Как определить азотную кислоту?

Отвечу как делал(а) бы это сам(а) в лаборатории — по сочетанию характерных признаков и 2–3 простых качественных проб.

1) Внешний вид и “поведение”

• Концентрированная HNO₃ — бесцветная или слегка желтоватая дымящая жидкость с резким «колющим» запахом. Желтизна появляется из-за NO₂, поэтому при открытии концентрат заметно «дымит».

• Сильный окислитель: бумагу и органику обугливает, белки окрашивает в жёлтый (ксантопротеиновая реакция). Жёлтые пятна на коже/ногтях после капли — очень типично для HNO₃ (и крайне нежелательно — СИЗ обязательны).

2) Реакция с металлом средней активности (медный тест)

Я беру кусочек меди (можно монетку из Cu/латуни), кладу в каплю исследуемой кислоты:

• С разбавленной HNO₃ идёт бурное растворение с выделением бесцветного NO, который на воздухе быстро буреет (переходит в NO₂).

  Пример уравнения:
  3Cu + 8HNO₃(разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

• С концентрированной HNO₃ сразу идёт выделение бурого NO₂.
  Cu + 4HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

• Для сравнения: с HCl медь почти не реагирует, с H₂SO₄(разб.) тоже нет — это отличает азотную от «неокисляющих» кислот.

Характерный признак: растворение меди/латуни и бурый газ NO₂.

3) «Бурое кольцо» на нитрат-ион (реакция с FeSO₄)

Азотная кислота — это источник нитрат-иона. Самая удобная классическая проба:

1. Подкисляю образец до ~1–2 М (если он очень слабый, слегка упариваю; если концентрированный — аккуратно развожу).

2. В пробирку добавляю 1–2 мл раствора FeSO₄ (свежего!), затем по стенке очень осторожно подливаю концентрированную H₂SO₄, чтобы образовался нижний слой.

3. На границе слоёв появляется тонкое буро-чёрное кольцо — комплекс [Fe(H₂O)₅NO]²⁺.

Есть — нитраты, значит передо мной HNO₃ (если в пробе именно кислота, а не соль). Важно: перехлорная и нитриты могут мешать; лучше работать с чистыми реагентами.

4) Органический индикатор-окислитель: дифениламин

Капля исследуемой кислоты + кристаллик/раствор дифениламина в присутствии H₂SO₄ → интенсивно синее окрашивание при наличии нитратов/нитритов (азотная даёт положительную реакцию). Это удобный экспресс-тест на окислительную природу.

5) Нейтрализация с получением нитрата и проверкой

Если хочется подтвердить «через соль»:

1. Нейтрализую пробу Na₂CO₃ или K₂CO₃ (идёт CO₂ — признак любой кислоты, сам по себе не специфичен).

2. Упариваю — получаю кристаллы NaNO₃ или KNO₃ (хорошо растворимые, безводные при умеренном нагреве).

3. Дальше проверяю нитрат-ион любой из проб выше (бурое кольцо, дифениламин). Для KNO₃ можно дополнительно увидеть лиловое окрашивание пламени калия (но это уже про катион).

6) Чем ещё быстро отличить от HCl/H₂SO₄

• С медью: только HNO₃ даст NO/NO₂; HCl — нет (без окислителя), H₂SO₄(конц.) — при нагревании даёт SO₂ с резким «сернистым» запахом, не бурый.

• Окисление I⁻/Br⁻: HNO₃ окисляет, может выделяться I₂/Br₂ (красящие пары/окраска), тогда как простая минеральная кислота без окислительных свойств — нет.

• Ксантопротеиновая реакция: жёлтая окраска белков характерна именно для нитрующих/окисляющих условий HNO₃.

Краткая памятка (что делаю на практике)

1. Смотрю: дымит/желтоватая? резкий «нитрозный» запах?

2. Капля на медь → есть бурый NO₂ — уже почти ответ.

3. Подтверждаю нитрат-ион: «бурое кольцо» с FeSO₄ + H₂SO₄ или дифениламин → синее.

4. Работать только в перчатках, очках, под тягой: HNO₃ — сильный окислитель, опасные пары NO₂.