Table of Contents
Axit nitric (HNO3) là một axit hóa học quan trọng, thường được sử dụng trong sản xuất phân bón, thuốc nổ và các hợp chất hữu cơ. HNO3 cũng có ứng dụng trong ngành công nghiệp và làm thuốc diệt khuẩn. Tuy nhiên, cần hạn chế sử dụng vì tính ăn mòn và nguy hiểm cho môi trường. Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu khái niệm axit nitric là gì, các tính chất hóa học của HNO3 qua bài viết sau đây nhé:
Giới thiệu chung về axit nitric HNO3
Axit nitric HNO3 là một axit vô cơ mạnh được tạo thành từ 1 nguyên tử hidro và 1 gốc nitrat
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
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.
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↑
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
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
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.