Bài 9. Axit nitric và muối nitrat

I. Cấu tạo phân tử
II. Tính chất vật lí
III. Tính chất hóa học
IV. Ứng dụng
V. Điều chế
Bài 9: axit nitric
a. Phần lý thuyết
Axit nitric(HNO3) có công thức cấu tạo:

H - O – N =O

O

(Mũi tên trong CTCT trên cho biết cặp electron liên kết chỉ do nguyên tử Nitơ cung cấp)
Trong hợp chất HNO3, nitơ có số oxi hóa là +5.
I. Cấu tạo phân tử
*Axit nitric là chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D = 1,53 g/cm3 .
*Axit nitic kém bền ngay ở điều kiện thường, khi có ánh sáng, dung dịch axit nitric đặc đã bị phân hủy một phần giải phóng khí nitơ đioxit. Khí này tan trong dung dịch axit, làm cho dung dịch có màu vàng.
4HNO3 → 2H2O + 4NO2 ↑ + O2 ↑
*Axit nitric tan trong nươc theo bất kì tỉ lệ nào. Trong phòng thí nghiệm thường có loại HNO3 đặc có nông độ 68%, D = 1,4 g/cm3 .
II. Tính chất vật lí
Tính axit: HNO3 là axit mạnh nhất.
Làm đổi màu chất chỉ thị.
HNO3 → H+ + NO3-

quỳ tím chuyển đỏ
Phản ứng với baz, oxit baz:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
2HNO3 + BaO → Ba(NO3)2 + H2O
III. Tính chất hóa học
Tính oxi hóa: Do có số oxi hóa +5 là số oxi hóa cao nhất, HNO3 có tính oxi hóa mạnh.
a. Phản ứng với kim loại:
KL + HNO3 → Muối nitrat + sản phẩm khử + H2O
Lưu ý:
+ Hầu hết kim loại đều phản ứng hết với HNO3 trừ Au(vàng), Pt(bạch kim).
+ HNO3đn không phản ứng với Fe(sắt), Cr(Crom), Al(nhôm).
+ Sản phẩm khử:
III. Tính chất hóa học
Tính oxi hóa: Do có số oxi hóa +5 là số oxi hóa cao nhất, HNO3 có tính oxi hóa mạnh.
a. Phản ứng với kim loại:
Vd:
Mg + 4HNO3 → Mg(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O
C.K C.Oh
3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO ↑ + 2H2O
C.K C.Oh
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NO ↑ + 15H2O
C.K C.Oh
Dãy hoạt động của kim loại:
K Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
III. Tính chất hóa học
Tính oxi hóa: Do có số oxi hóa +5 là số oxi hóa cao nhất, HNO3 có tính oxi hóa mạnh.
b. Phản ứng với phi kim:
C + 4HNO3 → CO2 ↑ + 4NO2 ↑ + 2H2O
C.K C.Oh
P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 ↑ + H2O
C.K C.Oh
c. Phản ứng với hợp chất: HNO3 oxi hóa được hợp chất vô cơ và hữu cơ.
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 ↑ + 2H2O
C.K C.Oh
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO ↑ + 14H2O
C.K C.Oh


III. Tính chất hóa học
Axit nitric có rất nhiều ứng dụng quan trọng. Phần lớn acit nitric được sản xuất ra dùng để điều chế phân đạm NH4NO3 , Ca(NO3)2 ,… Ngoài ra, axit nitric còn được dùng để sản xuất thuốc nổ, ví dụ: trinitrotolien (TNT) ; thuốc nhuộm; dược phẩm;…
IV. Ứng dụng
1. Trong phòng thí nghiệm: HNO3 được điều chế bằng phương pháp sunfat.
NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4
2. Trong công nghiệp
+O2 +O2 +O2 +H2O
NH3 → NO → NO2 → HNO3
pt 850-900oC
V. Điều chế
b. Phần bài tập
(1) Ag + HNO3đ →
(2) Pb + HNO3l →
(3) Al + HNO3 → + N2O↑ +
(4) Mg + HNO3 → + NH4NO3 +
(5) P + HNO3đ → + NO2↑ + H3PO4
(6) Fe + HNO3đ, to→
(7) Fe2O3 + HNO3l →
(8) FeO + HNO3l→
(9) Fe3O4 + HNO3→ + NO↑ +
(10) FeS + H+ + NO3- → + N2O ↑ +
Bài 1: Hoàn thành các phương trình hóa học:
AgNO3 + NO2 + H2O
Pb(NO3)2 + NO2 + H2O
8Al(NO3)2 4H2O
Mg(NO3)2 H2O