Qual é a conexão entre ácido nítrico e ácido sulfúrico?

O ácido nítrico e o ácido sulfúrico são dois dos produtos químicos industriais mais importantes e são produzidos em grandes quantidades. Eles estão conectados de várias maneiras, em termos de sua fabricação e seus usos. Ambos os ácidos são vitais para as indústrias de fertilizantes e explosivos e estão entre os reagentes laboratoriais mais amplamente utilizados. Eles também são poluentes graves e colaboradores da chuva ácida. O ácido nítrico (HNO ₃ ) foi produzido pela primeira vez pela destilada de salgadinho com ácido sulfúrico concentrado (H _{2 então 4} ). Os dois produtos químicos reagem para produzir ácido nítrico e sulfato de hidrogênio de sódio: h 2 SO 3 → nahso 4 + hnO _{3 . A mistura é aquecida e o ácido nítrico, que ferve a 181,4 ° F (83 ° C), é produzido como um vapor condensado em um receptor.}

Esses métodos de produção foram substituídos nocontexto industrial, mas a destilação de um nitrato de metal com ácido sulfúrico ainda pode ser empregado para produzir pequenas quantidades de ácido nítrico em laboratório. O vapor de ácido nítrico quente tende a se decompor parcialmente em dióxido de nitrogênio, água e oxigênio, resultando em um ácido impuro. Para obter o ácido puro, a destilação é realizada sob pressão reduzida, de modo que menos calor é necessário. O aparelho usado deve ser todo vidro, pois o ácido nítrico destrói rapidamente borracha, cortiça e a maioria dos plásticos.

Hoje, o ácido nítrico é fabricado comercialmente pela oxidação catalítica da amônia, formando dióxido de nitrogênio, que é dissolvido em água para produzir o ácido. O ácido bruto pode ser destilado para produzir concentrações de até 68,5%, momento em que forma um azeótropo com água. Este é o ácido nítrico comercial usado para a maioria das aplicações e como reagente de laboratório. Concentrações mais altas não podem ser obtidaspor destilação simples. Quando o ácido nítrico anidro, ou altamente concentrado - geralmente chamado de “ácido nítrico fumegante” - é necessário, pode ser produzido por destilação sob pressão reduzida com ácido sulfúrico concentrado, que remove a água.

O maior uso para o ácido nítrico e o ácido sulfúrico está na indústria de fertilizantes. O ácido nítrico é usado na produção de fertilizantes de nitrato, que liberam nitrogênio essencial em uma forma que pode ser facilmente absorvida pelas plantas. O nitrato de amônio é um dos fertilizantes mais utilizados. O ácido sulfúrico é reagido com rocha fosfato ou farinha de osso para produzir "superfosfato", que fornece fósforo, outro elemento essencial para as plantas. Este ácido também é usado na produção de sulfato de amônio, um fertilizante comum.

Outra aplicação industrial importante para ácido nítrico e ácido sulfúrico está na produção de explosivos. A maioria dos explosivos em uso militar e comercial é sintetizado por órgão de nitraçãocompostos IC; Nesse processo, os íons nitronium (no sub -2 +) são usados ​​para substituir grupos hidroxila (OH) por grupos nitro (no sub -2 ). The NO₂⁺ ions are provided by combining nitric acid and sulfuric acid, which react as follows: HNO₃ + 2H₂SO₄ → H₃O⁺ + NO₂⁺ + 2HSO 4 -.

Para alguns explosivos, por exemplo, trinitrotolueno (TNT), a mistura deve estar livre de água. Isso pode ser garantido usando ácido nítrico anidro ou "fumante". Alternativamente, o ácido nítrico comercial pode ser usado com oleum - fabricado por dissolução de trióxido de enxofre (então 3 ) no ácido sulfúrico concentrado - de modo que a água é removida por combinação com SO 3 para produzir mais ácido sulfúrico. O último método é geralmente preferido, pois o oleum é facilmente fabricado pelo mesmo processo que produz a maioria do ácido sulfúrico. O ácido nítrico fumegante é relativamente caro para PRoduce, perigoso para transportar e propenso a decomposição, a menos que seja mantido refrigerado.

Além de suas aplicações industriais, o ácido nítrico e o ácido sulfúrico estão entre os reagentes laboratoriais mais usados. Ambos são úteis em procedimentos que requerem ácidos fortes. O ácido sulfúrico é um poderoso agente desidratante que pode ser usado para secagem alguns gases preparados na hora e em reações que envolvem a remoção da água dos compostos. Também pode ser usado para liberar outros ácidos de seus sais. O ácido nítrico é útil como um agente oxidante, como agente nitrador e é amplamente utilizado na análise química, especialmente na identificação de metais presentes em amostras de solo e mineral.

Os ácidos

sulfúrico e nítrico também são grandes poluentes e colaboradores da chuva ácida. O ácido nítrico é formado quando o dióxido de nitrogênio a gás - encontrado no escape do veículo e produzido naturalmente pela ação do raio - se dissolve na água. O ácido sulfúrico é formado quando o dióxido de enxofre - produzido pelo BA retirada de combustíveis fósseis e naturalmente por vulcões - reage com oxigênio para formar trióxido de enxofre, que se dissolve na água para produzir ácido sulfúrico. Apesar da produção natural desses compostos, as fontes criadas pelo homem representam a maior parte da chuva ácida. O ácido sulfúrico é o maior contribuidor, pois o dióxido de enxofre é um poluente mais comum que o dióxido de nitrogênio.