¿Qué es el ácido nítrico? Fórmula, usos y propiedades

El ácido nítrico (HNO3), es un ácido mineral fuerte, altamente corrosivo y tóxico que normalmente es incoloro pero tiende a adquirir un tono amarillo en la acumulación de óxidos de nitrógeno si se almacena por mucho tiempo.

Fórmula del ácido nítrico

La fórmula química del ácido nítrico es HNO3. Su fórmula molecular está escrita como NHO3 y su masa molar es de 63.01 g/mol. La estructura química del ácido nítrico se muestra a continuación:

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Usos del ácido nítrico en fertilizantes

El ácido nítrico es un componente clave para la fabricación de fertilizantes, especialmente fertilizantes nitrogenados como el nitrato de amonio. La reacción del ácido nítrico con el amoníaco forma nitrato de amonio. El ácido nítrico también participa en la producción de otros fertilizantes nitrogenados como la urea.

La mezcla de ácido nítrico con ácido sulfúrico forma una mezcla nitrificante que es uno de los mejores reactivos para las reacciones de nitración. Aquí el ácido sulfúrico actúa como agente deshidratante y eliminará el agua del ácido nítrico para continuar la reacción en dirección hacia adelante. La presencia de ácido sulfúrico concentrado elimina el azeotrópico, que es una mezcla en ebullición constante al 68,5% de HNO3 y produce un vapor con 99% de HNO3 junto con algo de dióxido de nitrógeno y oxígeno.

Usos del ácido nítrico en la industria

El ácido nítrico es un componente clave para la fabricación de muchos otros productos químicos y fertilizantes.

Muchos polímeros como las poliamidas y el poliuretano se fabrican a partir del ácido nítrico.

El ácido nítrico también se utiliza en la ingeniería aeroespacial como propulsor de cohetes. Hay diferentes tipos de propulsores que se utilizan en los cohetes. Por ejemplo, un oxidante líquido se combina con combustible en cohetes de combustible líquido.

Dado que el ácido nítrico es un agente oxidante fuerte, se ha utilizado como oxidante en cohetes de combustible líquido. El ácido nítrico blanco fumante se utiliza principalmente como propulsor de cohetes. Es un oxidante almacenable que consiste en ácido nítrico altamente concentrado (95%) con ácido nítrico fumante rojo que es nuevamente un oxidante almacenable con ácido nítrico (84% concentrado).

También se utiliza como precursor para la fabricación de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno como el nylon.

Usos comunes del ácido nítrico

El ácido nítrico es el oxiácido más importante y útil del nitrógeno con fórmula molecular, HNO3 y masa molar 63.01 g mol-1.

Es un líquido incoloro con un olor penetrante en forma pura, mientras que el ácido impuro se vuelve de color amarillo debido a la presencia de óxidos disueltos de nitrógeno como el NO2.

El ácido nítrico es soluble en agua y forma azótropos de mezcla en ebullición constante con agua con un 68% de ácido nítrico. Es poco más pesado que el agua con una densidad de 1,54 g/mL. El punto de ebullición del ácido nítrico anhidro es de 355,6 K y el punto de congelación de 231,4 K. Es un ácido mineral corrosivo que causa ampollas amarillas en la piel.

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El ácido nítrico es precursor de muchos compuestos orgánicos e inorgánicos. Por ejemplo, el ácido nítrico se utiliza para la fabricación de explosivos como trinitrotolueno, nitroglicerina, algodón Gun, Ammonal, etc.

Muchos fertilizantes como el nitrato de calcio y el nitrato de amonio también se fabrican con la ayuda del ácido nítrico.

También es útil en la fabricación de otros nitratos como el nitrato de calcio, nitrato de plata, nitrato de amonio, etc.

El ácido nítrico desempeña un papel importante en la preparación de colorantes, perfumes, medicamentos, etc. de los productos de alquitrán de hulla.

También forma parte del proceso de cámara de plomo en la fabricación de ácido sulfúrico y se utiliza para la purificación de algunos metales Nobel como la plata, el oro, el platino, etc. HNO3 se utiliza en el grabado de diseños en metales y aleaciones como Cu, latón, bronce, etc.

Es un componente clave del “aqua regia” que se utiliza para disolver los elementos nobles y también como reactivo de laboratorio.

Usos del ácido nítrico en la vida diaria

Sabemos que un ácido fuerte puede fácilmente identificarse con la presencia de iones; iones de hidrógeno en su solución acuosa. Por ejemplo, el ácido nítrico es un ácido fuerte corrosivo y tóxico.

Es un buen agente oxidante y es ampliamente utilizado en varias industrias. Es un componente vital de varias industrias como la fabricación de fertilizantes, explosivos, propulsores de cohetes, etc. El ácido nítrico desempeña un papel importante en la ingeniería aeroespacial como oxidante en cohetes de combustible líquido.

También participa en la industria de explosivos y utiliza para la fabricación de explosivos como T.N.T., algodón para armas, etc.

Los fertilizantes como el nitrato de calcio, el nitrato de amonio producen con la ayuda de ácido nítrico solamente. Es un reactivo activo de laboratorio y también se utiliza en la industria del teñido y en los campos médicos para la fabricación de fármacos.

La baja concentración de ácido nítrico se utiliza para envejecer artificialmente la madera de pino y arce. También participa en industrias alimentarias como la limpieza de alimentos y equipos lácteos, etc.

La prueba colorométrica que se utiliza para determinar la diferencia entre la heroína y la morfina también requiere ácido nítrico. El crecimiento adecuado de las plantas requiere fertilizantes tales como fertilizantes a base de nitrógeno, fósforo y potasio, etc. Los fertilizantes a base de nitrógeno se fabrican principalmente con la ayuda de ácido nítrico.

Concentraciones del ácido nítrico

El ácido nítrico común tiene una concentración del 68%.

Cuando la solución contiene más del 86% de HNO3, se denomina ácido nítrico fumante. Dependiendo de la cantidad de dióxido de nitrógeno presente, el ácido nítrico fumante se caracteriza además como ácido nítrico fumante blanco o ácido nítrico fumante rojo, las concentraciones por encima del 95%.

El ácido nítrico también se utiliza comúnmente como un agente oxidante fuerte.

El ácido nítrico anhidro puro (100%) es un líquido móvil incoloro con una densidad de 1.512 g/cm2 que se solidifica a -42° C y forma cristales blancos. Hierve a 83° C. Por consiguiente, el ácido nítrico anhidro debe almacenarse a menos de 0°C para evitar su descomposición.

Producción

El ácido nítrico se produce por la reacción del dióxido de nitrógeno (NO2) con el agua. Normalmente, el óxido nítrico producido por la reacción es reoxidado por el oxígeno del aire para producir dióxido de nitrógeno adicional.

Agregar ácido sulfúrico a una sal de nitrato y calentar la mezcla con un baño de aceite puede hacer ácido nítrico casi puro. Se utiliza un condensador para condensar los vapores de ácido nítrico que salen de la solución.

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