trong phòng thí nghiệm người ta điều chế hno3 từ

Câu hỏi:

Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO₃ từ?

A. NaNO₂ và họ₂VÌ THẾ₄ đặc biệt

B. NaNO₃ ưu tú và gia đình₂VÌ THẾ₄ đặc biệt

C. NHỎ₃ đi vào₂

D. NaNO₃ tinh thể và HCl đặc

Đáp án B đúng.

Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế HNO₃ từ NaNO₃ ưu tú và gia đình₂VÌ THẾ₄ Khi cô đặc, muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric đậm đặc, chưng cất hỗn hợp ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83^oC cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng.

Giải thích lí do chọn phương án B:

Axit Nitric (HNO₃) là chất lỏng, không màu, tan tốt trong nước (C < 65%).

Ở điều kiện thường dung dịch có màu hơi vàng do HNO₃ Phân hủy chậm:

4HNO₃ → 4KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô + Ô₂

→ phải chứa HNO . giải pháp₃ trong một chiếc bình tối.

HNO₃Nó là một axit mạnh và một chất oxy hóa mạnh. Axit nitric là một trong những hóa chất cơ bản và quan trọng. Hầu hết axit này được sử dụng để sản xuất phân đạm. Ngoài ra, nó còn được dùng để sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm, v.v.

Muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric đậm đặc, chưng cất hỗn hợp ở điểm sôi của axit nitric là 83.^oC cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit.

Phương trình hóa học:

NaNO₃ tinh thể + H O₂VÌ THẾ₄ t đặc biệt → NaHSO₄ + HNO₃ (t^o)

Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể được chuyển thành axit nitric trắng. Khi tiến hành thí nghiệm, các dụng cụ phải bằng thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

Còn trong công nghiệp để điều chế HNO₃ mọi người làm:

BÉ NHỎ₃ → KHÔNG → KHÔNG₂ → HNO₃

4 NHỎ₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂Ô (Pt, 850⁰C)

2NO + O₂ → 2KHÔNG₂

4KHÔNG₂ + Ô₂ + 2 CĂN NHÀ₂O → 4HNO₃

Axit nitrit được sử dụng nhiều để chế tạo thuốc nổ cũng như sản xuất các chất hữu cơ, bột màu, sơn, thuốc nhuộm vải, chất tẩy rửa,..Vậy tính chất nào giúp axit nitrit làm được điều đó và nó được sản xuất ra sao, ứng dụng như thế nào? Hôm nay, hãy đi tìm câu trả lời cùng hóa chất Việt Quang trong bài viết này nhé.

Axit nitrit là gì?

Axit nitrit là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học HNO3. Axit nitrit tinh khiết là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm. Trong tự nhiên, axit nitrit hình thành trong những cơn mưa giông kèm sấm chớp và hiện nay chúng là một trong những tác nhân gây ra mưa axit.

Axit nitrit thương mại có nồng độ 68%. Khi dung dịch có chứa hơn 86% HNO3 , nó được gọi là axit nitrit bốc khói, những hiện tượng này còn tùy thuộc vào số lượng nitrogen dioxide. Hiện nay, axit nitrit bốc khói được mô tả như là axit nitrit bốc khói trắng hoặc axit nitrit bốc khói đỏ , ở nồng độ trên 95%. Axit nitrit cũng thường được sử dụng như là một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ.

Axit nitrit có những tính chất nào?

Tính chất vật lí của axit nitrit

Axit nitrit tồn tại ở 2 dạng: chất lỏng hoặc khí không màu, tan tốt trong nước (C<65%)

Trong môi trường tự nhiên, axit nitrit có màu vàng nhạt do sự tích tụ của oxit nitơ.

Nhiệt độ đông đặc: -42 °C

Nhiệt độ sôi: 83 °C

Dưới tác dụng của ánh sáng, HNO3 bị phân hủy tạo thành nitơ dioxit NO2 (nhiệt độ thường).

4HNO3 →  4NO2 + 2H2O + O2

Ở nhiệt độ cao, nitơ dioxit bị hòa tan bởi axit HNO3 thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ.

Là một axit có tính ăn mòn cao, cực độc, dễ bắt lửa.

Tính chất hóa học của axit nitrit

Axit nitrit là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2, nó hoàn toàn điện li thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđrôni, H3O+:

1. Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

Tương tự các axit mạnh khác, dung dịch HNO3 có thể làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

2. Tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối cacbonat tạo thành muối nitrat và nước

2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

3. Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

*Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc, nguội 

Xem thêm: 

4. Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nitơ dioxit nếu là HNO3 đặc và oxit nitơ với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

C + 4HNO3 đặc nóng → CO2 + 4NO2 + 2H2O

5. Tác dụng với hợp chất:

Axit HNO3 có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (kết tủa) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 (đặc) → PbSO4 (kết tủa)  + 8NO2 + 4H2O

Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.

Axit nitrit được điều chế theo phương pháp nào?

– Trong tự nhiên

Axit nitrit được tạo ra từ các cơn mưa lớn có sét, đây cũng là nguyên nhân gây nên những trận mưa axit.

-Trong phòng thí nghiệm

Axit nitrit có thể điều chế bằng cách cho đồng(II) nitrat hoặc cho phản ứng những khối lượng bằng nhau kali nitrat (KNO3) với axit sunfuric (H2SO4) 96%, tiếp đó chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của HNO3 là 83 °C cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng, kali hidrosunfat (KHSO4), còn lưu lại trong bình. HNO3 bốc khói đỏ thu được có thể chuyển thành axit màu trắng.

Cần lưu ý khi thí nghiệm thì phải dùng các trang thiết bị bằng thủy tinh, hay nhất là bình cổ cong nguyên khối do HNO3 khan tấn công cả nút bần, cao su và da nên sự rò rỉ có thể cực kỳ nguy hiểm:

H2SO4 + KNO3 → KHSO4 + HNO3

– Trong công nghiệp

Dung dịch HNO3 cấp thương mại thường có nồng độ giữa 52% và 68%. Việc sản xuất nó được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

Axit nitrit loãng có thể cô đặc đến 68% axit với một hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, người ta tiến hành chưng cất với axit sunfuric H2SO4. H2SO4 đóng vai trò là chất khử sẽ hấp thụ lại nước.

4NH3 + 5O2  → 4NO + 6H2O (Pt, 850oC)

2NO + O2 → NO2

4NO2  + O2 + 2H2O → 4HNO3

 

Axit nitrit có độc hại không?

Tùy theo từng mức độ khác nhau, axit nitrit sẽ gây ra những tổn thương với mức độ khác nhau: Hít phải: gây tổn thương hệ hô hấp, rất dễ khiến phổi bị sưng.

Nuốt phải: nhẹ thì có thể gây ra tình trạng nôn, ói, tiêu chuẩn, khiến vùng miệng, họng, dạ dày, thực quản bị bỏng, gây nguy hiểm tới tính mạng. Nặng thì khiến tuần hoàn máu bị rối loạn, dễ gây tử vong.

Dính HNO3 vào mắt: làm tổn thương giác mạc, có thể dẫn đến mù.

Khi HNO3 tiếp xúc với da: gây bỏng da.

Khi phơi nhiễm lâu, có thể dẫn tới ung thư

XEM THÊM: Axitnitric- (HNO3) là gì? Tính chất, ứng dụng chính và [LƯU Ý] về HNO3

Kết luận

Trên đây là tính chất của axit nitrit cũng như cách điều chế axit này. Nếu bạn có thắc mắc hay có nhu cầu mua HNO3, hãy liên hệ cho chúng tôi để được tư vấn miễn phí và mua hàng.

Hóa chất công nghiệp Việt Quang đảm bảo sẽ cung cấp cho khách hàng sản phẩm chất lượng uy tín, giá thành hợp lý, thời gian nhanh chóng. Nhận giao hàng toàn quốc. Xin hãy liên hệ để được hỗ trợ sớm nhất từ chuyên viên.

Axit Nitric – HNO3 là gì? Đặc tính Lý hóa của Axit nitric – HNO3 như thế nào? Và quy trình điều chế axit nitric HNO3 cũng như Ứng dụng của axit nitric trong thực tiễn. Bên cạnh đó, liệu axit nitric có độc hại hay không, biện pháp xử lý sự cố do axit nitric gây ra và Những lưu ý khi sử dụng axit nitric.

1. Axit nitric và công thức cấu tạo là gì?

Axit nitric là hợp chất vô cơ có công thức hóa học HNO3 – được xem làm một dung dịch nitrat hidro hay còn được gọi là axit nitric khan. Loại axit này được hình thành trong tự nhiên, do trong những cơn mưa do sấm và sét tạo thành. Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm và là một chất axit độc và ăn mòn và dễ gây cháy.

Nếu một dung dịch có hơn 86% axit nitric, nó được gọi là axit nitric bốc khói. Axit nitric bốc khói có đặc trưng axit nitric bốc khói trắng và axit nitric bốc khói đỏ, tùy thuộc vào số lượng nitơ đioxit hiện diện.

Công thức cấu tạo của HNO3:

Xem thêm: Axit là gì? Tính chất hóa học của Axit? Một số loại Axit và ứng dụng?

2. Tính chất vật lý của HNO3:

HNO3 có tính chất vật lý như sau:

– Axit nitric tinh khiết là một chất lỏng không màu và trong suốt, nhưng axit nitric đậm đặc lại  có màu vàng nhạt.

– Nó có mùi khó chịu ngột ngạt.

– Khối lượng mol: 63,01214 g/mol (khan) ;81,02742 g/mol ( ngậm 1 nước) và 117,05798 g/mol ( ngậm 3 nước).

– Nhiệt độ sôi: 83°C (181°F; 356 K).

– Nhiệt độ nóng chảy: −42°C (−44°F; 231 K).

– Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

– Axit nitric được sử dụng và thường gặp nhất là ở nồng độ 68%.

– Cần bảo quản HNO3 trong các chai lọ tối màu, tránh nơi có ánh sáng  và bảo quản ở nhiệt độ dưới 0 độ C.

– Axit nitric có thể hòa tan nito dioxit thành dung dịch có màu vàng hoặc đỏ ở nhiệt độ cao. Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến các đặc trưng vật lý của chất này, đặc biệt là áp suất hơi trên chất lỏng, màu sắc dung dịch, nhiệt độ sôi,… phụ thuộc vào nồng độ NO2.

– Khi chưng cất hỗn hợp HNO3 và H2O ta thu thu được azeotrope có nồng độ 68% HNO3 và sôi ở 120,5 độ C, 1atm.

3. Tính chất hóa học của HNO3:

3.1. Axit nitric là một trong những axit mạnh nhất:

Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit mạnh nhất.  Đây là một axit khan – một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ với hằng số cân bằng axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ và NO3- trong dung dịch loãng. Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

HNO3 có tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat. 

Ví dụ: 

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

CaCO3 + 2HNO3  → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

Ba(OH)2 + 2HNO3  → Ba(NO3)2 + 2H2O

Axit nitric tác dụng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

Ví dụ:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

3.2. Axit nitric có tính oxi hóa:

Axit nitric cũng là 1 trong những axit có tính oxi hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, phụ thuộc vào nồng độ axit mạnh hay yếu của chất khử. Cùng tìm hiểu tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:

Một là,Tác dụng với kim loại

Hai là, Tác dụng với phi kim 

Ba là, Tác dụng với hợp chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa hầu hết các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu (Cu, Ag)…, ngoại trừ Pt và Au. Lúc này, kim loại bị oxi hóa đến mức cao nhất. Sản phẩm của phản ứng này sẽ là NO2(+4) đối với HNO3 đặc và NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp màng oxit bền được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp. Đây cũng là lý do bình nhôm hoặc sắt được dùng để đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Ví dụ: 

Cu + 4HNO3 đặc  → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O

3Cu + 8HNO3 loãng  → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O

Tác dụng với phi kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có khả năng oxi hóa được các phi kim như S, C, P… (các nguyên tố á kim, ngoại trừ halogen và silic). Sản phẩm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) và oxit nito (với axit loãng và nước).

Ví dụ: 

S + 6HNO3 đặc → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hợp chất

Là một trong những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa – phá hủy nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,… đều bị phá hủy hoặc bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Vì vậy, sẽ vô cùng nguy hiểm nếu để axit nitric (HNO3) tiếp xúc với cơ thể người.

Ví dụ: 

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓)  + 8NO2 + 4H2O

HNO3 hòa tan Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

4. Điều chế và ứng dụng HNO3:

4.1. Điều chế HNO3:

Trong môi trường phòng thí nghiệm

Ở môi trường phòng thí nghiệm, người ta thường cho muối Natri dạng tinh thể kết hợp tác dụng với H2(SO4) đặc. Sau đó sẽ chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của chính Axit HNO3 là 83 độ C. Cuối cùng sau khi chưng cất, HNO3 sẽ còn lại đó là một hợp chất kết tủa màu trắng có phương trình hóa học đó là: 

H2SO4 đặc + NaNO3 (tinh thể) → HNO3 + NaHSO4

Axit Nitric sau khi bốc khói đỏ sẽ nhanh chóng chuyển sang dạng hợp chất hóa học Axit Nitric màu trắng. Lưu ý khi thực hiện các thí nghiệm, bạn nên làm bằng các dụng cụ thủy tinh, đặc biệt nên sử dụng các loại bình cổ cong nguyên khối do Axit Nitric khan. 

Trong môi trường sản xuất chất hóa học công nghiệp

Axit Nitric (loãng) có thể được điều chế bằng cách cô đặc đến 68% axit hỗn hợp Azeotropic với khoảng 32% là nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, chúng ta sẽ tiến hành chưng cất HNO3 với hợp chất dung dịch axit H2SO4 (axit sunfuric). 

H2So4 sẽ đóng vai trò như 1 chất khử mạnh, nó sẽ hấp thụ lại H2O. Với phương trình hóa học cụ thể như sau: 

4NH3 + 5O2  → 4NO + 6H2O (Pt, 850oC)

2NO + O2 → NO2

4NO2  + O2 + 2H2O → 4HNO3

Dung dịch axit Nitric điều chế ở điều kiện công nghiệp sẽ có nồng độ là 52% và 68%. Việc sản xuất Axit Nitric được thực hiện và điều chế hoàn toàn bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

4.2. Ứng dụng HNO3:

Trong phòng thí nghiệm

Axit nitric là thuốc thử chính được sử dụng cho quá trình nitrat hóa – việc bổ sung một nhóm nitro, điển hình là một phân tử hữu cơ. Và nó cũng thường được sử dụng như một tác nhân oxy hóa mạnh.

Axit nitric cũng được sử dụng trong phòng thí nghiệm trường học để tiến hành các thí nghiệm liên quan đến việc thử clorit. Cho axit nitric (HNo3) tác dụng với mẫu thử, sau đó cho dung dịch bạc nitrat vào để tìm kết tủa trắng của bạc clorua.

Trong hóa chất công nghiệp

Axit Nitric nồng độ 68% được mang sử dụng để có thể chế tạo ra các loại thuốc nổ cơ bản như TNT hay như cyclotrimethylenetrinitramin (RDX).

Axit nitric có nồng độ 0,5-2% được sử dụng làm hợp chất nền nhằm xác định trong dung dịch có tồn tại kim loại không. Người ta gọi đó là kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES.

Người ta còn sử dụng Axit Nitric để sản xuất ra các hợp chất hữu cơ, bột màu, các loại thuốc nhuộm vải và chất tẩy màu.

Axit nitric được dùng để sản xuất nitrobenzen – tiền chất để sản xuất anilin và các dẫn xuất anilin với những ứng dụng then chốt trong sản xuất bọt xốp polyuretan, sợi aramid và dược phẩm.

Ở điều kiện nồng độ hóa học thấp (khoảng 10%) axit nitric thường sẽ được dùng để nhân tạo thông và maple. Màu sắc khi được tạo ra nhờ phản ứng sẽ có một màu khá giống màu vàng xám kiểu như màu gỗ cũ hoặc gỗ đã thành phẩm.

HNO3 còn được dùng làm các loại chất tẩy rửa đường ống, tẩy rửa bề mặt kim loại có trong các nhà máy sản xuất sữa.

Axit Nitric được dùng để loại bỏ các tạp chất, có khả năng cân bằng lại mức độ tiêu chuẩn của H2O.

Sử dụng để điều chế các loại phân bón hóa học, phân đạm, các loại muối nitrate ngành phân bón như: KNO3, Ca(NO3)2,..

5. Những lưu ý khi sử dụng HNO3:

5.1. Những tổn thương khi tiếp xúc:

– Tiếp xúc theo đường mắt: Gây kích ứng có thể gây bỏng làm mù lòa.

– Tiếp xúc theo đường thở: Gây kích ứng nghiêm trọng. Hít phải có thể gây khó thở và dẫn đến viêm phổi và tử vong. Triệu chứng khác bao gồm: Ho, nghẹt thở, kích ứng mũi và đường hô hấp.

– Tiếp xúc theo đường da: Gây kích ứng, mẩn đỏ, đau và bỏng nặng.

– Tiếp xúc theo đường tiêu hóa: nếu nuốt phải có thể gây cháy miệng, dạ dày.

– Phơi nhiễm lâu có thể dẫn tới ung thư.

5.2. Biện pháp xử lý sự cố do HNO3 gây ra:

– Hít phải: tìm kiếm không khí trong lành và chăm sóc y tế ngay lập tức.

– Tiếp xúc mắt: ngay lập tức rửa mắt bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút để ngăn ngừa tổn thương thêm, sau đó lập tức tìm kiếm sự chăm sóc y tế.

– Tiếp xúc với da: ngay lập tức rửa sạch vùng bị ảnh hưởng với nhiều nước trong ít nhất 15 phút. Loại bỏ quần áo bị ô nhiễm và rửa bằng xà bông. Chăm sóc y tế ngay lập tức khi được yêu cầu.

– Nuốt phải: súc miệng bằng nước hoặc sữa. Lưu ý rằng không được phép cho bất cứ thứ gì vào miệng của nạn nhân khi họ đã bất tỉnh để tránh những trường hợp kích ứng. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế nhanh nhất có thể.

5.3. Những lưu ý khi sử dụng:

– Axit nitric có tính oxy hóa và ăn mòn ở cả dung dịch đậm đặc và loãng nên rất nguy hiểm cho con người, bắn vào da, mắt có thể gây bỏng nặng. Sau khi da tiếp xúc với axit nitric sẽ từ từ chuyển sang màu vàng, cuối cùng lớp biểu bì bị ố vàng sẽ bong ra (do axit nitric và protein tiếp xúc sẽ gây ra phản ứng xanthin và biến tính).

– Hít phải khí của axit nitric lỏng có thể gây kích ứng đường hô hấp và có thể gây phù phổi cấp tính. Nếu uống nhầm hóa chất này gây đau bụng dữ dội. Trong trường hợp nghiêm trọng, có thể gây thủng dạ dày, co thắt thanh quản, tổn thương thận, sốc và ngạt thở.

– Axit nitric đậm đặc cần được đựng trong chai thủy tinh sẫm màu để tránh phản ứng với ánh sáng giải phóng NO2 độc hại.

– Bảo quản HNO3 trong kho mát, thông gió. Tránh xa lửa và nguồn nhiệt. Nhiệt độ bảo quản không vượt quá 30 ℃ và độ ẩm tương đối không vượt quá 80%, bình chứa phải đậy nắp kín. Nó nên được bảo quản riêng biệt với các chất khử, kiềm, và kim loại kiềm.

6. Bài tập về HNO3:

6.1. Dạng 1 Kim loại tác dụng với HNO3:

Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 1,2 gam kim loại X vào dung dịch HNO3 dư thu được 0,224 lít khí nitơ duy nhất (đktc). Xác định kim loại X?

Bài 2. Hòa tan 16,2 gam kim loại hoá trị III vào 5 lít dung dịch HNO3 0,5 M (D = 1,25 g/ml). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 2,8 lit hỗn hợp khí X gồm NO, N2 (0oC, 2 atm). Trộn hỗn hợp khí X với lượng oxi vừa đủ sau phản ứng thấy thể tích khí chỉ bằng 5/6 tổng thể tích X và oxi mới cho vào.

1. Tìm kim loại đã dùng.
2. Tính nồng độ % dung dịch HNO3 sau phản ứng.

Bài 3. Hoà tan hoàn toàn 17.28 gam Mg vào dung dịch HNO3 0,1M thu được dung dịch A và 1,344 lít hỗn hợp khí X gồm N2 và N2O (ở 00C, 2 atm). Thêm một lượng dư KOH vào dung dịch A, đun nóng thì có một khí thoát ra. Khí này tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch H2SO4 0,1 M. Tính thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X.

6.2. Dạng 2 Kim loại phản ứng với hỗn hợp HNO3 và H2SO4:

Bài 1: Cho 3,2 gam bột Cu tác dụng với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 0,8 M và H2SO4 0,2 M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, sinh ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất đktc). Tìm giá trị của V?

Bài 2: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X (Cu, Ag) trong dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được dung dịch Y chứa 7,06 gam muối và hỗn hợp khí Z chứa 0,05 mol NO2 và 0,01 mol SO2. Giá trị của m là?

Bài 3: Cho 12,9 gam hỗn hợp Al và Mg phản ứng với 100 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 và H2SO4 thu được 0,1 mol mối khí SO2, NO, N2O. Cô cạn dung dịch thu được sau phản ứng được bao nhiêu gam muối khan?

6.3. Dạng 3 Chứng minh tính oxi hoá của NO3- – Kim loại phản ứng với muối nitrat trong môi trường axit:

Bài 1. Cho một lượng Cu2S tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 đun nóng. Phản ứng tạo thành dung dịch A1 và làm giải phóng ra khí A2 không màu, bị hoá nâu trong không khí. Chia A1 thành hai phần. Thêm dung dịch BaCl2 vào phần 1, thấy tạo thành kết tủa trắng A3 không tan trong axit dư. Thêm lượng dư dung dịch NH3 vào phần hai đồng thời khuấy đều hỗn hợp, thu được dung dịch A4 có màu xanh đậm.

1. Hãy xác định A1, A2, A3, A4là gì?
2. Viết phương trình phản ứng mô tả các quá trình hoá học vừa nêu trên.

Bài 2. Cho 19,2 g Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch A

1. Cu có tan hết không? Tính thể tích NO bay ra ở đktc.
2. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch A thu được sau phản ứng.
3. Phải thêm bao nhiêu lítdung dịch NaOH 0,2 M để kết tủa hết Cu2+chứa trong dung dịch A.

Bài 3. Hoà tan 26,88 gam bột kim loại đồng trong dung dịch HNO3 loãng. Sau khi kết thúc phản ứng, có 4,48 lít khí NO (đktc) thoát ra và còn lại m gam chất không tan. Thêm tiếp từ từ V ml dung dịch HCl 3,2 M vào để hoà tan vừa hết m gam chất không tan, có khí NO thoát ra (duy nhất). Xác định trị số của V?

6.4. Dạng 4 Bài toán tổng hợp axit nitric tác dụng với kim loại:

Bài 1. So sánh thể tích khí NO (duy nhất) thoát ra trong 2 thí nghiệm sau (các khí đo trong cùng điều kiện):

TN1: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1,0 mol/lít.

TN2: Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1,0 mol/lít và H2SO4 0,5 mol/lít.

Bài 2. Nung x mol Fe trong không khí một thời gian thu được 16,08 gam hỗn hợp H gồm 4 chất rắn gồm Fe và 3 oxit của nó. Hòa tan hết lượng hỗn hợp H trên bằng dung dịch HNO3 loãng, thu được 672 ml khí NO duy nhất (đktc). Xác định trị số của x?

Bài 3. Cho 13,6 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch X. Cô cạn X thu được bao nhiêu gam muối khan?

Axit nitric là một trong những hợp chất hóa học có tính axit, tính oxi hóa mạnh được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Vậy hóa chất này có những tính chất cụ thể gì, cách điều chế ra sao và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực ra sao? Hãy cùng VIETCHEm tìm hiểu về axit nitric qua nội dung bài viết dưới đây

I. Axit Nitric–HNO3 là gì?

Axit nitric có công thức hóa học là HNO3, được gọi là dung dịch hydro nitrat, còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành trong tự nhiên, từ mưa do sấm sét.

II. Cấu tạo phân tử của Axit Nitric – HNO3

Cấu trúc phân tử – HNO3

III. Tính chất vật lý của axit nitric

• Axit nitric tồn tại ở thể lỏng hoặc khí, không màu, tan nhanh trong nước (C, 65%). Hợp chất này trong tự nhiên sẽ có màu vàng nhạt do tích tụ oxit nitơ.
• HNO3 là một axit có tính ăn mòn cao, dễ cháy và cực độc.
• Axit nitric nồng độ 86% khi tiếp xúc với không khí sẽ tạo ra khói trắng.
• Tỷ trọng axit nitric tinh khiết: 1511 kg/m3
• Nhiệt độ đóng băng: -41 độ C
• Nhiệt độ sôi: 83 độ C
• Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành khí nitơ đioxit NO.₂ (nhiệt độ bình thường).

4HNO₃ → 4KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô + Ô₂

Axit nitric tồn tại ở thể lỏng hoặc khí, không màu, tan nhanh trong nước

IV. Tính chất hóa học của HNO3

Axit nitric là dung dịch của hiđro nitrat có công thức hóa học là HNO.₃ . Đây là một axit khan, là một axit đơn chức, có tính oxi hóa mạnh, có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

Axit nitric là monoproton chỉ phân ly nên trong dung dịch nó bị điện phân hoàn toàn thành ion nitrat NO.₃− và một proton hydrat, còn được gọi là ion hydronium.

h₃O + HNO₃ + BẠN BÈ₂O → CÁCH₃O+ + NO3-

• Axit nitric có tính chất của một axit thông thường nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
• Phản ứng với bazơ, oxit bazơ, muối cacbonat tạo thành muối nitrat

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + BẠN BÈ₂Ô

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(KHÔNG₃)₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(KHÔNG₃)₂ + BẠN BÈ₂O + CO₂

• Axit nitric phản ứng với kim loại: Phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước.

Kim loại + HNO_{3 đặc biệt} → muối nitrat + NO + H₂Ô ( t^o)

Kim loại + HNO_{3 pha loãng} → muối nitrat + NO + H₂Ô

Kim loại + HNO_{3 pha loãng lạnh} → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO_{3 pha loãng lạnh} → Mg(KHÔNG₃)₂ + BẠN BÈ₂ (khí ga)

• Nhôm, sắt và crom được thụ động hóa bằng axit nitric đậm đặc để làm nguội vì lớp oxit kim loại được tạo ra để bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm.
• Phản ứng với phi kim (các nguyên tố kim loại, trừ silicon và ) halogen) tạo thành nitơ đioxit nếu axit nitric đậm đặc và oxit nitơ với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO_{3 đặc biệt} → 4KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂O + CO₂

P + 5HNO_{3 đặc biệt} → 5KHÔNG₂ + BẠN BÈ₂O + H₃PO₄

3C + 4HNO_{3 pha loãng} → 3CO₂ + 4NO + 2HO₂Ô

• Phản ứng với oxit bazơ, bazơ, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa đạt hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO₃ → Fe(KHÔNG .)₃)₃ + KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô

FeCO₃ + 4HNO₃ → Fe(KHÔNG .)₃)₃ + KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂O + CO₂

• Tác dụng với hợp chất:

3 GIỜ₂S + 2HNO₃ (>5%) → 3S_{Sự kết tủa} + 2NO + 4H₂Ô

PbS + 8HNO_{3 đặc biệt} → PbSO_{4 kết tủa} + 8KHÔNG₂ + 4 GIỜ₂Ô

Ag₃PO₄ hòa tan trong HNO₃HgS không tác dụng với HNO₃.

• Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ nên rất nguy hiểm nếu để loại axit này tiếp xúc với cơ thể con người.

V. Điều chế axit nitric – HNO₃

Trong tự nhiên, axit nitric được tạo ra từ những trận mưa lớn kèm theo sấm sét, gây ra mưa axit.

1. Điều chế axit nitric – HNO3 trong phòng thí nghiệm

Muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric cô đặc, chưng cất hỗn hợp ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83°C cho đến khi còn lại một chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit.

h₂VÌ THẾ_{4 đặc biệt} + NaNO₃ (tinh thể) → HNO₃ + NaHSO₄

Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể được chuyển thành axit nitric trắng. Khi tiến hành thí nghiệm, các dụng cụ phải bằng thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

2. Điều chế axit nitric – HNO3 trong công nghiệp

Axit nitric loãng có thể cô đặc tới 68% axit bằng hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H₂VÌ THẾ₄. h₂VÌ THẾ₄ hoạt động như một chất khử sẽ tái hấp thụ nước.

4 NHỎ₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂Ô (Pt, 850^oC)

2NO + O₂ → KHÔNG₂

4KHÔNG₂ + Ô₂ + 2 CĂN NHÀ₂O → 4HNO₃

Dung dịch axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

BỞI VÌ. Nêu ứng dụng của axit nitric – HNO3 trong thực tế?

Câu hỏi: Để điều chế HNO₃ Trong phòng thí nghiệm người ta sử dụng:

A. kiến ​​thức₃ và H2SO4 đặc

B. NaNO₃ và HCl

C. NO2 và H2O

D. NaNO2 và H2SO4đ

Câu trả lời

Đáp án: A. KNO₃ và H2SO4 đặc

Để điều chế HNO₃ BIẾT . được sử dụng trong phòng thí nghiệm₃ và H2SO4 đặc.

Giải thích

NaNO_{3 tinh thể} + BẠN BÈ₂VÌ THẾ_{4 đặc biệt} t°→NaHSO₄ + HNO₃

Cùng Top giải pháp mở rộng kiến ​​thức về tính chất và ứng dụng của HNO₃ Vui lòng:

HNO₃ Đây được gọi là dung dịch hydro nitrat, còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành trong tự nhiên, từ mưa do sấm sét.

Ở dạng lỏng, HNO₃ Thường không màu và bốc khói mạnh trong không khí ẩm. Trong tự nhiên, Axit Nitric được hình thành và sinh ra từ sấm sét và bão sét. Cho đến thời hiện đại, theo các bằng chứng khoa học, HNO₃ là tác nhân gây ra mưa axit có tính hủy diệt.

– Vì HNO đặc này₃ luôn luôn là một hợp chất hóa học nguy hiểm và gây chết người cao. Nó là một loại axit cực kỳ độc hại, ăn mòn và dễ nổ, đồng thời cũng cực kỳ nguy hiểm. Ngoài ra, ở dạng tinh khiết, HNO3 không màu, nếu để lâu thì HNO3₃ sẽ chuyển sang màu vàng.

– Màu vàng ở đây là do sự tích tụ của các oxit nitơ. Về cơ bản, nếu một dung dịch có hơn 86% axit nitric, thì nó sẽ được gọi là axit nitric bốc khói. Axit nitric bốc khói có đặc điểm là axit nitric bốc khói trắng và axit nitric bốc khói đỏ. Hai đặc điểm này sẽ phụ thuộc vào lượng nitơ điôxít có mặt.

– Một số đại lượng vật lý của HNO₃

+ Nhiệt độ đông đặc: -42°C

+ Điểm sôi: 83°C

+ Dưới tác dụng của ánh sáng, HNO₃ phân hủy để tạo thành nitơ dioxide NO₂ (nhiệt độ bình thường).

4HNO₃ → 4KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô + Ô₂

+ Ở nhiệt độ cao, khí nitơ đioxit bị axit HNO3 hòa tan thành dung dịch màu vàng hoặc đỏ.

+ Là axit có tính ăn mòn cao, cực độc, dễ cháy.

+ Phân tử khối chính: 63,012 g mol −1

+ Ngoại quan: Chất lỏng bốc khói không màu, vàng hoặc đỏ

+ Mùi: vị chát, hắc

+ Tỷ trọng: 1,51 g cm 3 , 1,41 g cm 3 [68% w / w]

Nóng chảy: −42 °C (−44 °F; 231 K)

Điểm sôi: 83°C (181°F; 356 K) Dung dịch 68% sôi ở 121°C (250°F; 394 K)

Áp suất hơi nước: 48 mmHg (20°C)

+ Độ axit: −1,4

Axit nitric có tính chất của axit thường nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

– Phản ứng với bazơ, oxit bazơ, muối cacbonat tạo thành muối nitrat

2HNO₃ + CuO → Cu(NO₃)₂ + BẠN BÈ₂Ô

2HNO₃ + Mg(OH)₂ → Mg(KHÔNG₃)₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô

2HNO₃ + CaCO₃ → Ca(KHÔNG₃)₂ + BẠN BÈ₂O + CO₂

– Axit nitric phản ứng với kim loại: Phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước.

Kim loại + HNO_{3 đặc biệt} → muối nitrat + NO + H₂Ô (to)

Kim loại + HNO_{3 pha loãng} → muối nitrat + NO + H₂Ô

Kim loại + HNO_{3 pha loãng lạnh} → muối nitrat + H₂

Mg(rắn) + 2HNO_{3 pha loãng lạnh} → Mg(KHÔNG₃)₂ + BẠN BÈ_{2 (khí)}

*Ghi chú: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong HNO . giải pháp₃ dày, lạnh

– Nhôm, sắt, crom thụ động với axit nitric đặc nguội vì lớp oxit kim loại được tạo ra để bảo vệ chúng không bị oxi hóa tiếp.

– Phản ứng với phi kim (các nguyên tố kim loại, trừ silic và halogen) tạo thành nitơ đioxit nếu axit nitric và oxit nitơ đậm đặc tác dụng với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO_{3 đặc biệt} → 4KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂O + CO₂

P + 5HNO_{3 đặc biệt} → 5KHÔNG₂ + BẠN BÈ₂O + H₃PO₄

3C + 4HNO_{3 pha loãng} → 3CO₂ + 4NO + 2HO₂Ô

– Phản ứng với oxit bazơ, bazơ, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa đạt hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO₃ → Fe(KHÔNG .)₃)₃ + KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂Ô

FeCO₃ + 4HNO₃ → Fe(KHÔNG .)₃)₃ + KHÔNG₂ + 2 CĂN NHÀ₂O + CO₂

Tác dụng với hợp chất:

3 GIỜ₂S + 2HNO₃ (>5%) → 3S_{Sự kết tủa} + 2NO + 4H₂Ô

PbS + 8HNO_{3 đặc biệt} → PbSO_{4 kết tủa} + 8KHÔNG₂ + 4 GIỜ₂Ô

Ag₃PO₄ hòa tan trong HNO₃HgS không tác dụng với HNO₃.

– Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ nên sẽ rất nguy hiểm nếu để loại axit này tiếp xúc với cơ thể con người.

– Trong phòng thí nghiệm

Muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric đậm đặc, chưng cất hỗn hợp ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn lại một chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit.

h₂VÌ THẾ_{4 đặc biệt} + NaNO_{3 (pha lê)} → HNO₃ + NaHSO₄

Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể được chuyển thành axit nitric trắng. Khi tiến hành thí nghiệm, các dụng cụ phải bằng thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

– Trong công nghiệp

dung dịch HNO₃ Loại thương mại thường có nồng độ từ 52% đến 68%. Việc sản xuất của nó được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

Axit nitrit loãng có thể cô đặc tới 68% axit bằng hỗn hợp đẳng phí với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H₂SO4. h₂VÌ THẾ₄ hoạt động như một chất khử sẽ tái hấp thụ nước.

4 NHỎ₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂Ô (Pt, 850^oC)

2NO + O₂ → KHÔNG₂

4KHÔNG₂ + Ô₂ + 2 CĂN NHÀ₂O → 4HNO₃