Ácido nítrico

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Concepto:Compuesto ternario del nitrógeno formado por 3 átomos de Oxígeno(O), 1 de Hidrógeno (H) y 1 de Nitrógeno (N), con fórmula química: HNO3

El ácido nítrico es un líquido corrosivo, tóxico, que puede ocasionar graves quemaduras. Se utiliza para fabricar explosivos como la nitroglicerina y trinitrotolueno (TNT), así como fertilizantes como el nitrato de amonio.

Contenido

Historia

El ácido nítrico, se preparó por primera vez en 1648 a partir del Nitrato de Potasio por Glauber. En 1783, Covendish logró la determinación de su composición. El ácido nítrico era conocido por los alquimistas que lo denominaban aqua fortis. Es el oxácido más importante del nitrógeno y probablemente el segundo (tras el sulfúrico) más importante de todos los ácidos inorgánicos. Es un líquido aceitoso, incoloro, que por acción de la luz toma una coloración marrón, más o menos intensa, debido a su parcial descomposición en NO2 (sus disoluciones se deben guardar en botellas oscuras):

Propiedades físicas

El ácido Nítrico se halla en la atmósfera luego de las tormentas eléctricas. El Ácido nítrico puro es un líquido viscoso, incoloro e inodoro, se descompone lentamente por la acción de la luz, adoptando una coloración amarilla por el NO2 que se produce en la reacción. En el aire húmedo despide humos blancos. su punto de fusión es de -43 ºC y su punto de ebullición es de 83 ºC pero a esa temperatura se acentúa su descomposición. Es soluble en agua en cualquier proporción y cantidad y su densidad es de 1,5 g/ml. A menudo, distintas impurezas lo colorean de amarillo-marrón. A temperatura ambiente libera humos rojos o amarillos. El ácido nítrico concentrado tiñe la piel humana de amarillo al contacto, debido a una reacción con la Cisteina presente en la queratina de la piel.

Calentado se descompone:

4 HNO3 --------- 4NO2   + 2H2O + O2

En esta descomposición se verifica una oxidación-reducción.

4N + 4e- ----- 4N (reducción)

2O - 4e --- O2 (oxidación)

El nitrógeno pasa de pentavalente en el ácido nítrico a tetravalente en el dióxido de nitrógeno reduciéndose, y el oxígeno pasa de combinado a libre oxidándose. Esta descomposición la produce mas lentamente la luz por eso, el ácido nítrico debe guardarse en frascos esmerilados. Los vapores rutilantes se disuelven en el ácido comunicándole al mismo coloración Rojo Pardo. Es un ácido Monoprótico: Solo forma sales neutras:

Nitratos.

HNO3 -- [H ]+1 (ac)+[NO3 ]-1(ac)

Obtención 

a) En el Laboratorio: tratando al Nitrato de Sodio con ácido sulfúrico concentrado. Se aplica aca una de las reglas de Bertholet, pues el ácido sulfúrico es mas fijo que el ácido nítrico.

NaNO3 + H2SO4   =  NaHSO4 + HNO3

Si se eleva la temperatura:

NaHSO4 + NaNO3 =  Na2SO4 + HNO3

Sumando ambas reacciones:

2 NaNO3 + H2SO4 =  Na2SO4 + 2 HNO3

Método Industrial: La Síntesis de Oswald Se hacen pasar vapores de amoníaco y aire previamente calentados por una malla de platino a 1000ºC.

4NH3 + 5O2 =  4NO  + 6 H2O

este gas pasa a unas torres metálicas de absorción donde se produce esta otra reacción:

2 NO + O2 = 2 NO2

este dióxido de nitrógeno con agua forma:

3 NO2 + H2O  = 2HNO3 +NO 

El óxido nítrico vuelve a dar la reacción:

2 NO + O2 = 2 NO2

Aplicaciones 

El HNO3 es uno de los ácidos mas importantes desde el punto de vista de vida industrial, pues se le consume en grandes cantidades en la industria de los abonos, colorantes, explosivos, fabricación del ácido sulfúrico, medicamentos y grabado de metales. Es empleado, en algunos casos, en el proceso de pasivación de los metales, también se usa para comprobar el oro y el platino. Por su acción oxidante, se emplea en muchos procesos y por la acción nitrante en la industria de los colorantes. En la fabricación de abonos Los métodos de fijación de nitrógeno atmosférico (procedimiento de Birbeland-Eyde) y los estudiados para el amoníaco (Haber), complementados en la síntesis de Osdwald, tienen enorme importancia industrial y en particular para la agricultura pues las reservas naturales de abonos naturales como el salitre son insuficientes para satisfacer las necesidades de los cultivos, por lo que el aprovechamiento del nitrógeno atmosférico resolvió un problema de capital interés al suministrar nitratos minerales en grandes cantidades y a bajo costo. Como agente nitrante en la fabricación de explosivos. Los explosivos modernos que han reemplazado a la antigua pólvora negra, son derivados nitratos obtenidos, por la acción del ácido nítrico sobre alguna sustancia orgánica: con el algodón forma Algodón Pólvora o nitrocelulosa y se usa para el colodión y celuloide. Con el Tolueno da lugar a la formación del TRINITROTOLUENO (T.N.T.) o Trotyl. Es empleado para preparar Nitrobenceno, base de la anilina. Con la glicerina constituye la Nitroglicerina, que mezclada con tierra porosa constituye lac. El ácido nítrico es utilizado en grabado artístico (aguafuerte) Se prepara con el ácido piérico y Nitrato de Plata usado en la fotografía. Forma con el ácido clorhídrico y con el ácido sulfúrico la terna de ácidos de mayor aplicación industrial.

Riesgos

Puede generar óxidos de nitrógeno, muy tóxicos, cuando se calienta. Por ser un fuerte oxidante, su contacto con material combustible, hace que se incremente el riesgo de fuego o incluso explosión.
Es no combustible, pero es peligrosamente reactivo con muchos materiales. Reacciona explosivamente con polvos metálicos, carburos, sulfuro de hidrógeno, alcohol y carbón. Incrementa la inflamabilidad de combustibles orgánicos y materiales oxidados, pudiendo causar su ignición. Con agua y vapor, genera calor y humos corrosivos y venenosos. Con agentes reductores poderosos, explota. En general, evite humedad, calor y el contacto con los compuestos mencionados en las propiedades químicas.

A la salud

Este producto es principalmente irritante y causa quemaduras y ulceración de todos los tejidos con los que está en contacto. La extensión del daño, los signos y síntomas de envenenamiento y el tratamiento requerido, dependen de la concentración del ácido, el tiempo de exposición y la susceptibilidad del individuo. La dosis letal mínima es aproximadamente de 5 ml (concentrado) para una persona de 75 Kg. Las personas con problemas en piel, ojos y cardiopulmonares tienen gran riesgo al trabajar con este producto. Inhalación: Una inhalación aguda de este producto produce estornudos, ronquera, laringitis, problemas para respirar, irritación del tracto respiratorio y dolor del tórax.
En casos extremos se presenta sangrado de nariz, ulceración de las mucosas de nariz y boca, edema pulmonar, bronquitis crónica y neumonía. Signos severos de intoxicación se presentan de 5 a 48 h después de la exposición, habiendo respirado como mínimo 25 ppm en un periodo de 8 h. Se han informado, incluso, de muertes inmediatamente después de una exposición seria a vapores de NO2. También causa erosión de los dientes bajo periodos prolongados de exposición.

Contacto con ojos: Produce irritación, dolor, lagrimeo, erosión de la córnea e incluso, ceguera.
Contacto con la piel: Para la piel, es peligroso tanto líquido, como en forma de vapor. Causa quemaduras severas, la piel adquiere un color amarillo y se presenta dolor y dermatitis. Ingestión: Este ácido es muy corrosivo y puede destruir los tejidos gastrointestinales. Los principales síntomas de una intoxicación por ingestión de este ácido son: salivación, sed intensa, dificultad para tragar, dolor y shock. Se producen quemaduras en boca, esófago y estómago, hay dolor estomacal y debilitamiento. En caso de vómito, éste generalmente es café. Si la cantidad ingerida es grande puede presentarse un colapso circulatorio.

Carcinogenicidad: Se han informado de casos en los que se relaciona a los vapores de este ácido junto con trazas de metales carcinogénicos y asbesto con cáncer de laringe. Mutagenicidad: No existe información al respecto. Peligros reproductivos: Se han encontrado efectos teratogénicos y reproductivos en experimentos de laboratorio.

Tratamiento en el hogar

Busque asistencia médica inmediata y NO provoque el vómito en la persona, a menos que así lo indique el Centro de Toxicología o un profesional de la salud.
Si la persona ingirió el químico, suminístrele una pequeña cantidad de agua o leche inmediatamente, a menos que el médico haya dado otras instrucciones. Suminístrele de 120 a 180 ml (4 a 6 oz) de leche de magnesia, si es posible.
No suministre leche ni agua si el paciente presenta síntomas que dificulten la deglución, tales como vómitos, convulsiones o disminución de la lucidez mental.
Si la persona inhaló el tóxico, trasládelo inmediatamente a un sitio donde pueda tomar aire fresco.

Almacenamiento

Almacenar en lugares fríos, secos y bien ventilados. Manténgase alejado de álcalis, metales, productos orgánicos, material oxidable y, en general, de los productos mencionados en las Propiedades Químicas. El ácido nítrico en todas sus concentraciones debe ser almacenado en tambos y tanques de acero inoxidable, pero si la concentración es mayor de 80 % puede hacerse en recipientes de aluminio. Para cantidades pequeñas pueden utilizarse recipientes de vidrio protegidos con latas metálicas y empacadas en cajas o barriles de madera.

Enlaces externos

Fuente

  • Adolfo PonJuan y Blanco Química Inorgánica Tomo I Editorial Pueblo y educación La Habana 1979

Referencia Bibliográfica