Вопрос звучит просто, но ответ на него неожиданный: кислоты друг с другом почти не реагируют. Разберём, почему так, и что за исключения делают азотную кислоту особенной.
Вопрос звучит просто, но ответ на него неожиданный: кислоты друг с другом почти не реагируют. Разберём, почему так, и что за исключения делают азотную кислоту особенной.
Тут кроется распространённое заблуждение. Мы привыкли, что кислота с чем-то бурно реагирует — с металлом, с содой, с мелом. Логично предположить, что и с другой кислотой будет реакция. Но обычно её нет.
Причина в самой природе кислот. В растворе кислота отдаёт ион водорода (H⁺) — это её главная химическая роль. Реакция нейтрализации происходит, когда есть кто-то, кто эти ионы примет, — основание, у которого «в наличии» гидроксид-ионы (OH⁻). Две кислоты же обе стремятся отдавать H⁺, а принимать некому. Проще говоря, они «толкаются одноимёнными полюсами» — реагировать в привычном кислотно-основном смысле им нечем.
Поэтому если просто слить, скажем, азотную и соляную кислоту, привычной реакции нейтрализации не будет. Но — и вот тут начинается самое интересное — азотная кислота ведёт себя не как обычная кислота.
Азотная кислота (HNO₃) — это не только источник ионов водорода. Она ещё и сильный окислитель, причём работает эта её способность независимо от кислотных свойств. Именно поэтому азотная кислота выбивается из общего правила и способна вступать в такие реакции, на которые другие кислоты не годятся.
Окислитель — это вещество, которое «отбирает» у других электроны. У азотной кислоты за окисление отвечает не водород, а азот в её составе, находящийся в высшей степени окисления. Из-за этого она агрессивно действует на большинство металлов (даже на те, что обычные кислоты не берут) и участвует в реакциях, где важна именно окислительная сила, а не кислотность. Эта двойственность — и кислота, и окислитель одновременно — ключ к пониманию всей её химии.
Вот самый известный сюжет на тему «азотная кислота и другая кислота». Если смешать концентрированную азотную и концентрированную соляную кислоту в определённой пропорции, получается смесь с историческим названием «царская водка» (по-латыни aqua regia — «королевская вода»).
Название она получила за уникальное свойство: эта смесь растворяет золото и платину — «царственные» металлы, которые не берёт ни одна кислота по отдельности. Секрет как раз в командной работе: соляная кислота поставляет хлорид-ионы, азотная выступает окислителем, и вместе они делают то, что порознь каждой не под силу. Именно поэтому "с какими кислотами реагирует азотная кислота" — вопрос, который в учебниках почти всегда приводит к рассказу о царской водке: это классический пример, когда две кислоты в связке дают совершенно новое качество. Используют царскую водку в основном для аффинажа драгоценных металлов и в аналитической химии.
Царская водка — не единственный случай, когда азотную кислоту соединяют с другой. В промышленной химии известны и другие смеси, где азотная кислота работает в паре с серной. Серная кислота в такой смеси выступает не как реагент, а как вспомогательное вещество — она связывает воду и усиливает действие азотной. Такие смеси применяют в крупнотоннажной промышленности: в производстве красителей, полимеров, различных органических соединений.
Важно понимать общий принцип: во всех этих случаях «реакция с кислотой» — это не нейтрализация, а совместная работа, где вторая кислота либо поставляет нужные ионы, либо создаёт условия, при которых окислительная сила азотной кислоты раскрывается полнее.
Итак, если свести всё воедино. В обычном смысле кислоты друг с другом не реагируют — им нечем нейтрализовать одна другую. Но азотная кислота особенная: она не только кислота, но и мощный окислитель. За счёт этого она образует с другими кислотами не продукты нейтрализации, а функциональные смеси — самая знаменитая из них царская водка, растворяющая золото. Так что правильный ответ на вопрос из заголовка звучит не «с такими-то кислотами», а «дело не в реакции между кислотами, а в том, какие уникальные свойства даёт их сочетание».
Материал подготовлен с использованием открытых источников.
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.