Cấu tạo phân tử: Trong hợp chất HNO3, nguyên tố nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5.. Tính chất vật lý - Axit nitric đặc là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, tan vô hạ
Trang 1AXIT NITRIC (HNO3; M=63)
I Cấu tạo phân tử:
Trong hợp chất HNO3, nguyên tố nitơ có số oxi hoá cao nhất là +5
II Tính chất vật lý
- Axit nitric đặc là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, tan vô hạn trong nước Dễ bị nhiệt phân huỷ một phần theo phương trình:
4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O
- Axit đặc có nồng độ khoảng 68%, D = 1,40 g/cm3
III Tính chất hóa học:
- HNO3 H+ + NO3- => l axit mạnh
-
+5
3
hóa
1/ Tính axít : HNO3 là axít mạnh:
- Quỳ tím hoá đỏ
- Tác dụng với oxít bazơ, bazơ, muối của các axít yếu→ muối nitrat
2 HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 +Ba(OH)2→ Ba(NO3)2+2H2O
2 HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
2/ Tính oxy hóa:
- HNO3 có số oxi hóa + 5 có thể khử thành:
o +1 +2 +4 -3
N2, N2O, NO, NO2, NH4NO3 tuỳ theo nồng độ HNO3 và khả năng khử của chất tham gia
a/ Tác dụng kim loại:
- Oxi hóa hầu hết kim loại (trừ Au, Pt)
O +5 +2 +4
Cu + 4HNO3(đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
0 +5 +2 +4
3Cu +8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
- Fe, Al, Cr thụ động hoá với HNO3đặc, nguội
b Tác dụng với phi kim
C+ 4HNO3 → CO2 + 4 NO2 + 2H2O
S+6HNO3→ H2SO4 + 6NO2+ 2H2O
c Tác dụng với hợp chất
- HNO3 đặc oxi hoá nhiều hợp chất vô cơ & hữu cơ
H2S + 6HNO3 (đặc) → H2SO4 + 6NO2 + 3H2O
IV Điều chế
1 Trong PTN:
- Cho tinh thể NaNO3 (KNO3) tác dụng H2SO4 đặc, đun nóng
Trang 2NaNO3 + H2SO4(đ)
t
HNO3 + NaHSO4
* Sx HNO3 từ NH3, không khí: 3 giai đoạn
- Oxi hóa khí NH3 bằng oxi kk thnh NO
-3 850 – 900 OC +2
4NH3 + 5O2 Pt 4NO + 6H2O H < 0
- NO2 tác dụng với nước và oxi kk tạo HNO3:
4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
Để HNO3 có nồng độ cao hơn: Chưng cất với H2SO4 đậm đặc
V Muối nitrat: M(NO3)x
1 Tính chất vật lý:
-Tất cả các muối nitrat đều tan trong H2O
Ca(NO3)2 → Ca 2+ + 2NO3
-KNO3 → K+ + NO3
-2 Tính chất hóa học:
- Các muối nitrát đều kém bền bởi to khi đun nóng muối nitrat là chất OXH mạnh
- Sản phẩm phân huỷ phụ thuộc vào bản chất của cation kim loại
* KL trước Mg t o muối Nitrit + O2
o
t
2KNO2 + O2
* Mg đến Cu → Oxit KL + NO2 + O2
VD: 2Cu(NO3)2
o
t
* KL sau Cu t o KL + NO2 + O2
3 Nhận biết ion nitrat
- Để nhận ra ion NO3−, người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa NO3−với Cu và H2SO4 loãng, Phản ứng tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra
3Cu + 8H+ + 2NO3−
o
t
3Cu2+ + 2NO + 4H2O (dd màu xanh) (không màu)
2NO + O2 → NO2 (nâu đỏ)
Trang 3
Bài tập :
Bài 1: Cân bằng các PTHH sau:
1 M + HNO3 → M(NO3)n + NO2 + H2O
2 M + HNO3 → M(NO3)n + NO + H2O
3 M + HNO3 → M(NO3)n + N2O + H2O
4 M + HNO3 → M(NO3)n + N2 + H2O
5 M + HNO3 → M(NO3)n + NH4NO3 + H2O
6 M + HNO3 → M(NO3)n + NxOy + H2O
7 M + H2SO4 → M2(SO4)n + SO2 + H2O
8 M + H2SO4 → M2(SO4)n + S + H2O
9 M + H2SO4 → M2(SO4)n + H2S + H2O
10 M2Ox + HNO3 → M(NO3)3 + NO + H2O
11 FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
12 FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
13 Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
14 Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
16 M + HNO3 → M(NO3)n + NxOy + H2O
17 FeS2 + HNO3 + HCl → FeCl3 + H2SO4 + NO + H2O
18 FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O
19 FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + N2Ox + H2O
20 Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + NH4NO3 + H2O
21 FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2SO4 + H2O
22 FeS + HNO3 → Fe3(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O
Bài 2: Viết phương trình hố học thể hiện dãy chuyển hố sau đây:
NO NO 2 HNO3
N2 (1) NH3 NH(2) 4NO3
(3)
(8) (7)
(6) (5)
(4)
(1)2N2 + 3H2
0
t ,xt p
(2)NH3 + HNO3 NH4NO3
0
3000 C Tia lửa điện 2NO (5)2NO + O2 2NO2
(6)2H2O + 4NO2 + O2 4HNO3
(7)4HNO3+ Cu Cu(NO3)2 + 2NO2 +2H2O
(8) HNO3 + NH3 NH4NO3
Bài 3: Để hồ tan hồn tồn 64g oxit của kim loại hố trị III cần vừa đủ 800ml dung dịch
axit HNO3 3M Tìm cơng thức của oxit trên
Trang 4Bài 3: Chia 7,22g hỗn hợp A gồm Fe và R (R là kim loại có hoá trị không đổi) thành 2 phần
bằng nhau:
a/ Xác định kim loại R
b/ Tính thành phần % theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A
Hướng dẫn:
a/ Gọi 2x, 2y (mol) là số mol Fe, R có trong hỗn hợp A > Số mol Fe, R trong 1/2 hỗn hợp
A là x, y
Viết các PTHH xảy ra:
Lập các phương trình toán học;
mhh A = 56.2x + 2y.MR (I)
nH 2 = x + ny/2 = 0,095 (II)
nNO = x + ny/3 = 0,08 (III)
Giải hệ phương trình ta được: MR = 9n (với n là hoá trị của R)
b/ %Fe = 46,54% và %Al = 53,46%