos, o ácido nítrico, em várias concentrações, é utilizado para fabricação de corantes, explosivos (destacadamente a nitroglicerina, a nitrocelulose, além do ácido pícrico), diversos ésteres orgânicos, fibras sintéticas, nitrificação de composto alifáticos e aromáticos, galvanoplastia, seda artificial, ácido benzóico, terylene, etc.

História

Solução de ácido nítrico concentrado.

Os alquimistas chamavam de aqua fortis o ácido nítrico e aqua regia a mistura de ácido nítrico e clorídrico, conhecida pela sua capacidade de reagir quimicamente com ouro.

Produção

Modernamente o ácido nítrico é produzido a partir do processo de Ostwald, onde amônia é queimada com ar sob telas catalíticas de platina gerando monóxido de nitrogênio (NO), que oxidado com ar à dióxido de nitrogênio (NO₂) é absorvido sob pressão em água formando ácido nítrico. O processo envolve altas temperaturas e pressões próximas da atmosférica.

$4NH_{3}+5O_{2}\rightarrow 4NO+6H_{2}O$

$2NO+O_{2}\rightarrow 2NO_{2}$

$3NO_{2}+H_{2}O\rightarrow 2HNO_{3}+NO$

Um processo anterior ao de Ostwald era o do arco voltaico, onde o próprio ar submetido a corrente elétrica reagia a 3000 °C formando NO. Outro processo anterior era a reação de nitrato de sódio com ácido sulfúrico. Ambos processos caíram em desuso no início do século XX com o barateamento da amônia produzida em larga escala pelo processo de Haber-Bosch.

A produção de ácido nítrico é fortemente poluidora, liberando gases NOx (geradores de chuva ácida) e N₂O (gás de estufa). Diversos processos foram desenvolvidos, contudo, para o abatimento das emissões destes gases dentro das leis ambientais.

Ligações externas

• «Ácido Nítrico - www.qca.ibilce.unesp.br» 
• «Ácido Nítrico - www.faenquil.br» (PDF) 
• «ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE AS ORIGENS DA PREPARAÇÃO DE ÁCIDO NÍTRICO; Maria Helena Roxo Beltran; QUÍMICA NOVA, 21(4) (1998) - www.scielo.br» (PDF)