Axit nitric (HNO3) là trong những dòng hóa chất trông rất nổi bật được ứng dụng rộng thoải mái trong cuộc sống hiện tại. Vậy axit này là gì? thuộc x-lair.com mày mò cấu tạo, tính chất, pha trộn và ứng dụng của axit nitric trong nội dung bài viết dưới đây.
Bạn đang xem: Hno3 oxi hóa được hầu hết các kim loại trừ
Axit nitric là gì?
Khái niệm: Axit nitric là một trong những hợp chất vô cơ có công thức hóa học HNO3, được coi là một dung dịch nitrat hidro hay còn gọi là axit nitric khan. Axit nitric được hiện ra trong từ bỏ nhiên, vì chưng sấm và sét trong số những cơn mưa chế tạo thành.
Công thức phân tử: HNO3
Cấu sản xuất phân tử:
Mũi tên trong công thức cấu tạo Axit nitric trên cho biết: Cặp electron links chỉ vì nguyên tử nitơ cung cấp.
Trong hợp hóa học HNO3, nitơ gồm số oxi hóa cao nhất là +5, hóa trị IV.
Tính chất vật lý của axit nitric HNO3
Sau đó là những đặc điểm vật lý cơ bạn dạng của axit nitric (HNO3) mà bạn cần nhớ:
Dạng tồn tại: Axit nitric thuần khiết (tỷ trọng khoảng tầm từ 1522 kg/m3) là chất lỏng không màu, bốc khói to gan lớn mật trong không gian ẩm. Dung dịch có hơn 86% axit nitric được gọi là axit nitric bốc khói. Chúng hoàn toàn có thể bốc sương trắng và khói đỏ tùy thuộc vào mật độ của nitơ đioxit. Axit nitric cũng có thể tồn tại ngơi nghỉ dạng khí, ko màu. Trong môi trường xung quanh tự nhiên, vì sự tích tụ của nitơ yêu cầu axit nitric tất cả màu vàng nhạt.
Axit rất độc: Axit nitric là một hóa học axit độc có công dụng ăn mòn và dễ gây cháy. D= 1.53G/cm3
Kém bền: Axit nitric HNO3 kém bền ngay cả ở điều kiện thường. Dung dịch HNO3 đặc phân hủy một phần giải phóng nitơ dioxit NO2 - khí này chảy trong dung dịch axit, khiến cho dung di chuyển vàng.
4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2 (ánh sáng khía cạnh trời)
Đây là lý do cần bảo quản axit nitric trong số chai, lọ về tối màu, tránh ánh nắng và bảo đảm an toàn nhiệt độ dưới 0°C.
Tan vào nước: Axit nitric tung trong nước theo ngẫu nhiên tỉ lệ nào. (C
Nhiệt độ đông đặc: -42°C
Nhiệt độ sôi: 83°C.
Tính hóa chất của axit nitric
Axit nitric (HNO3) là một trong những axit cực mạnh được nhắc tới nhiều nhất trong lĩnh vực hóa học với ứng dụng thực tế. Chắc rằng bạn vô cùng tò mò và hiếu kỳ về tính chất hóa học của một số loại axit này? Dưới đấy là 3 đặc điểm hóa học rất nổi bật nhất của HNO3.
Axit nitric là trong số những axit khỏe khoắn nhất
Axit nitric được xếp hạng trong danh sách những axit khỏe khoắn nhất.
Đây là một axit khan - một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp hóa học vô cơ với hằng số thăng bằng axit (pKa) = -2.
Axit nitric phân li trả toàn thành những ion H+ với NO3- trong dung dịch loãng.
Dung dịch HNO3 làm quỳ tím đưa đỏ.
Tác dụng với oxit bazơ, bazơ và muối của axit yếu hơn tạo ra muối nitrat.
Ví dụ:
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2
Ba(OH)2 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + 2H2O
Axit nitric tính năng với oxit bazơ, bazo, muối mà kim loại trong hợp hóa học này chưa lên hóa trị cao nhất:
Ví dụ:
FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2
Axit nitric có tính oxi hóa
Axit nitric cũng là 1 một trong những axit có tính lão hóa mạnh. Nó có thể bị khử đến các sản phẩm khác nhau của nitơ, dựa vào vào mật độ axit táo bạo hay yếu hèn của chất khử. Cùng mày mò tính oxi hóa của axit nitric thông qua 3 phản ứng:
Tác dụng cùng với kim loại
Tác dụng cùng với phi kim
Tác dụng với đúng theo chất
Tác dụng với kim loạiAxit nitric có khả năng oxi hóa đa số các kim loại tạo ra muối nitrat, trong cả kim loại có tính khử yếu hèn (Cu, Ag)..., ko kể Pt cùng Au. Thời gian này, sắt kẽm kim loại bị oxi hóa đến hơn cả cao nhất. Thành phầm của phản nghịch ứng này đã là NO2(+4) đối với HNO3 đặc cùng NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric sệt nguội vì chưng lớp màng oxit bền được chế tạo ra ra đảm bảo chúng không xẩy ra oxy hóa tiếp. Đây cũng là tại sao bình nhôm hoặc fe được dùng làm đựng HNO3 đặc.
Phương trình phản nghịch ứng:
Kim một số loại + HNO3 quánh → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)
Kim một số loại + HNO3 loãng → muối hạt nitrat + NO + H2O
Kim nhiều loại + HNO3 loãng lạnh lẽo → muối nitrat + H2
Mg(rắn) + 2HNO3 loãng rét → Mg(NO3)2 + H2 (khí)
Ví dụ:
Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2(↑) + 2H2O
0 +5 +2 +4
3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO (↑) + 4H2O
0 +5 +2 +2
Tác dụng với phi kimKhi được đun nóng, HNO3 đặc có công dụng oxi hóa được những phi kim như S, C, P... (các nhân tố á kim, không tính halogen cùng silic). Thành phầm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) với oxit nito (với axit loãng và nước).
Ví dụ:
S + 6HNO3 sệt → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)
0 +5 +6 +4
C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2
P + 5HNO3 quánh → 5NO2 + H2O + H3PO4
3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O
Tác dụng với hòa hợp chấtLà giữa những axit rất mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có khả năng oxi hóa - hủy hoại nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ không giống nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,... Phần đa bị tàn phá hoặc bốc cháy lúc tiếp xúc với HNO3 đặc. Bởi vậy, vẫn vô cùng nguy khốn nếu để axit nitric (HNO3) xúc tiếp với khung hình người.
Ví dụ:
3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O
PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4(↓) + 8NO2 + 4H2O
HNO3 kết hợp Ag3PO4, không tính năng với HgS.
Cách pha trộn axit nitric HNO3
Trong tự nhiên, axit nitric (HNO3) sinh ra từ những trận mưa lớn gồm sét, tạo ra những trận mưa axit. Vậy trong công nghiệp cùng phòng thí nghiệm, đâu là phương pháp điều chế axit nitric?
Điều chế axit nitric trong phòng thí nghiệm
Axit nitric trong phòng thí điểm được điều chế bằng cách đun các thành phần hỗn hợp natri nitrat hoặc kali nitrat rắn cùng với axit sunfuric (H2SO4) đặc cho tới khi sót lại chất kết tinh màu trắng.
Phương trình: NaNO3 (tinh thể) + H2SO4 (đặc) → HNO3 + NaHSO4 (nhiệt độ)
HNO3 thoát ra được đưa vào bình, làm lạnh và ngưng tụ. Một để ý khi thực hiện thí nghiệm: các dụng cụ đề nghị có làm từ chất liệu thủy tinh vì chưng axit nitric khan.
Ngoài ra, axit nitric cũng hoàn toàn có thể được pha trộn trong chống thí nghiệm bằng phương pháp phân hủy nhiệt của đồng (II) nitrat tạo nên khí nitơ dioxide với khí oxy, kế tiếp truyền qua nước để tạo thành axit nitric.
Phương trình như sau:
2Cu(NO3) 2 → 2 CuO + 4 NO2 + O2
4 NO2 + O2 → HNO2 + HNO3
3 quá trình sản xuất axit nitric vào công nghiệp
Để pha chế axit nitric trong công nghiệp, bạn ta áp dụng amoniac với 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: thoái hóa khí amoniac thành nitơ monooxit bởi oxi ở ánh nắng mặt trời 850-900 độ C với hóa học xúc tác là platin.
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (850-900*C + Pt) (H
Giai đoạn 2: thoái hóa nitơ monooxit thành nitơ dioxit bằng oxi bầu không khí trong điều kiện thường.
2NO + O2 → 2NO2
Giai đoạn 3: đến nitơ đioxit tác dụng với nước và oxi, tạo ra axit nitric.
4NO2 + O2 + H2O --> 4HNO3
Dung dịch axit nitric thu được bao gồm nồng độ từ bỏ 52 - 68%. Fan ta liên tục chưng cất dung chất dịch này cùng H2SO4 đậm đặc để chiếm được HNO3 với nồng độ cao hơn nữa 68%. Axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% cùng 68%, được triển khai bằng công nghệ Ostwald vì chưng Wilhelm Ostwald sáng sủa chế.
Ứng dụng phổ cập nhất của axit nitric (HNO3) vào thực tiễn
Axit nitric HNO3 được nói đến là một trong axit cực độc với kỹ năng ăn mòn và tiêu diệt nhưng không thể không đồng ý những ứng dụng đặc biệt của nó vào thực tiễn. Những vận dụng đó là gì?
Ứng dụng axit nitric trong chống thí nghiệm
Trong chống thí nghiệm, axit nitric là một tác nhân đặc trưng với vai trò:
Làm dung dịch thử: Là thuốc thử bao gồm được áp dụng trong quy trình nitrat hóa – việc bổ sung một đội nitro, điển hình là 1 trong phân tử hữu cơ. Axit nitric cũng thường xuyên được thực hiện như một tác nhân oxy hóa mạnh.
Thí nghiệm tại trường học: Axit nitric được thực hiện tại trường học tập để thực hiện các thí nghiệm liên quan đến việc thử clorit. Điển hình độc nhất vô nhị là mang lại HNO3 công dụng với mẫu thử, kế tiếp cho dung dịch bội bạc nitrat vào nhằm tìm kết tủa white của bạc clorua.
Ứng dụng axit nitric trong công nghiệp
Axit nitric (HNO3) đóng góp một vai trò đặc biệt trong công nghiệp:
Chế chế tạo thuốc nổ: Axit nitric 68% được sử dụng để chế tạo thuốc nổ gồm những: Nitroglycerin, trinitrotoluen (TNT) với cyclotrimethylenetrinitramine (RDX).
Sản xuất phân bón: Axit nitric cũng khá được dùng để tạo nên các các loại phân bón cất nitơ như: Phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, muối nitrat như KNO3 , Ca(NO3)2 ,...
Hợp chất nền trong kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES: Axit nitric bao gồm nồng độ 0,5-2% được sử dụng làm hợp hóa học nền để khẳng định trong dung dịch tất cả tồn tại kim loại không. Người ta gọi đây là kỹ thuật ICP-MS với ICP-AES. Trong nghệ thuật này cần áp dụng axit nitric trong sáng 100% vì một trong những lượng ion kim loại bé dại cũng rất có thể gây ảnh hưởng tới tác dụng phân tích.
Ứng dụng trong ngành luyện kim, xi mạ, tinh lọc: do axit nitric làm phản ứng với phần lớn các kim loại trong số hợp chất hữu cơ nên nó được ứng dụng phổ biến trong ngành luyện kim, xi mạ và tinh lọc. Khi mang lại HNO3 kết hợp với axit clorua, thu được hỗn hợp nước có khả năng hòa rã bạch kim cùng vàng, được điện thoại tư vấn là cường toan.
Sản xuất hóa học hữu cơ: trong công nghiệp, bạn ta áp dụng axit nitric để sản xuất các chất hữu cơ, các loại bột màu, sơn tốt thuốc nhuộm vải.
Thuốc tẩy màu: HNO3 còn được thực hiện làm dung dịch tẩy màu- colorometric test. Lân cận đó, nó còn khiến cho phân biệt heroin cùng morphine.
Chất trung gian sản xuất bọt xốp polyuretan, sợi aramit và dược phẩm: HNO3 được dùng làm sản xuất nitrobenzen - một tiền chất để chế tạo ra anilin, dẫn xuất anilin với những ứng dụng then chốt trong công nghiệp sản xuất dược phẩm, bọt xốp polyuretan, gai aramit cùng các sản phẩm polyuretan khác như chất kết dính, chất bịt kín, chất quấn phủ, chất lũ hồi…
Chất tẩy rửa: Axit nitric được sử dụng làm chất tẩy rửa những đường ống và mặt phẳng kim loại, được ứng dụng phổ cập trong các nhà đồ vật sữa.
Cân bằng độ tiêu chuẩn chỉnh của nước: Axit nitric còn được dùng để đào thải các tạp chất và thăng bằng lại độ tiêu chuẩn chỉnh của nước. Bên cạnh đó, nó còn là 1 chất oxy hóa trong nguyên nhiên liệu lỏng tên lửa.
Những xem xét quan trọng bạn cần phải biết khi sử dụng axit nitric
Như bọn họ đã biết, axit nitric HNO3 là 1 trong axit độc, với quánh tính làm mòn và dễ bốc cháy. Cũng chính vì vậy, hãy an ninh khi xúc tiếp với nhiều loại axit này. Dưới đây là những lưu ý quan trọng bạn cần nhớ.
Tiếp xúc với axit nitric hoàn toàn có thể gây phần đông tổn yêu đương gì?
Tiếp xúc HNO3 qua con đường mắt
Hậu quả: tạo kích ứng có thể gây rộp giác mạc và làm mù lòa.
Cách xử lý: vào trường hòa hợp bị axit nitric phun vào mắt, bạn phải dùng nước sạch để rửa mắt ngay lập tức, nháy mắt liên tục trong 15 phút. Sau đó, hãy dùng muối natri clorua 0.9% nhằm rửa lại và tới bệnh viện để được khám chữa kịp thời.
Tiếp xúc HNO3 qua mặt đường thở
Hậu quả: tạo kích ứng nghiêm trọng, có thể gây cạnh tranh thở, dẫn đến viêm phổi và tử vong. Một trong những triệu chứng khác ví như ho, nghẹt thở, kích thích mũi…
Cách xử lý: dịch rời đến khu vực thoáng khí, ủ ấm, nằm yên ổn rồi liên lạc với đại lý y tế sớm nhất để khám chữa kịp thời.
Tiếp xúc HNO3 qua con đường da
Hậu quả: tạo kích ứng da, mẩn đỏ, ngứa rát và rộp nặng. Ở mật độ đậm đặc, nó gây phỏng da, khiến da thay đổi màu sắc vàng bởi phản ứng với protein keratin.
Cách xử lý: Ngay mau chóng bỏ xống áo bị bám axit, sử dụng khăn thô lau vết thương, kế tiếp dùng nước sạch mát (dùng xà phòng nếu có) rửa lại dấu thương các lần. Đưa nạn nhân tới cơ sở y tế để khám chữa kịp thời.
Tiếp xúc HNO3 qua con đường tiêu hóa
Hậu quả: Nuốt phải HNO3 rất có thể gây cháy miệng, rộp dạ dày.
Cách xử lý: Hãy kết hợp MgO cùng nước hoặc sữa và lòng trắng trứng rồi gửi nạn nhân tới các đại lý y tế sớm nhất để điều trị.
Phơi nhiễm lâu cùng với axit nitric rất có thể dẫn cho tới ung thư. Chính vì những hậu quả rất lớn này, khi thao tác làm việc cần tiếp xúc với axit nitric, hãy có dụng cụ bảo lãnh lao động an toàn như kính mắt, mũ, khẩu trang, căng thẳng tay, áo quần dài tay, giầy tất…và tiếp tục giữ không khí làm vấn đề thông thoáng, sạch sẽ sẽ.
Lưu ý yêu cầu nhớ để đảm bảo an toàn khi xúc tiếp với axit nitric
Axit nitric là một trong chất oxy hóa mạnh, có thể phát nổ khi tính năng với cyanit, bột kim với tự bốc cháy lúc phản ứng với turpentine. Kế bên việc chuẩn bị dụng cụ bảo lãnh lao động an toàn, nhằm đảm bảo bình an khi tiếp xúc và sử dụng axit nitric, bạn cần chú ý những nguyên tắc sau:
Khi pha loãng HNO3, hoàn hảo không được đổ nước vào axit mà buộc phải đổ axit vào nước.
Sử dụng các thùng chứa axit bởi nhựa chũm cho sắt kẽm kim loại vì axit nitric công dụng với kim loại.
Các thùng chứa nên tối màu, được bít nắp cẩn thận, tránh xa ánh nắng mặt trời.
Khu vực tàng trữ cần sạch sẽ, nhoáng mát, tránh xa những nguồn sức nóng hoặc các vật liệu không tương xứng như: Hợp chất hữu cơ, kim loại, rượu…
Nền đơn vị cần cản trở được axit.
Trong trường hợp hỏa hoạn: nếu như hỏa hoạn xẩy ra do axit nitric, bạn phải xử lý bằng phương pháp sử dụng bột khô cùng bình khí cacbon dioxit nhằm dập lửa. Sau đó, sử dụng dung dịch kiềm để th-nc axit. Dịch rời nhanh chóng số đông thùng chứa HNO3, hoặc dùng nước làm cho nguội những thùng này tránh vấn đề phát nổ.
Trong trường đúng theo axit nitric bị tràn, rò rỉ: Hãy cần sử dụng đất, cát khóa lên nơi axit bị thất thoát ra. Sau đó, sử dụng soda hoặc Ca(OH)2 khan nhằm trung hòa. Tiếp tục dùng nước để gia công sạch khoanh vùng hóa chất HNO3 bị rò rỉ.
Bài tập về axit nitric SGK hóa học 11 kèm giải thuật chi tiết
Để nắm vững hơn những kỹ năng và kiến thức về axit nitric (HNO3), cùng áp dụng những định hướng đã học tập trên để thực hành một số trong những bài tập cơ bạn dạng trong SGK chất hóa học 11 bên dưới đây.
Giải bài xích 1 trang 45 SGK Hóa 11
Viết cách làm electron và công thức cấu tạo của axit nitric. Cho thấy thêm nguyên tố nitơ tất cả hoá trị với số oxi hoá bởi bao nhiêu?
Lời giải:
Công thức electron:
Công thức cấu tạo:
Nguyên tố nitơ tất cả hoá trị 4 cùng số oxi hoá +5
Giải bài xích 2 SGK Hóa 11 trang 45
Lập các phương trình hoá học:
a. Ag + HNO3 (đặc) → NO2 ↑ + ? + ?
b. Ag + HNO3 (loãng) → NO ↑ + ? + ?
c. Al + HNO3 → N2O ↑ + ? + ?
d. Zn + HNO3 → NH4NO3 + ? + ?
e. FeO + HNO3 → NO ↑ + Fe(NO3)3 + ?
f. Fe3O4 + HNO3 → NO ↑ + Fe(NO3)3 + ?
Lời giải:
Giải bài bác 3 SGK trang 45 Hóa 11
Hãy chỉ ra những đặc điểm hoá học tầm thường và khác biệt giữa axit nitric với axit sunfuric. Viết những phương trình hoá học để minh hoạ?
Lời giải:
Tính chất khác biệt:
Axit H2SO4 loãng gồm tính axit, H2SO4 đặc tất cả tính oxi hoá mạnh, còn axit HNO3 dù là axit quánh hay loãng đề tất cả tính oxi hoá mạnh dạn khi công dụng với các chất gồm tính khử.
H2SO4 loãng không chức năng được với các kim nhiều loại đứng sau hidro vào dãy chuyển động hoá học như axit HNO3.
Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Tính hóa học chung:
H2SO4 loãng cùng HNO3 đều sở hữu tính axit mạnh
Ví dụ:
Đổi màu hóa học chỉ thị: Quỳ tím đưa thành màu hồng
Tác dụng với bazơ, oxit bazơ không có tính khử (các nguyên tố tất cả số oxi hoá cao nhất):
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 6H2O
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + H2O + SO2↑
H2SO4(đặc) và axit HNO3 đều có tính oxi hoá mạnh
Ví dụ:
Tác dụng được với phần lớn các sắt kẽm kim loại (kể cả kim loại đứng sau hiđro vào dãy chuyển động hoá học) với đưa kim loại lên số oxi hoá cao nhất.
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Cu + 2H2SO4(đặc) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
Tác dụng với một vài phi kim (đưa phi kim lên số oxi hoá cao nhất)
C + 2H2SO4(đặc) → CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2HNO3 → H2SO4 + 2NO↑
Tác dụng cùng với hợp chất (có tính khử)
3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O
2FeO + 4H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
Cả nhị axit khi có tác dụng đặc nguội phần đa làm Fe cùng Al bị bị động hoá (có thể sử dụng bình làm bằng nhôm và sắt để đựng axit nitric với axit sunfuric đặc)
Giải bài 7 Hóa lớp 11 trang 45 SGK
Để pha trộn được 5,000 tấn axit nitric độ đậm đặc 60,0% buộc phải dùng bao nhiêu tấn amoniac? hiểu được sự hao hụt amoniac trong quy trình sản xuất là 3,8%.
Xem thêm: Tổng Hợp Các Mẫu Giày Converse Nam Cổ Cao Chính Hãng Chất Lượng, Giá Tốt 2021
Lời giải:
Khối lượng HNO3 nguyên chất là: 5.60/ 100 = 3 tấn
Sơ đồ phản ứng pha trộn HNO3 từ bỏ NH3:
NH3 → NO → NO2 → HNO3
1mol ← 1mol
17g 63g
x tấn 3 tấn
Theo sơ vật dụng trên, n(HNO3) = m(NH3)
→ m(NH3) = 3/63 x 17 = 0.809524 tấn
Khối lượng NH3 hao hụt là 3.8% → công suất đạt: 100 - 3.8 = 96.2%
Vì vậy, khối lượng amoniac cần dùng là: 0.809524/ 96.2% = 0.8415 tấn
Trên đó là những kỹ năng cơ phiên bản và đặc biệt nhất mà chúng ta cần ghi nhớ khi tìm hiểu về axit nitric (HNO3). Hy vọng nội dung bài viết giúp bạn nắm chắc những thông tin về loại axit thịnh hành này và rất có thể áp dụng chúng nó vào các bài bác tập Hóa học cũng như thực tiễn đời sống. Chúc bạn có một quá trình học tập kết quả và đừng quên chia sẻ bài viết nếu thấy bao gồm ích.