Vì sao axit nitric kém bền
Chú ý về axit nitric cần biết để đạt điểm cao Show
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (79.97 KB, 3 trang ) 1. ra NO2 , khi nồng độ axit giảm (axit loãng) cân bằng chuyển dịch về phía tạo ra NO . 8. Dung dịch HNO3 đặc hay loãng có tính oxi hoá mạnh hơn ? Dung dịch đặc có tính oxi hoá mạnh hơn dung dịch loãng vì tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ axit. Khi nói phản ứng xảy ra mạnh hay yếu tức là nói về tốc độ phản ứng còn việc HNO3 bị khử đến sản phẩm nào không liên quan đến tốc độ phản ứng. 9. Vì sao Au, Pt không tan trong dung dịch HNO3 nhng tan đợc trong nớc cờng toan(dung dịch hỗn hợp gồm 3V axit HCl đặc và 1V axit HNO3 đặc ? Nớc cờng toan có tính oxi hoá mãnh liệt hơn cả HNO3 đặc, đồng thời có tính clo hoá mãnh liệt : 6HCl +2 HNO3 3 Cl2 + 2NO +4H2O 2Au + 3Cl2 2 AuCl3 Nh vậy Au và Pt tan đợc ở đây là do ái lực lớn của chúng với clo, do đó phản ứng không tạo ra muối nitrat mà tạo ra muối clorua. HIỂU THÊM VỀ HNO3 ---------------------------------------------------------------------------------1. Hỏi: Dung dịch HNO3 loãng hay đặc có tính oxi hóa mạnh hơn? Vì sao? Đáp: Dung dịch HNO3 đặc có tính oxi hóa mạnh hơn dung dịch HNO3 loãng vì tốc độ phản ứng ở đây phụ thuộc vào nồng độ. Khi nói phản ứng xảy ra mạnh hay yếu tức là nói về tốc độ phản ứng còn việc HNO3 bị khử từ N+5 đến N2O (+1), NO (+2), NO2 (+4) hay NH4NO3 (-3) không liên quan đến độ mạnh yếu của phản ứng. 2. Hỏi: Vì sao bình đựng dung dịch HNO3 để lâu có màu vàng? Đáp: HNO3 kém bền, ngay ở nhiệt độ thường khi có ánh sáng 4HNO3 → 4NO2↑ + O2 ↑ + 2H2O Khí NO2 màu nâu đỏ tan vào dung dịch axit làm cho dung dịch này có màu vàng. 3. Hỏi: Vì sao HNO3 đặc ăn mòn kim loại khó khăn hơn HNO3 loãng? Đáp: Vì muối nitrat tạo ra rất ít tan trong axit nitric HNO3 đặc, cản trở phản ứng. 4. Hỏi: Vì sao khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 thường thu được hỗn hợp các sản phẩm như NO2, NO, N2O, N2,… ( Ví dụ: Al(dư) + HNO3 (đặc)). Đáp: Vì nồng độ HNO3 giảm dần trong quá trình phản ứng nên thường tạo ra hỗn hợp sản phẩm, do sản phẩm của quá trình oxi hóa phụ thuộc vào nồng độ HNO3. 5. Hỏi: Giải thích vì sao cùng một kim loại phản ứng với HNO3 đặc thì cho NO2 còn với HNO3loãng thì cho NO? Đáp: Sản phẩm chủ yếu lúc đầu của quá trình kim loại khử HNO3 là axit nitrơ HNO2. Axit này không bền, phân hủy thành NO và NO2. NO2 tác dụng với H2O của dung dịch loãng tạo ra HNO3 và NO. 2HNO2 → NO + NO2 + H2O 3NO2 + H2O ↔ 2HNO3 + NO (*) Khi nồng độ axit tăng lên, cân bằng (*) sẽ chuyển dịch về phía tạo thành NO2. Khi nồng độ axit giảm (HNO3 loãng) cần bằng (*) chuyển dịch về phía tạo thành NO. 6. Hỏi: Tại sao một số kim loại như Au, Pt không tan trong axit nitric nhưng tan trong dung dịch nước cường toan “3V(HClđặc)+ 1V(HNO3 đặc)”. Đáp: Nước cường toan có tính oxi hóa mãnh liệt hơn cả HNO3 đặc. 6HCl + 2HNO3 → 3Cl2 + 2NO + 4H2O 2Au + 3Cl2 → 2AuCl3 Như vậy, Au và Pt tan được ở đây là do ái dực lớn của chúng đối với clo, do đó mà phản ứng không tạo ra muối nitrat, mà tạo ra muối clorua. Thực tế, kết quả cuối cùng là thu được axit phức H[AuCl4] (axit cloroauric). AuCl3 + HCl → H[AuCl4] 8. Hỏi: Giải thích hiên tượng thụ động của Al, Fe, Cr trong HNO3 đặc nguội? Đáp: Khi cho Al, Fe, Cr vào HNO3 đặc nguội thì chúng không những không tan, mà còn bị thụ động hóa, nghĩa là sau khi ngâm trong HNO3 đặc nguội chúng không phản ứng với HCl hoặc H2SO4 loãng nữa. Quá trình ngâm trong dung dịch như vậy ( hoặc một số dung dịch chất oxi hóa khác như K2Cr2O7 ) đã tạo ra trên bề mặt những kim loại này một màng oxit bảo vệ có chiều dày khoảng 20 -30 micometer 9. Hỏi: Giải thích sự khác nhau giữa phản ứng nhiệt phân các muối (NH4)2Cr2O7, NH4NO3, NH4NO2với sự nhiệt phân các muối (NH4)2CO3, NH4Cl. Viết PTHH của các phản ứng tương ứng. Đáp: Các muối (NH4)2CO3, NH4Cl là muối của các axit không có tính oxi hóa, do đó khi bị nhiệt phân luôn giải phóng khí NH3 Các muối (NH4)2Cr2O7, NH4NO3, NH4NO2 là muối của các axit có tính oxi hóa mạnh, do đó khi bị nhiệt phân tạo ra NH3 sẽ bị oxi hóa thành N2 hoặc N2O. 10 Hỏi: Hỗn hợp kim loại tác dụng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4 đặc xảy ra như thế nào? Đáp: Khi cho hỗn hợp kim loại vào hỗn hợp HNO3 + H2SO4 đặc thì vấn đề khá phức tạp: + Về mặt nhiệt động, HNO3 có tính oxi hóa mạnh hơn H2SO4 nên ưu tiên phản ứng hơn. Nói một cách lý tưởng là trong môi trường phản ứng phải hết NO3-mới đến phản ứng của SO42- trong H+ với kim loại. Do đó, muối tạo thành là muối sunfat chứ không có muối nitrat. + Về mặt động học, có thể xảy ra song song 2 phản ứng: phản ứng kim loại với HNO3 và với H2SO4 để tạo ra đồng thời NO2 và SO2. Tuy nhiên, NO3- trong H+ phản ứng có phần ưu thế hơn và NO2 tạo ra lại phản ứng với SO2, đồng thời SO2 tạo ra lại phản ứng với HNO3 trong dung dịch. Vì vậy, quan niệm 2 quá trình phản ứng của kim loại với HNO3 và H2SO4 hoàn toàn độc lập với nhau là không chính xác. Ngược lại, quan niệm phải hết NO3- mới đến SO42- tham gia phản ứng cũng không thực tế (vì kim loại tiếp xúc với cả ion NO3- , ion SO42-, ion H+ trong dung dịch). Trong dung dịch sau phản ứng sẽ có các ion kim loại, ion NO3- , ion SO42-, ion H+ nên khó tính thật chính xác lượng muối tạo thành, chỉ có thể nghĩ rằng muối sunfat sẽ ưu tiên hơn. Axit Nitric – HNO3 là gì?Axit nitric có công thức hóa học là HNO3, được gọi là dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành ở trong tự nhiên, tạo ra từ những cơn mưa do sấm và sét tạo thành. Cấu tạo phân tử Axit Nitric – HNO3Cấu tạo phân tử - HNO3 Tính chất vật lý của axit nitric
4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2
Mục lục
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Lịch sửSửa đổiSự tổng hợp acid nitric đã được ghi nhận lần đầu vào khoảng năm 800 AD bởi một nhà giả kim người Ả Rập tên là Jabir ibn Hayyan.[1] Tính chất vật lýSửa đổiAcid nitric khan tinh khiết (100%) là một chất lỏng với tỷ trọng khoảng 1522kg/m³, đông đặc ở nhiệt độ -42 ℃ tạo thành các tinh thể trắng, sôi ở nhiệt độ 83 ℃. Khi sôi trong ánh sáng, kể cả tại nhiệt độ phòng, sẽ xảy ra một sự phân hủy một phần với sự tạo ra nitơ dioxide theo phản ứng sau: 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + O2 (72 ℃)Điều này có nghĩa acid nitric khan nên được cất chứa ở nhiệt độ dưới 0 ℃ để tránh bị phân hủy. Chất nitơ dioxide (NO2) vẫn hòa tan trong acid nitric tạo cho nó có màu vàng, hoặc đỏ ở nhiệt độ cao hơn. Trong khi acid tinh khiết có xu hướng bốc khói trắng khi để ra không khí, acid với NO2 bốc khói hơi có màu nâu hơi đỏ cho nên mới có tên acid bốc khói trắng và acid bốc khói đỏ như nêu trên.[cần dẫn nguồn] Acid nitric có thể pha trộn với nước với bất kỳ tỷ lệ nào và khi chưng cất tạo ra một azeotrope một nồng độ 68% HNO3 và có nhiệt độ sôi ở 120,5 ℃ tại áp suất 1 atm. Có hai hydrat được biết đến; monohydrat (HNO3·H2O) và trihydrat (HNO3·3H2O). Nitơ oxide (NOx) tan được trong acid nitric và đặc điểm này ảnh hưởng ít nhiều đến tất cả các đặc trưng lý tính phụ thuộc vào nồng độ của các oxide này, chủ yếu bao gồm áp suất hơi trên chất lỏng và nhiệt độ sôi cũng như màu sắc được đề cập ở trên. Acid nitric bị phân hủy khi có nhiệt độ cao hoặc ánh sáng với nồng độ tăng lên mà điều này có thể làm tăng lên sự biến đổi tương đối áp suất hơi trên bề mặt chất lỏng do các oxide nitơ tạo ra một phần hoặc toàn bộ trong acid. Hóa tínhSửa đổiAcid nitric là một monoacid mạnh, một chất oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ và là một acid một nấc vì chỉ có một sự phân ly. Các tính chất acidSửa đổiLà một acid điển hình, acid nitric có mọi tính chất của acid như phản ứng với base, oxide base và muối để tạo thành các muối mới, trong số đó quan trọng nhất là muối amoni nitrat. Do tính chất oxy hóa mạnh của nó, acid nitric (ngoại trừ một số ngoại lệ) không giải phóng hydro khi phản ứng với kim loại và tạo ra các muối thường có trạng thái oxy hóa cao hơn. Vì lý do này, tình trạng ăn mòn nặng có thể xảy ra và cần phải bảo vệ thích hợp bằng cách sử dụng các kim loại hoặc hợp kim chống ăn mòn khi chứa acid này. Acid nitric là một acid mạnh với một hắng số cân bằng acid (pKa) = -2: trong dung dịch nước, nó hoàn toàn điện ly thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hydroni, H3O+: HNO3 + H2O → H3O+ + NO3−Các đặc tính oxy hóaSửa đổiPhản ứng với kim loạiSửa đổiLà một chất oxy hóa mạnh, acid nitric phản ứng mãnh liệt với nhiều kim loại và phản ứng có thể gây nổ. Tùy thuộc vào nồng độ acid, nhiệt độ và tác nhân gây liên quan, sản phẩm tạo ra cuối cùng có thể gồm nhiều loại và nhiều sản phẩm khử đa dạng như N2, NO, NO2, N2O, NH4NO3. Phản ứng xảy ra với hầu hết các kim loại, ngoại trừ các kim loại quý (Au, Pt) và một số hợp kim. Trong phần lớn các trường hợp, các phản ứng oxy hóa chủ yếu với acid đặc thường tạo ra nitơ dioxide (NO2). Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2OTính chất acid thể hiện rõ đối với acid loãng, thường tạo ra nitơ oxide (NO): 3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2ODo acid nitric là một chất oxy hóa mạnh, H+ thường hiếm khi được tạo ra. Cho nên khi kim loại phản ứng với acid nitric rất loãng (1–2% hay 0,2–0,3 M) và lạnh (gần 0 ℃) thì mới giải phóng hydro: Mg(rắn) + 2HNO3 (dd) → Mg(NO3)2 (dd) + H2 (khí)Sự thụ động hóa (không phản ứng/không tác dụng)Sửa đổiDù chromi (Cr), sắt (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), mangan (Mn) và nhôm (Al) dễ hòa tan trong dung dịch acid nitric loãng, nhưng đối với acid đặc nguội lại tạo một lớp oxide kim loại Al2O3, Fe2O3,… bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm, hiện tượng này gọi là sự thụ động hóa. Phản ứng với phi kimSửa đổiKhi phản ứng với các nguyên tố phi kim, ngoại trừ silic và các nguyên tố nhóm halogen, các nguyên tố phi kim này thường bị oxy hóa đến trạng thái oxy hóa cao nhất và tạo ra nitơ dioxide đối với acid đặc và nitơ oxide đối với acid loãng: C + 4HNO3 → CO2↑ + 4NO2↑ + 2H2O hoặc 3C + 4HNO3 → 3CO2↑ + 4NO↑ + 2H2O P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2↑ + H2OPhản ứng với hợp chấtSửa đổi3H2S + 2HNO3 (> 5%) → 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O PbS + 8HNO3 (đặc) → PbSO4↓ + 8NO2↑ + 4H2ONgoài ra, Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3. Phản ứng với hợp chất hữu cơSửa đổiNhiều hợp chất hữu cơ bị phá hủy khi tiếp xúc với acid nitric, nên acid này rất nguy hiểm nếu rơi vào cơ thể người. |