Bài 9. Axit nitric và muối nitrat

Kính chào quý thầy cô đến tham dự tiết thao giảng hôm nay cùng lớp 11c13
Kiểm tra bài cũ :
Viết và cân bằng PTPỨ
(ghi rõ điều kiện nếu có)
N2
Trả lời :
Tiết 14
axit nitric và muối nitrat
HÓA HỌC
Lớp 11
A.Axít nitric (HNO3)
I.Cấu tạo phân tử

I.Tính chất vật lý

III.Tính chất hóa học
I.Cấu tạo phân tử
Công thức phân tử : HNO3 ( M = 63 )
Công thức electron Công thức cấu tạo


Trong hợp chất HNO3, nitơ có số oxi hóa cao nhất là +5
II.Tính chất vật lí
là chất lỏng, không màu , bóc khói mạnh trong không khí ẩm , D=1,53g/cm3
Kém bền, khi có ánh sáng dung dịch HNO3 đặc bị phân hủy 1 phần giải phóng khí NO2, khí này tan trong dung dịch axít làm cho dung dịch có màu vàng
Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào
Trong PTN , dung dịch HNO3 đặc có nồng độ 68% (D=1,40 g/cm3)
III.Tính chất hóa học
I.Tính Axít
Là axit mạnh nhất , trong dung dịch , HNO3 điện li gần như hoàn toàn :
HNO3  H+ + NO3-
*Nêu tính chất chung của một axít
làm quỳ tím hóa đỏ
Tác dụng với oxít bazơ
Tác dụng với bazơ
Tác dụng với muối của axit yếu hơn
Ví dụ :
CuO + HNO3 

Ba(OH)2 + HNO3 

CaCO3 + HNO3 
Cu(NO3)2 + H2O
Ba(NO3)2 + 2H2O
Ca(NO3)2 + H2O + CO2

2
2
2
Hãy dựa vào số oxi hóa giải thích tại sao HNO3 có tính oxi hóa mạnh ?
 Vì Nitơ trong hợp chất HNO3 có số oxi hóa cao nhất là +5 nên ngoài tính axit ra thì HNO3 còn có tính oxi hóa mạnh
2>Tính oxi hóa
Là một trong những axit có tính oxi hóa mạnh nhất, tùy vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến : NO2 , NO , N2O , N2 , NH4NO3
a-Tác dụng với kim loại



Phản ứng không giải phóng khí H2
Thông thường :

M + HNO3(đặc)  M(NO3)n + NO2 + H2O

M + HNO3(loãng)  M(NO3)n + NO +H2O

(KL có tính khử (N2O,N2,NH4NO3)
mạnh: Mg, Al , Zn, . . .)
Chú Ý :
Al, Fe bị thụ động hóa trong HNO3 đặc, nguội do tạo ra một lớp màng oxit bền ,bảo vệ cho kim loại khỏi tác dụng với axít. Vì vậy ,có thể dùng bình bằng nhôm hoặc sắt để đựng HNO3 đặc.
Khí vui, khí gây cười
Hỗn hợp gồm 1V là HNO3 đặc và 3V là HCl đặc
 gọi là nước cường thuỷ.
Nước cường thuỷ hoà tan được cả Au và Pt ( mà HNO3 không phản ứng được )
Au + HNO3 + 3HCl -> AuCl3 +NO + 2H2O
Ví dụ: kim lọai Cu tác dụng với axit HNO3đặc nóng
Cu + HNO3(đặc)  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

Cu  Cu + 2e

N + 1e  N
Cu + 4H+ + 2NO3- ----> Cu2+ + 2NO2 + 2H2O
Nâu đỏ
 Viết PTHH dạng phân tử và ion rút gọn


Chất khử : Cu
Chất oxh : HNO3
Dd màu xanh
Kim loại Cu tác dụng với dung dịch HNO3 loãng
Cu + HNO3 (loãng)  Cu(NO3)2 + NO + H2O

Cu  Cu + 2e

N + 3e  N

3Cu + 8H+ + 2NO3- ----> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
2NO + O2  2NO2
Chất khử : Cu
Chất oxh : HNO3


Dd màu xanh
Không màu
Không màu
Nâu đỏ
Khí NO2 ,NO là nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit, làm ô nhiễm môi trường
Vậy chúng ta xem một số hình ảnh về nguyên nhân sinh ra khí NO2 , NO và hậu quả ảnh hưởng đến môi trường
Do đó chúng ta cần có ý thức bảo vệ môi trường
b>Tác dụng với phi kim
Thí nghiệm : Cho một mẫu S vào ống nghiệm đựng dd axit HNO3 đặc, đun nóng nhẹ
Hiện tượng: có khí màu nâu thoát ra -> là NO2
0 +5 +6 +4
S + HNO3 (đặc,t0)  H2SO4 + NO2 + H2O
6 6 2
 Khi đun nóng ,HNO3 đặc có thể oxi hóa được các phi kim như C , S , P , . . .
c. Phản ứng với hợp chất có tính khử :
H2S, SO2, FeO, muối sắt(II),..có thể tác dụng với HNO3 , nguyên tố bị oxi hóa trong hợp chất chuyển lên mức oxi hóa cao hơn


+2 +5 +3 +2
-2 +5 0 +2
Kết luận:
Axit nitric có đầy đủ tính chất của một axit mạnh.
Là chất oxi hoá mạnh. Khả năng oxi hoá phụ thuộc nồng độ, chất phản ứng và nhiệt độ.
FeO + HNO3 (lỗng) ? Fe(NO3)3 + NO + H2O
3 10 3 5
H2S + HNO3 (lỗng) ? S + NO + H2O
3 2 3 2 4
Vậy nếu so với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thì cần phân biệt như thế nào? Chúng ta xem kết luận sau !
KẾT LUẬN
-Axit HNO3 là axit mạnh
-Axít HNO3 có tính oxi hóa mạnh thể hiện ở ion NO3-  do đó phản ứng được với kim loại dứng sau H(trừ Au, Pt)
-Không tạo ra H2
-Tạo ra NO2,NO, N2O , N2, NH4NO3 (NH3)
-Đưa kim loại, phi kim lên hóa trị cao nhất (Fe lên Fe (III))
-Axit HCl và H2SO4 loãng có tính oxi hóa yếu thể hiện ở ion H+
-Do đó không phản ứng với kim loại đứng sau H
-Giải phóng ra H2 khi phản ứng với kim loại
-Đưa kim loại lên hóa trị thấp (Fe lên Fe (II))
-Không tác dụng với phi kim
Củng cố
Câu 1: Viết lại phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các phản ứng theo sơ đồ sau:
a>Mg + HNO3(loãng)  N2 + . . . + . . .

b>Zn + HNO3(rất loãng)  NH4NO3 + . . . + . . .

c>Fe3O4 + HNO3 (loãng)  NO +. . .+ . . .
Đáp án

a> Mg + HNO3(loãng)  N2 + Mg(NO3)2 + H2O
5Mg + 12H+ + 2NO3-  N2 + 5Mg2+ + 6H2O

b> Zn + HNO3(rất loãng) NH4NO3+ Zn(NO3)2+ H2O
 4Zn + 10H+ + NO3-  NH4+ + 4Zn2+ + 5H2O

c> Fe3O4 + HNO3(loãng)  NO + Fe(NO3)3+ H2O
3Fe3O4 + 28H+ + NO3-  NO + 9Fe3+ + 14H2O


0 +5 0 +2
5 12 5 6
0 +5 -3 +2
4 10 4 3
+8/3 +5 +2 +3
3 28 9 14
Câu 2: Cho 11 g hỗn hợp Al và Fe vào dung dịch HNO3 loãng lấy dư thì có 6,72 lít (đktc) khí NO bay ra. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ?
Đáp án :
Cách 1: Phương pháp dại số
PTPỨ :
Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO + 2H2O
1mol 1mol
x mol  x mol
Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
1mol 1mol
y mol  y mol
Gọi x, y lần lượt là số mol của Al , Fe trong 11g hỗn hợp
Ta có hệ pt
% m(Al) = 0,2.27.100/11 = 49,09%  %m(Fe) = 50,90%
Cách 2 : áp dụng định luật bảo toàn electron :
tổng số mol e chất oxh nhận = tổng số e chất khử nhường
Quá trình nhận e
N+5 + 3e  N+2
n(e) nhận = n(NO).3
Quá trình nhường e
Al0  Al+3 + 3e
Fe0  Fe+3 + 3e
n(e)nhường = n(Al).3 + n(Fe).3
n(e)nhận = n(e)nhường <--> n(NO).3 = n(Al).3 + n(Fe).3
 3x + 3y = 0,3.3  x + y =0,3
Gọi x, y lần lượt là số mol của Al , Fe trong 11g hỗn hợp
Ta có hệ pt
% m(Al) = 0,2.27.100/11 = 49,09%  %m(Fe) = 50,90%
Câu 3: Một hỗn hợp gồm Ag, Cu có khối lượng 6,24g. Cho hỗn hợp đó phản ứng vừa đủ với 250ml dung dịch HNO3 đặc thì thu được 2,24 lit khí NO2 bay ra (đktc).% khối lượng của Ag trong hỗn hợp là
A.30,77
B.77,30
C.69,23
D.69,77
Bài tập về nhà : 1, 2, 3, 5 /sgk
*Hòa tan hoàn toàn 3g hỗn hợp gồm Cu và Ag bằng dung dịch HNO3 đặc, sau đó đem cô cạn dung dịch thì thu được 7,34g hỗn hợp muối khan .Tính thể tích khí bay ra ở đktc
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT