超硝酸：修订间差异

==成分==

超硝酸由氢、氮、氧元素组成。

在超硝酸中，各元素的质量分数如下：H:1.587%    N:22.222%    O:76.190%.

*熔点：－41.59℃

*密度：15.0269g/cm2

*标准摩尔生成焓：ΔHΘ=2.2×10^4KJ/mol

*标准生成自由能：ΔGΘ=2.164×10^4KJ/mol

*标准熵：SΘ=1.2×10^3KJ/mol

*比热容：c=3.4×10^3J/(kg·K)

*溶解热：ΔHsol=－2.37×10^4

*电离热：－2.73×10^3KJ/mol

*分解温度：65％浓度在101千帕下，37摄氏度时开始分解

==性状==  

该品为无机化学强腐蚀性物品，纯品为无色液体，有刺激性酸味，极易吸收空气中水分，极易溶于水或乙醇并放出大量的热，其溶液呈极强的酸性，在夺取质子能力弱的溶剂如无水甲醇中，与其他超强酸相比，它的强度便显示出来，在《普通光学放大镜<ref>普通光学放大镜：这是一种特殊的，放大倍数0.002～0.001之间的，能观察到分子、原子、离子的放大镜，最初由 超理继承人1号 制成，为此他获得2078年“挪杯儿”物理学奖。</ref>》①下，找不到未离解的(HNO₃)₁₀或HNO3分子，因此可以看作是：『真正的完全电离』，一个超硝酸分子可以完全电离出10个水合氢离子和10个硝酸根离子：

安提莫尼光谱<ref>即Antimony光谱，一种特殊的，具有透视性的，能扫描出微观粒子状态的光谱，最初由 超理继承人4号 发现，并广泛应用。</ref>测得：无论其表观电离度，还是其有效电离度，只要在有足够溶剂分子存在下，它的电离度总是无限接近100％，0.1mol/L溶液pH=0。该品无色，易挥发，但因工业品中会混有大量的HNO3分子，而HNO3在(HNO₃)₁₀中极易分解，因此高浓度该品可能呈红棕色。一般商品纯超硝酸的浓度为96％～98％，商品浓超硝酸浓度为65％～68％，密度为11.62kg/L，还可在纯超硝酸中溶解N₂O₄或NO₂，因挥发在空气中易形成酸雾，通常称其为发烟超硝酸，它比纯超硝酸具有更强的氧化性，可作火箭燃料的氧化剂。  

超硝酸是一种超强酸，它除了具有酸的通性外，还有它本身的特性：

*超硝酸的不稳定性：超硝酸不稳定，易分解。不仅超硝酸沸腾时分解，室温下见强光也会分解，受热时分解更快：

:2(HNO₃)₁₀==20NO₂↑＋5O2↑＋10H₂O－280KJ

:超硝酸越浓，越易分解，分解出的二氧化氮溶于超硝酸中使酸呈黄色。为防止超硝酸分解，常贮藏于内层镀钫<ref>这里指的是钫－194，钫的最稳定的放射性同位素，半衰期为255年，最初由 超理继承人127号 用铹－256的质子轰击砹－202的中子的方法制得。</ref>的棕色瓶中，低温暗处保存。

:(HNO₃)₁₀+Fr==H10Fr(NO₃)₁₀[超硝酸根合超钫酸，无色]

:因此，可用内层镀钫的容器贮存，或用室温下呈固态的O6（┻氧┳）盛装超硝酸。

超硝酸与非金属反应时的情况：

:3(HNO₃)₁₀+5S==5H2SO4+30NO₂↑+10H₂O

:7(HNO₃)₁₀+5I2==10H5IO6+70NO₂↑+10H₂O

超硝酸和金属反应时，无论浓、稀超硝酸与金属反应，皆被还原为NO₂:  

:4(HNO₃)₁₀+10Na==[Na(NO₃)₂]10[超硝酸高钠，钠＋2价]+20NO₂↑+20H₂O『危险！！！切勿尝试！！！』

除钫外，其它以超硝酸根为配体的配合物只能在低温低压下制得  

:5Sn+2(HNO₃)₁₀+xH₂O==5SNO₂·xH₂O+20NO₂↑+10H₂O  

浓超硝酸与稀有气体Ne反应：  

浓超硝酸与浓超盐酸[(HCl)10]按物质的量之比1：3的比例混合即得'''超王水'''[Hypernitrohyperhydrochloric acid]，它能与几乎所有物质发生反应，也能溶解超盐酸所不能溶解的金属铯和超硝酸所不能溶解的金属钫，所以它的盛装便成了一个大问题，现在一般只能在实验室中用固态氟或O6（┻氧┳）盛装；例如与氟化钠反应：  

*超硝酸的硝化性  

超硝酸与超硫酸的混合酸在有机反应中常作超强的硝化剂，在常温下就可把三硝基苯硝化为六硝基苯：  

:10C6H3(NO₂)3+3(HNO₃)₁₀==[(H2SO4)10]==10C6(NO₂)6+30H₂O  

或把立方辛烷硝化为八硝基立方烷：  

:5C8H8+4(HNO₃)₁₀==[(H2SO4)10]==5C8N8O16+40H₂O

==超硝酸的结构==

继续结合，直到(HNO₃)₁₀形成时第一个硝酸分子中的双键成π键的一个突然被打开，与最后一个硝酸分子中只与氮原子成了单键，而又不与氢成键的O原子以σ键结合，于是乎，超硝酸分子便成了环状的平面分子结构：(HNO₃)₁₀

细心的读者一定会发现：不对啊，与一个硝酸分子中氮共用的电子对只有3对啊！没错，这就是为什么它的别名是“超过氧亚硝酸”的原因，氮其实呈3价，氧有－1，－2两种价态，氧化性不体现在氮原子上，而体现在过氧键上，但习惯起见还是认为氮5价，氧2价；至于它与有机物发生的硝化反应，以及其他被还原为二氧化氮的反应，可以认为超硝酸既是氧化剂，又是还原剂（氮回归到5价或4价，氧回归到－2价），但一般只把它看作氧化剂。

==用途==  

==制法==  

现代生产超硝酸的关键问题是硝酸分子的聚合，使其通过一种特殊的、不太稳定的共价键结合在一起，但普通的高温高压催化法已经难以使其聚合，只能通过特殊的方法。

首先取浓硝酸，将其转移至冰库中，加速降温至－255℃，浓硝酸会呈现一种特殊的，无定形的“玻璃态”，此时加高压使氢气液化，通入玻璃态的硝酸周围，使其缓慢渗入硝酸分子中，等待63天，升温至室温，即得超硝酸。

于基质实验室内，将纯硝酸急剧冷却至－255K（注意此处是热力学温标，已低于所谓的绝对零度，这表明绝对零度的说法是荒谬的<ref>最初由超理继承人255号用酸性熟石灰作制冷剂，结果一不小心使温度降到了0K以下，而且直达-255K，从此以后人们就用酸性熟石灰作制冷剂，以达到低于绝对零度的低温。</ref>），用纯净的钛及钔<ref>（先要看一下我的名字）这里的钔指的是钔－255，钔的最稳定的放射性同位素，半衰期为65535年，最初由太极门255用锘－256的质子轰击锝－98的中子的方法制得。</ref>两种金属与其接触，慢慢地，负的化学能转化为热能，发生反应，生成以超硝酸根为配体的配合物：H10Ti(NO₃)₁₀和H10Md(NO₃)₁₀，将其在255K,255Pa下自行分解255天，可制得纯净的超硝酸，以金属钫包围，然后为防止钫发生燃烧，应立即转移至内层镀钫的棕色瓶中密封保存。

注意镀钫的钫层厚度不可低于0.38cm，否则若镀钫层被超硝酸穿透，将会腐蚀卡车外层（如铁合金），造成泄露。超硝酸一旦接触到空气中的水蒸气（哪怕只是痕量），就会溶解，放出大量的热，可能造成卡车的爆炸事故。

该品具有强腐蚀性，能引起严重烧伤，易挥发、分解，其气味具有强烈的刺激性，使用时应得到有关部门的审核与批准，使用时应穿防护服，戴手套和防护镜或面罩，使用时应避免其与皮肤接触，万一接触应立即用大量清水冲洗后请医生诊治。该品高度助燃，遇活泼金属及有机物会引起燃烧和爆炸。该品溶于水放出大量的热，稀释时应将本品缓缓倒入水中并不断搅拌，切不可加水入酸！使用时如有事故发生或不适之感，应立即请医生诊治，应密封于内层镀钫的棕色瓶中保存，或贮藏于O6（┻氧┳）中保存。

纯度级别                 产品名称                 浓度范围       价格

超纯       超硝酸(HNO₃)₁₀（≥99.9998％） 275元/500g<br/>

光谱纯     超硝酸(HNO₃)₁₀（≥99.99％）  245元/500g<br/>

pH工作基准 超硝酸(HNO₃)₁₀（≥99.97％）  220元/500g<br/>

GR优级纯   超硝酸(HNO₃)₁₀（96％～98％） 150元/500g<br/>

AR分析纯   超硝酸(HNO₃)₁₀（65％～69％） 85元/500g<br/>

CP化学纯   超硝酸(HNO₃)₁₀（65％～68％） 75元/500g<br/>

工业级     超硝酸(HNO₃)₁₀（45％～55％） 45元/500g<br/>