Химическая реакция в молекулярном и ионном виде: H2SO4 + HNO3=

Реакция между серной кислотой (H₂SO₄) и азотной кислотой (HNO₃) — это пример кислотно-основного взаимодействия, в котором более сильная кислота (H₂SO₄) действует как протонный донор, вытесняя из более слабой кислоты (HNO₃) ион водорода. Эта реакция часто используется в лаборатории для получения нитроний-иона (NO₂⁺), который затем применяется в реакциях нитрования, особенно в органическом синтезе.

Молекулярное уравнение:

$\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{HSO}_4^- + \text{NO}_2^+ + \text{H}_2\text{O}$

Это типичная реакция протонирования, где:

• H₂SO₄ — сильная кислота, отдающая протон (H⁺)

• HNO₃ — более слабая кислота, которая в этом случае ведёт себя как основание и принимает протон, образуя ион NO₂⁺ (нитроний)

Полное ионное уравнение:

Поскольку реакция происходит в концентрированных кислотах и не в водной среде, ионное уравнение записывается с учётом образующихся ионов:

$\text{H}^+ + \text{HSO}_4^- + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{HSO}_4^- + \text{NO}_2^+ + \text{H}_2\text{O}$

Здесь ион H⁺ от серной кислоты протонирует HNO₃, образуя NO₂⁺ и H₂O. Ион HSO₄⁻ остаётся в растворе, не вступая в дальнейшее взаимодействие (он выступает как сопряжённое основание).

Сокращённое ионное уравнение:

Сокращаем одинаковые ионы по обе стороны:

$\text{H}^+ + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{NO}_2^+ + \text{H}_2\text{O}$

Это ключевая суть реакции — образование нитроний-иона, который затем используется, например, для нитрования бензола и других ароматических соединений.

Таким образом, реакция H₂SO₄ с HNO₃ — это перенос протона от более сильной кислоты к более слабой, с образованием реакционно способного иона NO₂⁺.