氮的含氧酸（硝酸）

把氮、氧和一个质子凑在一起，就得到氮的含氧酸——以一个中心氮原子被氧包围、再带上一个可以放出质子的 O-H 基团搭起来的酸。其中最重要的两个是硝酸 HNO3（氮为 +5 态）和较弱、较脆弱的亚硝酸 HNO2（氮为 +3 态）。硝酸尤其是几大工业酸之一，也是每个化学实验室的常备品。

硝酸工业上用奥斯特瓦尔德法制取：氨在铂催化剂上燃烧成一氧化氮（NO），NO 在空气中被氧化成二氧化氮（NO2），NO2 再与水反应生成 HNO3。结构上，硝酸根离子 NO3- 是个平面三角形，负电荷靠共振均匀分摊到三个氧上，这也是硝酸盐如此稳定的部分原因。硝酸是强酸（在水中完全电离），同样重要的是它还是强氧化剂：它攻击许多金属时，并不走放出氢气的简单酸路线，而是氮本身被还原（稀酸时还原为 NO，浓酸时为 NO2）。相比之下，亚硝酸是弱酸，只存在于冷的稀溶液中，且容易歧化——意思是同样的氮同时分裂成一个更高和一个更低的氧化态。

这些含氧酸在真实化学和生活中无处不在。硝酸用来制造硝酸盐肥料、炸药（TNT、硝化甘油）和染料；浓硝酸与盐酸混合得到王水，是少数能溶解黄金的常见混合物。亚硝酸及其亚硝酸盐用于腌制肉类，并在制染料的重氮化学中居核心地位。反复出现的主题是氮极宽的氧化态范围——从氨中的 -3 一直到硝酸中的 +5——这让它能穿行于一套丰富而有时危险的氧化还原化学之中。