Bài 9. Axit nitric và muối nitrat

Hiện tượng mưa axit là gì?
Các axit chính đựơc tạo thành sau mỗi trận mưa?
Bài hôm nay chúng ta đi tìm hiểu về một axit chính đó và muối của nó.
Bài 9
Cấu tạo phân tử


Công thức cấu tạo :
- Dạng 2D :


- Dạng 3D :
Tính chất vật lí
Là chất lỏng , không màu , trong suốt, bốc khói trong không khí ẩm.
Dễ bị nhiệt hoặc ánh sáng phân hủy, tạo khí màu nâu đỏ và dung dịch chuyển thành màu vàng.
4HNO3 4NO2  + O2 + 2H2O
Tan vô hạn trong nước (d= 1,53g/cm3) , sôi ở 86oC.
 Cần phải đựng HNO3 trong lọ sẫm màu hoặc bọc bằng giấy đen và để nơi khô mát.
Tính chất hóa học
Tính chất axit
HNO3 mang đầy đủ tính chất của một axit.
Vậy tính axit thể hiện ở những phản ứng nào?
+ Làm quỳ tím hóa đỏ.
+ Tác dụng với bazơ.
2HNO3 + Ba(OH)2  Ba(NO3)2 + 2 H2O
+ Tác dụng với oxit bazơ.
2HNO3 + CuO  Cu(NO3)2 + H2O.
+ Tác dụng với muối của axit yếu hơn.(hoặc dễ bay hơi)
2HNO3 + CaCO3  Ca(NO3)2 + CO2  + H2O

II. Tính oxi hóa
HNO3 có tính oxh mạnh.
Trong HNO3 thì N (+5)có thể bị khử xuống các số oxh thấp hơn (-3, 0, +1, +2, +3, +4 ).
Tạo ra các sản phẩm như: NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2 , tùy thuộc vào nồng độ của axít và bản chất của chất khử


Tác dụng với kim loại(M)
HNO3
HNO3 đặc + M  NO2
Cu + HNO3đặc  Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
HNO3 loãng +M  N2O, N2, NH4NO3,NO,NO2
3Cu + 8 HNO3loãng  3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Chú ý:HNO3 đặc nguội thụ động với Al,Fe

Cu phản ứng với HNO3:
B. Tác dụng với phi kim
Khi đun nóng HNO3đặc oxh được nhiều phi kim như: C, S, P,…
S + 6HNO3đặc  H2SO4 + 6NO2  + 2 H2O.
3P + 5 HNO3 + 2H2O  3H3PO4 + 5NO .
C + 4HNO3  CO2 + 4NO2 + 2H2O.

C. Tác dụng với hợp chất
Khi đun nóng, HNO3đặc có khẳ năng tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ có tính khử như: H2S, HI, SO2, FeO...
3 H2S + 2HNO3  3S + 2NO + 4H2O.
FeO + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + H2O.
Ứng dụng
Sản xuất phân đạm, NH4NO3, (NH4)2SO4.
Điều chế thuốc nổ , dược phẩm...

Điều chế
Trong phòng thí nghiệm
Dùng axit sunfuric đặc tác dụng với NaNO3khan .
NaNO3kh + H2SO4đ  HNO3đ + NaHSO4dd.
 Tại sao phải dùng NaNO3 khan và H2SO4 đặc?
. Phản ứng trên xảy ra do axit HNO3 dễ bay hơi hơn H2SO4.Mà HNO3lại dễ tan trong nước nên dùng NaNO3khan và H2SO4đ để tránh lượng nươc có trong bình phản ứng hoà tan axit HNO3 mới tạo ra,làm tăng hiệu xuất.

II. Trong công nghiệp Sản xuất axít nitric gồm 3 giai đoạn:

Oxi hóa khí amôniac bằng oxi không khí.
4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O.
Pt, t0
Oxi hóa NO thành NO2
2NO + O2  2NO2.
Hấp thụ NO2 vào nước có oxi không khí thành HNO3
4 NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3.
MUỐI NITRAT
I. Tính chất của muối nitrat
1.Tính chất vật lí
+ Tất cả các muối nitrat đều tan và là chất điện li mạnh.
+ Ion NO3 không màu.
KNO3  K+ + NO3.
-
-
2. Tính chất hóa học
a) PƯ trao đổi
Ba(NO3)2 + H2SO4 → BaSO4 + HNO3.
Mg(NO3)2+2NaOH → Mg(OH)2 + NaNO3.
Ca(NO3)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2KNO3
c) PƯ oxi hoá :ion NO3 thể hiện tính oxi hoá trong môi trường axit:
2 NO3 + 3Zn+ 8H+ → 3Zn2+ + 2NOkhông màu + 4H2O.
2NO + O2 → 2NO2 (nâu đỏ).



-
-
3. Phản ứng nhiệt phân
- Khi đun nóng muối nitrat là chất oxi hoá mạnh
(ví dụ:KNO3+S)

M : K, Na,…Ca
M(NO2)n + O2
M : Mg, Zn, …Cu
M2On + NO2 + O2
M : Ag, Hg,…
M + NO2 + O2
M(NO3)n
t0
Nhận biết ion nitrat
- Đun nóng nhẹ dung dịch chứa ion NO3 với Cu và H2SO4 loãng.
2 NO3 + 3Cu + 8H+ → 3Cu2+màu xanh + 2NOkhông màu + 4H2O.
2NO + O2 → 2NO2 (nâu đỏ).
Chú ý:ion nitrat chỉ có tính oxi hóa trong môi trường axit .
-
-
-
Ứng dụng
+ Sản xuất phân bón hóa học( phân đạm) trong nông nghiệp: NH4NO3, NaNO3, KNO3, Ca(NO3)2.
+ Điều chế thuốc nổ đen( thuốc nổ có khói): 10% S, 15% C, 75% KNO3 dùng trong sản xuất pháo hoa,…
Chu trình của nitơ trong tự nhiên
Là một chu trình tuần hoàn khép kín bao gồm các quá trình:
- Quá trình chuyển hóa qua lại giữa nitơ dạng vô cơ và nitơ dạng hữu cơ.
* Quá trình tự nhiên:
- Quá trình chuyển hóa qua lại giữa nitơ dạng tự do và nitơ hóa hợp.
* Quá trình nhân tạo.
Thực vật
Động vật
NITƠ
O2(oxi)
HNO3
Ion Nitrat
NH4
Vi khuẩn
Sấm sét
Vi khuẩn phân hủy
Hợp chất chứa nitơ trong đất
Như vậy sau mỗi trận mưa có kèm theo sấm sét(tocao),thì axit HNO3được tạo thành (còn có H2SO4)
hoàtan vào trong nước mưa tạo mưa axit.
N2(kk) +O2(kk)
2NO

h
2NO + O2  2NO2
4 NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3
Bài tập
Bài tập bằng violet
Bài tập về nhà:làm hết bài tập SGK và SBT