硝酸の性質、オストワルト法、金属との反応

硝酸Nitric acid（HNO₃）は強酸で酸化剤の一つ。

硝酸の性質

硝酸は光を当てると分解する。そのため硝酸は光を遮断する褐色ビンなどに保存する。

硝酸の製法

硝酸はオストワルト法でつくる。

それぞれを反応式にすると下のようになる。

また硝酸は揮発性の酸であるため、揮発性酸塩＋不揮発性酸の反応を利用してとりだすこともできる。不揮発性の酸として濃硫酸がある。

NaNO₃ + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HNO₃

硝酸と金属の反応（酸化剤）

硝酸は希硝酸と濃硝酸で性質がかなり異なる。金属は希硝酸に溶かすと一酸化窒素、濃硝酸に溶かすと二酸化窒素が生じる。

希硝酸
HNO₃ + 3H⁺ + 3e^- → NO + 2H₂O

濃硝酸
HNO₃ + H⁺ + e^- → NO₂ + H₂O

例えば銅と希硝酸、銅と濃硝酸の反応はよく出る。

銅と希硝酸
3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 4H₂O + 2NO

銅と濃硝酸
Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2H₂O + 2NO₂

銅と希硝酸の係数は3 8 3 4 2、銅と濃硝酸の係数は1 4 1 2 2。

不動態

希硝酸は鉄とアルミニウムをふくむほとんどの金属を溶かすが、濃硝酸は鉄とアルミニウムを溶かさない。

濃硝酸に鉄またはアルミニウムを入れると、金属表面に細かい酸化物の膜ができる。これが金属の酸化を止めてしまう。この状態を不動態という。

硝酸とベンゼン

ベンゼンと濃硝酸と濃硫酸を混ぜて、加熱するとニトロベンゼンができる。ニトロベンゼンは特有の匂いがする。

ベンゼン環にNO₂を付加することをニトロ化という。ニトロ化された有機化合物をニトロ化合物という。

トルエンをニトロ化すると爆薬の原料であるトリニトロトルエン（TNT）ができる。またフェノールをニトロ化するとピクリン酸ができる。

キサントプロテイン反応

キサントプロテイン反応とは、タンパク質（あるいはアミノ酸）にふくまれるベンゼン環を検出するもの。手順は次のとおり。

• 検出対象のタンパク質の水溶液と濃硝酸を混ぜる
• 加熱する
• アンモニア水を入れる

アンモニア水を入れてオレンジ色になったら、検出対象にベンゼン環がふくまれている。オレンジ色にならなかったらベンゼン環はふくまれていない。

なおベンゼン環をふくむアミノ酸はフェニルアラニンとチロシン。