Đánh giá tính chất hóa học của muối nitrat

Vậy axit nitric HNO3 có tính chất hóa học, tính chất vật lý gì? được điều chế ra sao? tất cả sẽ có câu trả lời trong bài viết này.

A. Axit Nitric HNO3

I. Cấu tạo phân tử của axit nitric

- Axit nitric (HNO3) có công thức cấu tạo:

Đánh giá tính chất hóa học của muối nitrat

- Trong hợp chất HNO3, nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5.

II. Tính chất vật lý của axit nitric HNO3

- Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm.

- Axit HNO3 tan vô hạn trong nước. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO3 đặc nồng độ 68%, D = 1,40g/cm3.

- Axit nitric kém bền. Trong điều kiện thường, có ánh sáng, dung dịch axit đặc bị phân hủy 1 phần giải phóng khí nito dioxit, khí này lại tan trong dung dịch axit làm cho dung dịch có màu vàng

 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O

III. Tính chất hóa học của axit nitric HNO3

1. Axit nictric HNO3 là một trong các axit mạnh

- Làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng với bazơ và oxit bazơ, tác dụng với muối của axit yếu.

- Ví dụ: CuO  +  2HNO3   →  Cu(NO3)2 +  H2O

 Ba(OH)2  +  2HNO3   →   Ba(NO3)2 +  2H2O

 CaCO3  +  2HNO3  →   Ca(NO3)2  +  CO2  +  H2O       

2. Axit nitric HNO3 là chất oxi hóa mạnh

• Axit nitric HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Pt và Au,

- Ví dụ:  Cu  +  4HNO3 (đặc)   →   Cu(NO3)2  +  2NO2  + 2H2O

* Axit nitric HNO3 tác dụng một số phi kim, nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

(Một số hợp chất hữu cơ bốc cháy khi gặp HNO3 đặc)

- Ví dụ:  C + 4HNO3 (đ)   CO2 + 4NO2 + 2H2O

 3FeO + 10HNO3 (đ)   →  3Fe(NO3)3  + NO +   5H2O

- Sản phẩm khử sinh ra tùy thuộc nồng độ axit, tính khử của kim loại và nhiệt độ phản ứng.

* Lưu ý: Al, Fe, Cr không phản ứng với HNO3 đặc nguội.

IV. Điều chế axit nitric HNO3

1. Điều chế axit Nitric HNO3 trong phòng thí nghiệm 

Axit HNO3 được điều chế bằng cách cho NaNO3 hoặc KNO3 tác dụng với axit H2SO4 đăc, nóng:

 2NaNO3(tt) + H2SO4(đ)  Na2SO4 + 2HNO3

2. Điều chế axit Nitric HNO3 trong công nghiệp

 - Trong công nghiệp axit nitric được sản xuất từ amoni qua 3 giai đoạn:

1- Oxi hóa khí amoniac bằng oxi không khí thành nitơ monooxit (NO):

 4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O

2- Oxi hóa nitơ monooxit thành nitơ đioxit bằng oxi không khí ở điều kiện thường:

 2NO + O2 → 2NO2

3- Nitơ đioxit tác dụng với nước và oxi thành axit nitric:

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Để có axit nitric với nồng độ cao hơn 68%, người ta chưng cất axit này với H2SO4 đậm đặc.

B. Muối Nitrat

I. Tính chất vật lý của muối nitrat

- Tất cả các muối nitrat đều tan nhiều trong nước và là chất điện li mạnh.

II. Tính chất hóa học của muối nitrat

- Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng

- Muối nitrat của các kim loại hoạt động mạnh đứng trước Mg (kali, natri,…) bị phân hủy thành muối nitrit và oxit

- Ví dụ: 2KNO3   2KNO2   +  O2

- Muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu bị phân hủy thành oxit kim loại tương ứng, NO2 và O2

- Ví dụ: 2Cu(NO3)2    2CuO + 4NO2 + O2

- Muối nitrat của kim loại kém hoạt động (Sau Cu) bị phân hủy thành kim loại tương ứng, khí NO2 và O2.

- Ví dụ: 2AgNO3   2Ag + 2NO2 + O2

III. Nhận biết ion nitrat

- Trong môi trường axit, ion NO3- thể hiện tính oxi hóa giống như HNO3. Do đó thuốc thử dùng để nhận biết ion NO3- là hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng.

- Hiện tượng: dung dịch có màu xanh, khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí.

 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ (dd màu xanh) + 2NO↑ + 4H2O

 2NO + O2 (không khí) → 2NO2 (màu nâu đỏ)

IV. Ứng dụng của muối nitrat

- Các muối nitrat được sử dụng chủ yếu làm phân bón hóa học (phân đạm) trong nông nghiệp như NH4NO3, NaNO3, KNO3.