Bài 9: Axit nitric và muối nitrat
A. AXIT NITRIC :
I. Cấu tạo phân tử:
Trong ptử N có số oxi hóa +5
II. Tính chất vật lí:
- Chất lỏng, không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm (dd đặc).
- D HNO3n/c = 1,53g/ml.
- Tan tốt trong nước.
- Kém bền, ở đk thường, khi có ánh sáng phân hủy cho NO2 → dd có màu vàng và C% ≤ 68%, Ddd = 1,4g/ml
III. Tính chất hóa học :
1) Tính axit: Là axit mạnh, dd HNO3 làm đổi màu quỳ tím, tác dụng bazơ, oxit bazơ, muối.
Vd:
2HNO3 + CuO→Cu(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Ba(OH)2→Ba(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3→Ca(NO3)2 + H2O + CO2
2. Tính oxi hóa:
a. Với kim loại: Tác dụng với hầu hết kim loại, trừ Au và Pt, đưa kim loại lên số oxi hóa cao nhất.
Với dung dịch đậm đặc, thường giải phóng khí NO2.
HNO3 đ + M → M(NO3)n + NO2 + H2O
HNO3 l+ Mkhử yếu → M(NO3)n+NO + H2O
M khử mạnh →M(NO3)n+ NO, N2O, NH4NO3 + H2O
(n là hóa trị cao nhất và bền của kim loại)
Ví dụ:
Cu + 4HNO3 đ →Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3 (l) →3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
5Mg + 12HNO3 (l) →5Mg(NO3)2 +N2 +6H2O
8Al + 30HNO3 l →8Al(NO3)3 +3N2O +15H2O
4Zn +10HNO3 l → 4Mg(NO3)2 +NH4NO3 +3H2O
- Với các kim loại có tính khử mạnh có thể tạo ra khí N2, N20...
- Với dd đậm đặc, nguội thì một số kim loại như Al, Fe bị thụ động, nên có thể đựng HNO3 đặc trong thùng nhôm hoặc thùng sắt.
b. Với phi kim: HNO3 đặc nóng oxh được 1 số phi kim như C, S, P… đến số oxh cao nhất
Vd: C +4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O
S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
c. Với hợp chất: HNO3 đặc oxi hóa được một số hợp chất vô cơ và hữu cơ. Vải, giấy... bốc cháy hay bị phá hủy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
V. Ứng dụng:
Được dùng để sản xuất phân bón, thuốc nổ, phẩm nhuộm, dược phẩm...
VI. Điều chế:
1. Trong phòng thí nghiệm:
NaNO3(r)+H2SO4đ-t0->NaHSO4+HNO3
2. Trong công nghiệp:
a. 4NH3 + 5O2 -t0, Pt-> 4NO + 6H2O.
b. 2NO + O2 = 2NO2.
c. 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3.
Dung dịch thu được có C% =(52% → 68%) . Để có nồng độ cao hơn, người ta chưng cất axit này với H2SO4 đặc.
B. MUỐI NITRAT:
1. Tính chất vật lí:
- Tất cả các muối nitrat đều tan và là chất điện li mạnh.
- Ion NO3- không màu.
2. Tính chất hóa học: Các muối M(NO3)n đều kém bền bởi nhiệt ( M là kloại). Sản phẩm phân hủy phụ thuộc vào bản chất của cation M.
- M trước Mg: M(NO2) n + O2
- M sau Cu: M + O2 + NO2
- M còn lại: Oxt kloại + O2 + NO2
Vd: 2KNO3→2KNO2 + O2
2AgNO3 →2Ag + 2NO2 + O2
2Cu(NO3)2→ 2 CuO + O2 + 4NO2
→ Khi nung nóng M(NO3) n là chất oxh mạnh.
3. Nhận biết ion nitrat:
- NO3-/H+ có tính oxi hóa mạnh như HNO3 .
- Dùng vụn đồng và dd H2SO4 loãng , có đun nóng nhẹ để nhận ra NO3-.
- Thấy dd tạo thành có màu xanh và có khí không màu thoát ra và hóa nâu trong không khí.
3Cu + 8H+ + 2NO32- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
2NO + O2 → 2NO2 (nâu đỏ)
→ Dùng pư này nhận biết dd muối nitrat.
III. Ứng dụng:
Được dùng để sản xuất phân bón.
Sản xuất thuốc nổ đen chứa 75% KNO3, 10% S và 15% C.
