Table of Contents
Axit nitric HNO3 là một axit vô cơ mạnh được tạo thành từ 1 nguyên tử hidro và 1 gốc nitrat , tạo ra từ sự hòa tan của khí nito dioxit [NO2] trong nước dưới sự có mặt của khí oxi
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
[Nito dioxit NO2 , là một khí độc màu nâu đỏ này có mùi gắt đặc trưng, nặng hơn không khí và gây ô nhiễm]
Axit nitric HNO3 là chất lỏng không màu, dễ bắt lửa, có tính ăn mòn cao . Dung dịch axit HNO3 không màu,tuy nhiên thường có màu vàng hơi đỏ do khí NO2 hòa tàn.
Axit nitric tinh khiết 100% có tỷ trọng 1.51 g/cm³,
Nhiệt độ nóng chảy -42 °C
Nhiệt độ sôi 83 °C
Dễ bị phân hủy tạo thành khí nito dioxit và oxi
Các tính chất hóa học của HNO3 là:
Dung dịch HNO3 có đầy đủ tính chất của một axit mạnh
1. Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
Tương tự các axit mạnh khác, dung dịch axit nitric có thể làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
2. HNO3 tác dụng với kim loại
HNO3 tác dụng kim loại đứng trước H tạo thành muối và khí hidro.
Fe + 2HNO3 → Fe[NO3]2 + H2↑
6HNO3 + 2Al → 2Al[NO3]3 + 3H2↑
2HNO3 + Mg → Mg[NO3]2 + H2↑
3. HNO3 tác dụng với oxit kim loại
HNO3 tác dụng oxit kim loại tạo thành muối và nước.
6HNO3 + Al2O3 →2Al[NO3]3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HNO3 → 4H2O + Fe[NO3]2+ 2Fe[NO3]3
2HNO3 + CuO → Cu[NO3]2 + H2O
4. HNO3 tác dụng với bazơ.
HNO3 tác dụng bazơ dung dịch hoặc bazơ rắn tạo thành muối và nước
3HNO3 + Al[OH]3 → Al[NO3]3 + 3H2O
2HNO3 + 2NaOH → 2NaNO3 + H2O
2HNO3 + Ca[OH]2 → Ca[NO3]2 + 2H2O
2HNO3 + Fe[OH]2 → Fe[NO3]2 + 2H2O
5. HNO3 tác dụng với muối
HNO3 tác dụng muối tạo thành muối và axit mới
*Điều kiện: tạo kết tủa, khí bay lên hoặc axit mới yếu hơn
K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O + CO2↑
2HNO3 + BaS → Ba[NO3]2 + H2S↑
CaCO3 + 2HNO3 → Ca[NO3]2 + H2O + CO2↑
Axit nitric đặc
Axit nitric đặc tác dụng với kim loại
Axit nitric tác dụng với kim loại trừ Au và Pt tạo muối và nhiều sản phẩm oxi hóa khác nhau như NO2, NO, N2O ,N2, NH4NO3
Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
- Dung dịch HNO3 đặc tác dụng với kim loại → NO2;
- Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu [như: Cu, Pb, Ag,..] → NO;
- Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại mạnh [như: Al, Mg, Zn,...] thì N bị khử xuống mức càng sâu → [N2, N2O, NH4NO3].
**Lưu ý: Các phân biệt đơn giản các loại khí sản phẩm khử
N2O là khí gây cười
N2 không duy trì sự sống, sự cháy
NO2 có màu nâu đỏ
NO khí không màu nhưng bị oxit hóa thành NO2 màu nâu đỏ
NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai amoniac NH3
NH4NO3 + NaOH → NaNO3 +NH3 + H2O
Ví dụ:
8Al + 30HNO3 →8Al[NO3]3 + 3NH4NO3 + 9H2O
Cu + 4HNO3 → Cu[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O
Fe + 6HNO3đặc nóng → Fe[NO3]3 + 3NO2 + 3H2O
10Cr + 36HNO3đặc nóng → 10Cr[NO3]3 + 3N2 + 18H2O
Khi giải bài tập về phần axit nitric đặc nóng thường vận dụng bảo toàn e và bảo toàn nguyên tố.
*Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội
Axit nitric đặc tác dụng với phi kim
C + 4HNO3đặc nóng → CO2 + 4NO2 + 2H2O
S + 4HNO3 đặc nóng → SO2 + 4NO2 + 2H2O
Axit nitric đặc tác dụng với các chất khử khác
2HI + 2HNO3đặc nóng → I2 + 2NO2 + 2H2O
4HNO3 + FeO → Fe[NO3]3 + NO2↑ + 2H2O
4HNO3 + FeCO3 → Fe[NO3]3 + NO2↑ + 2H2O + CO2↑
Ứng dụng của axit nitric
- HNO3 được dùng để điều chế thuốc nổ
- HNO3 được dùng trong sản xuất phân bón
- HNO3 được dùng trong điều chế các muối nitrat trong phòng thí nghiệm
- HNO3 được dùng phổ biến trong ngành xi mạ, luyện kim
- HNO3 được dùng trong nhà máy để tẩy rửa các đường ống, tẩy rửa bề mặt kim loại
- HNO3 được dùng để chế tạo thuốc nhuộm vải, len, sợi,…
- HNO3 được dùng trong xỷ lý nước để loại bỏ một số tạp chất, cân bằng lại độ tiêu chuẩn của nước.
- HNO3 được dùng làm chất khử màu và để phân biệt một số chất.
- Ngoài ra còn dùng để điều chế và sản xuất ra các hóa chất khác.
Axit nitric là hóa chất quan trọng trong nhiều ngành sản xuất. Hi vọng những kiến thức về tính chất hóa học của HNO3 và ứng dụng của axit nitric của chúng tôi giúp ích các bạn trong việc học tập.
Vậy HNO3 - axit nitric và các hợp chất muối nitrat có những tính chất hoá học và tính chất vật lý đặc trưng gì? Bài viết dưới đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric và mối nitrat.
Tính chất hoá học của Axit Nitric HNO3. Ví dụ và bài tập về axit Nitric thuộc phần: CHƯƠNG 2: NITƠ - PHOTPHO
I. Tính chất vật lý của Axit Nitric HNO3
+ Axit nitric tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D=1,53 g/cm3
+ Axit nitric kém bền. Ngay ở điều kiện thường, khi có ảnh sáng, dung dịch axit nitric bị phân hủy một phần giải phóng nitơ đioxit. Khí này tan trong dung dịch axit làm dung dịch có màu vàng.
+ Axit nitric tan trong nước ở bất kì tỉ lệ nào. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO3 nồng độ 68%, D=1,40 g/cm3
Cấu tạo phân tử của Axit Nitric
Về tính chất hoá học của Axit nitric:
- Tác dụng với Bazơ
- Tác dụng với Oxit bazơ
- Tác dụng với Muối
- Tác dụng với Kim loại
- Tác dụng với phi kim
Dưới đây, chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất hoá học của axit nitric.
II. Tính chất hoá học của Axit Nitric HNO3
1. Axit Nitric thể hiện tính axit
* HNO3 là một axit mạnh [do HNO3 phân ly thành H+ và NO3-]
a] Axit Nitric làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
b] Axit Nitric tác dụng với oxit bazơ [trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất] → muối + H2O:
• HNO3 + CuO
2HNO3 + CuO → Cu[NO3]2 + H2O
c] Axit Nitric tác dụng với bazơ [trong đó kim loại đã đạt hóa trị cao nhất] → Muối + H2O:
• HNO3 + NaOH
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
• HNO3 + KOH
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O
• HNO3 + Mg[OH]2
2HNO3 + Mg[OH]2 → Mg[NO3]2 + 2H2O
d] Axit Nitric tác dụng với muối [trong muối kim loại đã đạt hóa trị cao nhất] → muối mới + axit mới:
• HNO3 + CaCO3
2HNO3 + CaCO3 → Ca[NO3]2 + CO2↑ + H2O
2. Axit Nitric thể hiện tính oxi hoá
* HNO3 có số oxi hoá là +5 [có tính oxi hoá mạnh] nên tuỳ vào nồng độ của HNO3 và khả năng khử của chất tham gia có thể bị khử thành:
a] Axit Nitric tác dụng với kim loại:
- HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối nitrat + H2O và sản phẩm khử của N+5 [NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3].
PTPƯ: M + HNO3 → M[NO3]n + H2O + NO2 [NO, N2O, N2, NH4NO3]
- Sản phẩm khử của N+5 là tùy thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit, thông thường thì:
- Dung dịch HNO3 đặc tác dụng với kim loại → NO2;
- Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại khử yếu [như: Cu, Pb, Ag,..] → NO;
- Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với kim loại mạnh [như: Al, Mg, Zn,...] thì N bị khử xuống mức càng sâu → [N2, N2O, NH4NO3].
Ví dụ: HNO3 tác dụng với kim loại
• HNO3 + Cu
Cu + 4HNO3 → Cu[NO3]2 + 2NO2↑ + 2H2O
• HNO3 + Fe
Fe + 4HNO3 [loãng] → Fe[NO3]3 + NO↑ + 2H2O
• HNO3 + Na
8Na + 10HNO3 → 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O
Lưu ý: Nếu cho Fe hoặc hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HNO3 mà sau phản ứng còn dư kim loại → trong dung dịch Fe thu được chỉ ở dạng muối Fe2+.
b] Tác dụng với phi kim → NO2 + H2O + oxit của phi kim.
• HNO3 + C
C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O
• HNO3 + S
S + 4HNO3 → SO2 + 4NO2 + 2H2O
• HNO3 + P
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O
c] Axit Nitric tác dụng với các chất khử khác [oxit bazơ, bazơ và muối trong đó kim loại chưa có hóa trị cao nhất].
4HNO3 + FeO → Fe[NO3]3 + NO2↑ + 2H2O
4HNO3 + FeCO3 → Fe[NO3]3 + NO2↑ + 2H2O + CO2↑
Lưu ý:
- Khí N2O là khí gây cười, khí vui
- N2 không duy trì sự sống, sự cháy
- Khí NO2 có màu nâu đỏ
- NH4NO3 không sinh ra ở dạng khí, khi cho kiềm vào kim loại thấy có mùi khai
- HNO3 đặc nguội thụ động [không phản ứng] với Al, Fe, Cr.
III. Bài tập về Axit nitric
Bài 2 trang 45 sgk hoá 11: Lập các phương trình hoá học
a] Ag + HNO3, đặc → NO2↑ + ? + ?
b] Ag + HNO3, loãng → NO↑ + ? + ?
c] Al + HNO3 → N2O↑ + ? + ?
d] Zn + HNO3 → NH4NO3↑ + ? + ?
e] FeO + HNO3 → NO↑ + Fe[NO3]3 + ?
f] Fe3O4 + HNO3 → NO↑ + Fe[NO3]3 + ?
* Lời giải Bài 2 trang 45 sgk hoá 11:
- Ta có các PTPƯ sau [cân bằng PTPƯ bằng phương pháp Electron]:
a] Ag + 2HNO3, đặc → NO2↑ + AgNO3 + H2O
b] 3Ag + 4HNO3, loãng → NO↑ + 3AgNO3 + 2H2O
c] 8Al + 30HNO3 → 3N2O↑ + 8Al[NO3]3 + 15H2O
d] 4Zn + 10HNO3 → NH4NO3↑ + 4Zn[NO3]2 + 3H2O
e] 3FeO + 10HNO3 → NO↑ + 3Fe[NO3]3 + 5H2O
f] 3Fe3O4 + 28HNO3 → NO↑ + 9Fe[NO3]3 + 14H2O
Bài 5 trang 45 sgk hoá 11: Viết phương trình hóa học của phản ứng thực hiện dãy chuyển hóa sau:
NO2 → HNO3 → Cu[NO3]2 → Cu[OH]2 → Cu[NO3]2 → CuO → Cu → CuCl2
* Lời giải bài 5 trang 45 sgk hoá 11:
- Ta có các PTPƯ sau:
[1]. 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
[2]. 8HNO3 + 3Cu → 3Cu[NO3]2 + 2NO↑ + 4H2O
Hoặc CuO + 2HNO3 → Cu[NO3]2 + H2O
[3]. Cu[NO3]2 + 2NaOH → Cu[OH]2↓ + 2NaNO3
[4]. Cu[OH]2 + 2HNO3 → Cu[NO3]2 + 2H2O
[5]. 2Cu[NO3]2 → 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
[6] CuO + H2 Cu + H2O
[7] Cu + Cl2 CuCl2
Bài tập 6 trang 45 sgk hoá 11: Khi hoà tan 30,0g hỗn hợp đồng và đồng [II] oxit trong 1,5 lít dung dịch axit nitric 1,00M [loãng] thấy thoát ra 6,72 lit nitơ monooxit [đktc]. Xác định hàm lượng phần trăm của đồng [II] oxit trong hỗn hợp, nồng độ mol của đồng [II] nitrat và axit nitric trong dung dịch sau phản ứng, biết rằng thể tích các dung dịch không thay đổi.
* Lời giải bài tập 6 trang 45 sgk hoá 11:
Theo bài ra, ta có: nHNO3 = 1,5. 1,00 = 1,5 [mol]
nNO = 6,72/22,4 = 0,3 [mol]
PTPƯ: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu[NO3]2 + 2NO + 4H2O [1]
CuO + 2HNO3 → Cu[NO3]2 + H2O [2]
Theo PTPƯ [1] nCu = [3/2].nNO = [3/2]. 0,3 = 0,45 mol
Gọi số mol CuO tham gia phản ứng là x [nCuO = x mol]
Ta có: mhỗn hợp = mCu + mCuO = 0,45. 64 + 80x = 30,00
⇒ x = 0,015 ⇒ nCuO = 0,015 mol ⇒ mCuO = 0,015. 80 = 1,2 g
[Hoặc mCuO = 30 - 0,45. 64 = 1,2g]
%CuO= [1,2/30]. 100% = 4%
Theo PTPƯ [1] nCu[NO3]2 = nCu = 0,45 mol
Theo PTPƯ [2] nCu[NO3]2 = nCuO = 0,015 mol
Vậy tổng số mol: nCu[NO3]2 = 0,45 + 0,015 = 0,465[mol]
CM Cu[NO3]2 = 0,465/1,5 = 0,31[M]
Theo PTPƯ [1]: nHNO3 = 4. nNO = 4. 0,3 = 1,2 mol
Theo PTPƯ [2]: nHNO3 = 2. nCuO= 2. 0,015 = 0,03 mol
nHNO3 [dư]= 1,5 - 1,2 – 0,03 = 0,27[mol]
CM HNO3 = 0,27/1,5 = 0,18[M]
Tính chất hoá học của axit Nitric HNO3. Ví dụ và bài tập - Hoá 11 bài 9 được biên soạn theo sách mới nhất và Được hướng dẫn biên soạn bởi các thầy cô giáo dạy Giỏi tư vấn, nếu thấy hay hãy chia sẻ và comment để nhiều bạn khác học tập cùng.