Chuyên đề Axit nitric muối nitrat

Khi hướng về phía mặt trời, bóng tối sẽ khuất sau lưng ta!

Giáo trình HOÁ HỌC LÊ VĂN NAM (0121.700.4102)

I. AXIT NITRIC 3 (HNO )

1. Đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lí a. Đặc điểm cấu tạo

- Công thức cấu tạo: H – O – N

O

O

3 HNO 

- Nguyên tử N trong phân tử HNO3 ở trạng thái lai hóa sp2 tạo 3 liên kết

N O   và 1 liên kết N O   không định vị.

H – O – N

O

O

- Nguyên tử N trong HNO3 có số oxi hóa N+5 (số oxi hóa tối đa của N). b. Tính chất vật lí - HNO3 tinh khiết là chất lỏng không màu,có tỉ khối hơid 1,5  , bốc khói mạnh (sa mù) trong không khí ẩm, tan vô hạn trong nước tạo hỗn hợp đẳng phí sôi ở 121,9oC với nồng độ 68,4%(d 1,4)  . - Khi đun nóng HNO3 bị phân hủy hoặc tự phân huy khi ngoài ánh sáng nguyên nhân là do phân tử HNO3 ở trạng thái lai hóa sp2 và số oxi hóa +5 của nguyên tử N+5 không đặc trưng

ot 3 2 2 2 4HNO 4NO O 2H O   

Ngay ở nhiệt độ thường nó đã phân hủy một phần, nên HNO3 thường có màu vàng do có lẫn NO2. - HNO3 dễ bay hơi o o s (t 86 C)  , khó hóa rắn o o nc (t 41 C)  .

2. Tính chất hóa học a. Tính axit - HNO3 là axit mạnh, trong nước HNO3 điện li gần như hoàn toàn

3 3 HNO H NO    

- HNO3 thể hiện tính axit khi tác dụng với các chất không có khả năng khử:

3 3 2 2 2HNO CuO Cu(NO ) H O   

CHUYÊN ĐỀ AXIT NITRIC – MUỐI NITRAT

ThuVienDeThi.com

Khi hướng về phía mặt trời, bóng tối sẽ khuất sau lưng ta!

Giáo trình HOÁ HỌC LÊ VĂN NAM (0121.700.4102)

3 2 3 3 3 2 6HNO Fe O 2Fe(NO ) 3H O    

3 3 3 3 2 Fe(OH) 3HNO Fe(NO ) 3H O   

2 3 3 3 2 2 Na CO 2HNO 2NaNO CO H O    

b. Tính oxi hóa - HNO3 thể hiện tính oxi hóa mãnh liệt khi tác dụng với các chất khử vì số oxi hóa tối đa của nguyên tử N và phân tử kém bền, kể cả khi loãng. a. Với kim loại - HNO3 tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) cho muối nitrat kim loại hóa trị cao. Tùy theo tính khử của kim loại, điều kiện của phản ứng (nồng độ của axit, nhiệt độ) sản phẩm khử có thể là:

4 2 1 0 3

2 2 2 4 NO ; NO; N O; N ; NH

   



- Phương trình tổng quát:

3 3 n 2 M HNO M(NO ) H O

trõ Au, Pt

s¶nphÈm khử    

+ Dung dịch HNO3 loãng (nồng độ mol/l từ 3M đến 6M), sản phẩm khử thường là NO

3 3 2 2 3Cu 8HNO loãng 3Cu(NO ) 2NO 4H O    

+ Dung dịch HNO3 đậm đặc, sản phẩm khử là NO2

3 3 3 2 2 Fe 6HNO đặc nóng Fe(NO ) 3NO 3H O    

Hiện tượng này được giải thích: Sản phẩm lúc đầu của quá trình khử HNO3 đậm đặc có lẽ là axit nitrơ (HNO2). Axit nitrơ không bền và phân hủy thành NO và NO2. Khi NO2 tương tác với nước của dung dịch loãng tạo ra HNO3 và khí NO theo cân bằng thuận nghịch sau đây:

2 2 3 3NO H O 2HNO NO  

Như vậy theo nguyên lí dịch chuyển cân bằng khi: - Nồng độ HNO3 tăng (HNO3 đặc) cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (tạo ra NO2). - Nồng độ HNO3 giảm (HNO3 loãng) cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (tạo ra NO). Chú ý: + Dung dịch HNO3 rất loãng, kim loại mạnh thì có thể khử 3 HNO đến

muối amoni (

3

4 N H



), có thể gặp Mg; Al; Zn.

ThuVienDeThi.com

Khi hướng về phía mặt trời, bóng tối sẽ khuất sau lưng ta!

Giáo trình HOÁ HỌC LÊ VĂN NAM (0121.700.4102)

3 3 2 4 3 2 4Mg 10HNO 4Mg(NO ) NH NO 3H O    

3 3 3 4 3 2 8Al 30HNO 8Al(NO ) 3NH NO 9H O    

+ Nước cường thủy hòa tan được Au, Pt (nhưng không hòa tan được Ag vì tạo AgCl là chất không tan):

3 3 2 Au HNO 3HCl AuCl NO 2H O      

3 HNO đậm đặc nguội tạo với Al, Fe, Cr một lớp màng oxit bền, không tan

trong axit, bảo vệ kim loại. Do đó Al, Fe, Cr xem như không tác dụng với

3 HNO đặc nguội. Ta nói chung bị thụ động hóa.

b. Với phi kim: - Khi đun nóng dung dịch 3 HNO có thể oxi hóa một số phi kim như C, S,

P tới mức cao nhất. Sản phẩm khử của HNO3 tùy thuộc vào nồng độ của nó:

3 2 2 2 C 4HNO CO 4NO 2H O    

3 2 4 2 2

3 2 3 4

2 3 3 2

S 6HNO H SO 6NO 2H O

3P 5HNO 2H O 3H PO 5NO

3I 10HNO 6HIO 10NO 2H O

   

    

   

c. Với hợp chất - HNO3 oxi hóa được các hợp chất này đưa nguyên tố bị oxi hóa trong hợp chất từ mức thấp lên mức cao.

3 4 3 …