HNO₃

Ácido nítrico

IUPAC : Ácido nítrico
ÁcidoIndustrialDe laboratorio

Ácido oxidante fuerte, el segundo más producido después del ácido sulfúrico. Precursor esencial de todos los fertilizantes nitrogenados a través del nitrato de amonio.

Representación 3D de bolas y varillas de Ácido nítrico (fórmula HNO₃). Átomos constituyentes: H, N, O.
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Propiedades físicas

Masa molar63.012 g/mol
Estado a 20 °Clíquido
Densidad1.51 g/cm³
Punto de fusión231.15 K (-42.00 °C)
Punto de ebullición356.00 K (82.85 °C)
Solubilidad (H₂O)miscible
pKapKa = −1.4

Estructura

Sistema cristalino—
Modo de representación 3DBolas y varillas

Descripción detallada

El ácido nítrico es, después del H₂SO₄, el segundo ácido mineral más producido del mundo: unas 60 Mt/año. Su centralidad industrial se debe a dos usos: ~80 % se destina a la fabricación de nitrato de amonio NH₄NO₃ (importante fertilizante agrícola, pero también el explosivo ANFO) y ~10 % a derivados explosivos militares y civiles (TNT, nitroglicerina, nitrocelulosa). El resto alimenta la metalurgia (decapado del acero inoxidable, agua regia 3:1 de HCl/HNO₃, que disuelve el oro y el platino), la microelectrónica (grabado de obleas de silicio) y la síntesis orgánica (nitraciones aromáticas para colorantes y medicamentos).

El proceso Ostwald, desarrollado por Wilhelm Ostwald en 1902, es universal: oxidación catalítica del amoníaco sobre mallas de platino-rodio a 850 °C (4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O), oxidación térmica del NO a NO₂ con exceso de aire y absorción del NO₂ en agua para formar HNO₃ + NO. El proceso consume el amoníaco del Haber-Bosch: juntos, los dos procesos forman el «oleoducto del nitrógeno» que sostiene toda la agricultura moderna.

Químicamente, el HNO₃ es un ácido fuerte (pKa = -1.4) y un oxidante potente gracias a su nitrógeno en estado de oxidación +V. Esta dualidad lo hace peligrosamente reactivo: disuelve la mayoría de los metales comunes generando óxidos de nitrógeno y pasiva el aluminio y el hierro formando una película protectora de óxido (por eso el HNO₃ concentrado se transporta en cisternas de aluminio). El ácido nítrico fumante rojo, que contiene ~16 % de NO₂ disuelto, desprende humos anaranjados tóxicos y se usa como oxidante de cohetes (Titan II, Saturn IB, ciertos lanzadores militares).

Síntesis

Proceso Ostwald: oxidación catalítica del amoníaco sobre platino (NH₃ → NO → NO₂ → HNO₃). El proceso consume el amoníaco del proceso Haber-Bosch.

Usos y aplicaciones

  • Síntesis de nitrato de amonio (fertilizantes, explosivos)
  • Fabricación de explosivos (TNT, nitroglicerina, nitrocelulosa)
  • Metalurgia (decapado, agua regia con HCl)
  • Síntesis orgánica (nitraciones aromáticas)
  • Grabado químico y microelectrónica

Seguridad (SGA)

GHS03 · ComburenteGHS05 · CorrosivoGHS06 · Toxicidad aguda
Indicaciones H : H272, H314, H331

Ácido oxidante potente, muy corrosivo. Provoca quemaduras graves y es tóxico por inhalación. El ácido nítrico fumante rojo contiene NO₂ disuelto.

Elementos constituyentes

Referencias

PubChem CID944
CAS7697-37-2
SMILESO[N+](=O)[O-]
Sources : PubChem CID 944 · NIST Chemistry WebBook

Procesos relacionados

Procesos industriales en los que interviene este compuesto.