Preparazione dell'acido nitrico
Materiali occorrenti:
Nitrato di sodio crist. - Acido solforico sol. 95 % - Metilarancio sol. 0.02
% - Rame in lamina - Carbonato di calcio - Vetreria.
Esecuzione dell'esperienza:
Si tratta di uno dei metodi classici di preparazione in laboratorio per
reazione dell'acido solforico con il nitrato di sodio :
2NaNO3 + H2SO4 --------> Na2SO4 + 2HNO3 ↑
In un becker da 100 mL si versano dell'acqua distillata ed alcune gocce di soluzione di metilarancio; la colorazione,
data la neutralità, appare gialla-arancio.
In una beuta da 200 mL si pongono 5 g circa di nitrato di
sodio sui quali si fanno gocciolare, utilizzando una pipetta, 10 mL circa di acido solforico sol. 95 %; si chiude rapidamente con un tappo munito di tubo
di sviluppo.
Si porta la beuta su un treppiede con reticella amiantata
posto su un bunsen e si inizia a scaldare, con molta cautela, fino ad
ebollizione.
Dopo pochi secondi si ha la reazione con sviluppo di un gas
che, gorgogliando nell'acqua del becker, fa virare il metilarancio al colore
rosso, rivelandosi, quindi, un acido, l'acido nitrico ( HNO3 ).
Qualora lo si desideri, è possibile, utilizzando una maggior
quantità di reagenti, preparare una soluzione più concentrata di acido nitrico,
il quale è molto solubile in acqua. La soluzione così preparata può essere
saggiata, oltre che per il suo pH, anche per la sua capacità di reagire con il
rame.
Si prendono 5/10 mL della soluzione, preparata per
gorgogliamento, di acido nitrico versandoli in una provetta; ad essi si
aggiunge un pezzetto di lamina di rame, che reagisce secondo la nota
reazione:
3Cu + 6HNO3 + 2HNO3 -------->3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O
L'ossido di azoto reagisce con l'ossigeno presente nell'aria sviluppando il biossido di azoto, gas dal colore bruno
e dall'odore pungente:
( 2NO + O2 --------> 2NO2 ↑ ).
La soluzione assume colore azzurro per la presenza
di ioni Cu2+.
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