2. Propriétés physiques et structurales de l'acide nitrique
L'acide pur est un liquide incolore bouillant à 84,1 0C et se solidifiant à — 41,59 0C.
En phase vapeur, l'acide nitrique est monomère. Les molécules individuelles présentent une structure que l'on considère comme plane, bien qu'une rotation du groupement OH autour de la liaison NO contiguë ait été envisagée par certains auteurs. Une barrière de potentiel de 29,3 kJ mol—1 rend cette rotation assez peu vraisemblable et, en tout cas, la met en contradiction avec l'existence de deux angles (O - N - OH) inégaux (1160 et 1140). La figure 2 rend compte des angles et des longueurs de liaison. L'édifice HNO3 y est rapproché de l'ion nitrate NO3—, plan également, mais dont la symétrie parfaite correspond au groupe ponctuel D3h. Ces édifices plans correspondent à l'échange par l'azote de 3 liaisons σ impliquant une hybridation sp2, tandis que les orbitales pz de l'azote et des trois atomes d'oxygène mènent à des interactions de type π.
L'acide nitrique pur obtenu à l'état liquide par fusion des cristaux ne correspond pas à la présence de molécules individuelles HNO3. La molécule d'acide nitrique, aussi bien que celle de l'eau, est un accepteur et un donneur de proton. Une ionisation intervient selon la réaction 1, le cation se dissociant ensuite selon la réaction 2. À — 40 0C, le pourcentage de dissociation atteint déjà 3,5 p. 100 des molécules HNO3. La dilution de l'acide pur dans de l'eau limite cet effet, déplace le dernier équilibre vers la gauche et provoque la réaction 3, de sorte que le bilan global s'identifie à l'équilibre classique d'un acide en solution dans l'eau (réaction 4).
Le tableau illustre bien l'évolution des espèces présentes en fonction de la dilution.
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