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Lequel des énoncés suivants n’est pas couramment associé à l’acide nitrique ? (A) Il est utilisé dans la fabrication des engrais et des explosifs. (B) Il peut être préparé en chauffant du nitrate de potassium et de l’acide sulfurique concentré. (C) C'est un agent oxydant fort. (D) C’est un acide faible, qui ne se dissocie que partiellement dans l’eau. (E) Il produit une couleur rouge lors de l’ajout de quelques gouttes de solution de tournesol.
Pour répondre à cette question, nous devons identifier l’affirmation qui est fausse. Commençons par voir comment l’acide nitrique peut être produit en laboratoire. Le nitrate de potassium et l’acide sulfurique réagissent lorsqu’ils sont chauffés pour produire de l’acide nitrique et du sulfate de potassium. Nous pouvons également écrire une équation chimique équilibrée pour cette réaction. Le choix de réponse (B) est donc incorrect car il est vrai que l’acide nitrique, ou HNO3 aqueux, peut être préparé en chauffant du nitrate de potassium et de l’acide sulfurique concentré.
Puisque nous savons maintenant comment fabriquer de l’acide nitrique, examinons ses propriétés. Lorsque l’acide nitrique est ajouté à l’eau, il s’ionise complètement. Chaque unité d’acide nitrique se dissocie en ions H+ et en ions NO3− dans la solution aqueuse. Cela signifie que l’acide nitrique est un acide fort. Par conséquent, le choix de réponse (D) est faux et doit être la bonne réponse car il décrit un acide faible. Mais expliquons pourquoi les autres choix de réponses sont des affirmations vraies.
Voici une autre équation chimique pour représenter la dissolution de l'acide nitrique dans l'eau. Lorsqu’une molécule d’acide nitrique se dissocie dans l’eau, un ion hydrogène s’associe à une molécule d’eau pour créer l’ion hydronium, ou H3O+. Lorsque les ions hydronium entrent en contact avec une solution de tournesol bleue, elle devient rouge, indiquant que la solution est acide. Par conséquent, le choix de réponse (E) est incorrect car il s’agit d’une affirmation vraie.
Maintenant, l’acide nitrique est corrosif pour les métaux, en particulier sous sa forme concentrée. Par exemple, l’acide nitrique concentré peut agir comme un oxydant fort dans les réactions avec les métaux, comme celle présentée ici avec le cuivre métallique. Nous pouvons voir ici que le degré d’oxydation de l’azote passe de plus cinq à plus quatre. Cela signifie que pendant la réaction, l’acide nitrique est réduit en gagnant des électrons d’une autre espèce. C’est donc l’agent oxydant. Le degré d’oxydation du cuivre passe de zéro à plus deux. Le cuivre perd des électrons pendant la réaction, nous disons donc qu’il est oxydé. Puisque l’affirmation (C) est une affirmation vraie, nous pouvons également l’éliminer.
Enfin, l’acide nitrique est utilisé dans la production d’engrais et d’explosifs. Plus spécifiquement, l’acide nitrique est utilisé pour produire du nitrate d’ammonium en le faisant réagir avec de l’ammoniac. Le nitrate d’ammonium est un produit chimique important utilisé dans la fabrication des engrais et des explosifs. Alors maintenant, nous voyons que l’affirmation (A) est également vraie et peut être éliminée.
En conclusion, l’affirmation concernant l’acide nitrique qui n’est pas vraie est l’affirmation (D) : il s’agit d’un acide faible, qui ne se dissocie que partiellement dans l’eau.
