preparación del ácido nítrico

PREPARACIÓN PREPARACIÓN DE ACIDO NÍTRICO Melissa Ganem Genez, Ricardo Hoyos Tirado, Wendy Garca !"s#$ez, %indy &l'arez Calle, Daniel G(mez Galindo) Res$men El acido nítrico es un líquido incoloro y corrosivo. Los alquimistas medievales lo conocían como agua fortis (agua fuerte). El acido nítrico se obtiene comercialmente por la acción del ácido sulfúrico sobre nitrato de sodio. Es un acido fuerte y un agente oxidante poderoso sobre la piel produce una coloración amarillenta al reaccionar con ciertas proteínas y formar acido xantoproteico amarillo. Los nitratos de calcio sodio potasio y amonio se emplean como fertili!antes fertili!antes que proporcionan nitrógeno para el crecimiento de plantas.

A*s+rac+  "itric acid is a colorless corrosive liquid. #$e medieval alc$emists %ne& $im as fortis &ater ($eavy &ater). "itric acid is commercially produced by t$e action of sulfuric acid on sodium nitrate. nitrate. 't is a strong acid and a po&erful po&erful oxidising oxidising agent t$e s%in produces a yello&ing by reacting &it$ certain proteins to form yello& xant$oproteic acid. "itrates of  calcium calcium sodium sodium potassium potassium and ammonium ammonium are used as fertili!er fertili!er providing providing nitrogen nitrogen to  plant gro&t$.

INTRODCCIÓN El compu compues esto to quími químico co ácido ácido nítr nítric ico o o acido acido trioxon trioxonítr ítrico ico () () ("* ("*+) e s u n líqu líquid ido o corr corros osiv ivo o toxi toxicó có que que pued puedee ocasionar ocasionar severas severas quemaduras quemaduras utili!ado utili!ado comú omúnme nmente nte como un reactivo de labo labora rato tori rio o se util utili! i!aa para para fabr fabric icar  ar  explo explosi sivos vos como como la nitrogl nitroglic icer erin inaa y trinitrotolueno (#"#) así como fertili!antes como el nitrato de amonio. #iene usos adicionales en metalurgia y en refinado ya que reacciona con la mayoría de los metales y en la síntesis química. ,uando se me!cla con el ,l forma el agua agua regi regia a un raro raro react reactiv ivo o capa! capa! de diso disolv lver er el oro oro y el plat platin ino. o. El ácid ácido o nítrico tambi-n es un componente de la lluvia ácida. El ácido nítrico se obtiene me!clando dióxido de nitrógeno ("*) y

agua. /inteti!ar ácido nítrico puro impone $abitu $abitualm alment entee la destil destilaci ación ón con ácido ácido sulfúrico ya que el ácido nítrico forma un a!eotropo con el agua en una composición del 012 de ácido nítrico y +2 de agua. Las soluciones comerciales incluyen entre un 32 y un 012 de ácido nítrico. /i la solución incluye más de un 102 de ácido nítrico se nombre fumante y viene en dos variedades blanco y ro4o. El ácido nítrico blanco fumante tambi-n se llama 5662 ya que no tiene casi agua (menos de un 2). El ácido nítrico puro es un líquido viscoso incoloro e inodoro. 7 menudo distintas impure!as lo colorean de amar amaril illo lo8m 8mar arró rón. n. 7 temp temper erat atur uraa ambiente libera $umos ro4os o amarillos. El ácido nítrico concentrado ti9e la piel $uman $umanaa de amar amaril illo lo al conta contact cto o es un

agente oxidante potente: sus reacciones con compuestos como los cianuros carburos y polvos metálicos pueden ser  explosivos. Las reacciones del ácido nítrico con muc$os compuestos orgánicos como de la terebentina son violetas la me!cla siendo $ipergolica (es decir autoinflamable) es un fuerte ácido en solución acuosa se disocia completamente en un ion nitrato "*+ y un protón $ídrico. El ácido nítrico contiene átomos de nitrógeno oxigeno e $idrogeno. Existe una cantidad muy peque9a de acido nítrico gaseoso en la atmosfera terrestre. El ácido es usado para $acer modelos y dise9os sobre vidrio y metal en 4oyería y además en algunos tipos de co$etes de combustible líquido.

%ECCIÓN E-PERIMENTA.

vapores caf- ro4i!o estos se condensan lo que resulta un líquido amarillo el cual se recogió en un  beac%er peque9o. 7l reaccionar el ácido sulfúrico concentrado con el nitrato de sodio se obtiene el ácido nítrico< "a"*+ = /*; •

7l agregar al cobre las gotas de ácido nítrico se dio una reacción con  burbu4eo dando como resultado una solución de color a!ul verdoso intenso. 7l agregar agua esta se torno de un a!ul verdoso claro<

+,u = 1"* + 

+,u("*+) ="* = ;*

#ambi-n existe la posibilidad que la siguiente reacción ocurriera< +"* = +*

En esta práctica se producirá ácido nítrico $aciendo la reacción del ácido sulfúrico concentrado (/*;) y nitrato de sodio ("a"*+) de ellos se obtiene el destilado que es ácido nítrico se recoge para probar  alguna de sus propiedades (físicas y químicas) como por e4emplo la reacción del ácido con el cobre el sulfato ferroso y con la piel $umana para esto se tomarán  peque9as alícuotas de ácido nítrico y se $arán reaccionar con una cantidad mínima de los compuestos mencionados y en un área peque9a de la piel de frotará un poco de -l.

RE%.TADO% / AN&.I%I% •

,uando ya se $aya reali!ado el  proceso de destilación en el balón se formaron primero en el balón unos

 "a/*; = "*+

+*= = "*+8 = "*

>a que al agregar al cobre el ácido nítrico se reduce a "*  y luego se le adicionó agua. •

7l

agregarle

al

cobre

ácido

•

clor$ídrico no se produce ninguna reacción. 7l agregar el sulfato ferroso el ácido nítrico con presencia de ácido sulfúrico concentrado se obtuvo una solución color amarillo pardo<

?e/*; = * "*+ = 0?e/*; = +/*;

/*; = ?e (*) ?e (/*;)+ = "* = ; *

7l colocar una gota de ácido nítrico diluido sobre la piel se produ4eron manc$as amarillas esto es debido a que reacciona con ciertas proteínas de la piel y forma ácido xantoproteico amarillo.

/e pudo apreciar que el ácido nítrico se descompone fácilmente con la lu!  produciendo dióxido de nitrógeno< "*+

lu!

"* = * = @ *

CE%TIONARIO) 0) Im1or+ancia de las 1r$e*as) •

/on

importantes

para

la

•

comprobación de nitratos. Aara comprobar el gran poder  oxidante del ácido nítrico.

2) Cons$l+e los 1rinci1ales $sos ind$s+riales del "cido n+rico) B#C El ácido nítrico se emplea en la  preparación de diversos colorantes fertili!antes (nitrato de amonio)  productos farmac-uticos y explosivos tales como la nitroglicerina nitrocelulosa y trinitrotolueno (#"#). El ácido nítrico tambi-n se emplea en metalurgia y para  procesar combustibles nucleares no consumidos. El ácido nítrico ocupa alrededor del decimocuarto lugar en  producción en masa entre los productos químicos más fabricados en los Estados Dnidos.

3) Pro1iedades o4idan+es del "cido n+rico y de los ni+ra+os) B#C El ácido nítrico es un importante compuesto de carácter ácido fuerte líquido e incoloro aunque a veces  presenta una d-bil coloración debido a que se en presencia de lu! se descompone. ,omo ácido< El ácido nítrico es totalmente miscible en agua siendo

catalogado como uno de los ácidos más fuertes que se conocen ( a muy alta). ,omo oxidante< ,uando se encuentra disuelto en elevadas concentraciones  posee un elevado poder oxidante refle4ado en su alto potencial de reducción. ,omo agente nitrante< el ácido nítrico es capa! de sustituir a un átomo de $idrógeno de un compuesto orgánico por  el grupo funcional nitro (8"*) dando agua y un nitrocompuesto.

5) 6En #$7 consis+e el m7+odo de Os+8ald 1ara 1rod$cir HNO39 B#C El m-todo de obtención a nivel industrial del ácido nítrico se lleva a cabo  principalmente por el proceso de *st&ald que consiste en tres pasos< inicia con la oxidación de amoniaco a monóxido de nitrógeno utili!ando un catali!ador de  platino o de platinoCrodio en forma de re4illa seguida de la oxidación de este a dióxido de nitrógeno en presencia de oxígeno y por último la reacción de dióxido de nitrógeno con agua formando ácido nítrico y óxidos de nitrógeno que se emiten a la atmósfera: el monóxido de nitrógeno es el que se genera en mayor   proporción. La elaboración de ácido nítrico emite contaminantes al ambiente  principalmente de óxidos de nitrógeno que están clasificados como gases de efecto invernadero. La contaminación no solo es un problema ambiental sino que se $a convertido tambi-n en un problema de salud ya que algunas enfermedades F   principalmente respiratorias8 son

causadas por atmosf-rica.

la

contaminación

Los óxidos de nitrógeno que se liberan al medio ambiente son los gases residuales que no se absorben totalmente en la torre de absorción durante la última fase del  proceso industrial. Dna consecuencia de tener en el ambiente óxidos de nitrógeno es la formación de lluvia ácida esta lluvia genera p-rdida de fertilidad en el suelo y debilitamiento de los tallos de las plantas.

CONC.%IONE% •

El ob4etivo de la practica fue usar 

•

alguno de los varios m-todos que existen para la preparación de ácido nítrico (destilación del /*; G H  y "a"*+) y estudiar la reactividad con algunos compuestos (,u ?e/*;) y el contacto con la piel $umana. /e comprobó que el ácido nítrico

•

es un ácido muy fuerte y agente oxidante potente. El ácido nítrico al tener contacto con la piel la ti9e de un color  amarillo debido a las proteínas que contiene esta.

:I:.IOGRA;ÍA •

,7"I Baymond. Juímica K edición. Ed Mc M-xico. 66

Ira&

ill.

•

7#'"/ A. N?isicoquímicaN da.

•

Edición. Ed. ?ondo Educativo 'nteramericano M-xico 5O10 $ttp