Gia sư, luyện thi, dạy nghề, tư vấn, viết bài, dịch thuật, thiết kết, lập trình, digital marketing

Axit nitric – Khái niệm, tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

HNO3 là một trong những axit được nhắc tới nhiều nhất ở lĩnh vực hóa học trong cả công tác giảng dạy cũng như ứng dụng thực tế. Vậy cụ thể đây là dòng axit như thế nào? Nó có cấu, các tính chất và ứng dụng ra sao? Hãy cùng với Vietlearn tìm hiểu axit nitric ở ngay bài viết dưới đây nhé.

Giải đáp thắc mắc axit nitric

Axit nitric là gì? Axit nitric có cấu tạo như thế nào

Axit nitric được biết đến là một trong những axit cực mạnh. Công thức hóa học của nó là HNO3. Axit nitric nguyên bản tồn tại dưới dạng thể lỏng, không màu và đặc biệt biệt bốc khói mạnh ở môi trường không khí ẩm. Đây cũng chính là lý do mà người ta bắt gặp HNO3 trong những cơn mưa đi kèm sấm chớp. Loại axit này cũng đồng thời là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng mưa axit.

Bên cạnh đó, HNO3 còn được biết là dòng axit có tính độc hại và rất dễ gây cháy. Nếu để lâu, axit nitric sẽ có khả năng chuyển thành màu vàng và nguyên nhân là do sự tích tụ của nito oxit. Dung dịch axit nitric nếu có hơn 86% là HNO3 thì được gọi là axit nitric bốc khói. Tùy thuộc vào số lượng nito oxit mà nó được quy định với các màu khác nhau.

Amoniac và muối amoniac – Học tốt hóa 10 cùng Vietlearn

Tính chất vật lý của HNO3

Trước tiên, chúng ta hãy cùng tìm hiểu vật các tính chất vật lý của HNO3.

Tồn tại ở dạng thể lỏng. Là chất lỏng không màu và có khả năng tự bốc khói trong môi trường không khí ẩm. Tỷ trọng là 1,51 g/cm3.

Là chất kém bền và dễ dàng bị phân hủy bởi ánh sáng sinh ra khi nito dioxit. Khí này khi tan ra trong dung dịch có màu vàng. Đây chính là nguyên nhân xuất hiện dung dịch màu vàng ở phần trên.

HNO3 tan vô hạn trong nước, độ pH= -2

Tính chất hóa học của HNO3

Tính chất hóa học được cụ thể hóa bằng cách mà chất này tác dụng được với các chất khác. HNO3 vừa đóng vai trò như một axit thông thường lại vừa đóng vai trò của một chất có khả năng oxi hóa cực mạnh.

Tính chất hóa học của axit nitric

HNO3 là một axit mạnh

HNO3 là axit nên có khả năng làm quỳ tím chuyển đỏ.

Tác dụng với oxit bazo tạo ra muối và nước.

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

Tác dụng với bazo tạo ra muối và nước.

2HNO3 + Cu(OH)2 → Cu(NO3)2 + H2O

Tác dụng với muối tạo ra muối mới và axit mới

2HNO3 + CuSO4 → Cu(NO3)2 + SO2 + H2O

HNO3 là chất oxi hóa mạnh

Tác dụng với kim loại:

Gọi HNO3 là một chất oxi hóa mạnh do nó có thể tác dụng được với hầu hết các kim loại ngoại trừ Au và Pt. Thông thường tạo thành muối nitrat, nước và các sản phẩm khử khác nhau tùy thuộc vào kim loại.

A + HNO3 → A(NO3)x + H2O + NO (NO2, N2, NH4NO3)

Các sản phẩm khử có thể xuất hiện tùy thuộc vào độ mạnh yếu của từng kim loại và nồng độ của dung dịch. Kim loại càng mạnh thì Nito sẽ bị khử xuống hóa trị càng thấp. Đối với đồng cho Nito hóa trị 4, với sắt cho hóa trị 2 và với Na cho hóa trị -3.

Trong trường hợp HNO3 loãng tác dụng với sắt hoặc hỗn hợp đồng sắt mà còn dư kim loại thì chỉ cho ra muối sắt 2.

HNO3 đặc nguội không thể tác dụng với các kim loại: Al, Fe và Cr. Đây là hiện tượng thụ động hóa.

TÌm hiểu thêm Tìm hiểu muối nitrat là gì với phương pháp học hiệu quả của Vietlearn

Tác dụng với phi kim:

HNO3 còn có khả năng tác dụng với các phi kim cho ra nito dioxit, nước và oxit của phi kim đó.

VD: C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

P + 4HNO3 → SO2 + 4NO2 + 2H2O

Tác dụng với các chất khử:

Axit nitric có khả năng tác dụng với các chất khử khác như oxit bazo, bazo và muối mà kim loại trong hợp chất chưa đạt hóa trị cao nhất. Điển hình là phản ứng với các hợp chất của sắt.

VD: 4HNO3 + FeO → Cu(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

Tác dụng với các hợp chất khác:

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa↓ + 8NO2 + 4H2O

Cách sản suất ra axit nitric

Như trình bày ở phần 1, axit nitric có thể được tìm thấy trong các cơn giông đi kèm với sấm sét. Bên cạnh đó, người ta còn có thể tạo ra HNO3 theo 2 cách: phòng thí nghiệm và công nghiệp.

Cách sản xuất axit nitric

Phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta sử dụng muối natri nitrat kết hợp với dung dịch axit sunfuric đặc nóng. Đem chưng cất hỗn hợp này ở nhiệt độ tiêu chuẩn là 83 độ. Sản phẩm là chất kết tinh màu trắng. Tuy vậy, phương pháp này thường chỉ sản xuất ra được một lượng nhỏ HNO3.

H2SO4 đặc + NaNO3 (tinh thể) → HNO3 + NaHSO4

Trong công nghiệp

HNO3 loãng có thể cô đặc đến 68% axit với một hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, tiến hành chưng cất với axit sunfuric H2SO4. H2SO4 đóng vai trò là chất khử sẽ hấp thụ lại nước.

4NO2 + O2 + 2H2O→ 4HNO3

Axit nitric dùng để làm gì?

HNO3 là chất độc hại nhưng cũng được sử dụng vào rất nhiều mục đích khác nhau:

Làm thuốc thử trong phòng thí nghiệm.

Sử dụng để sản xuất thuốc nổ.

Trong kỹ thuật được sử dụng để xác định phần còn sót lại của các kim loại trong dung dịch.

Được ứng dụng một cách rộng rãi trong ngành luyện kim và tinh lọc.

Ứng dụng làm nhiên liệu giúp tên lửa hoạt động.

Sử dụng làm chất thử màu để phân biệt chất kích thích.

Trên đây là toàn bộ những kiến thức liên quan tới Axit nitric mà Vietlearn muốn cung cấp đến cho bạn đọc. Để có thành chuyên gia trong việc chinh phục bộ môn Hóa học, hãy cùng đồng hành với chúng tôi ở những chuyên mục tiếp theo.

Tính chất hóa học của Axit – Học tốt hóa 9 cùng Vietlearn(Mở trong cửa số mới)

Tăng tốc với phương pháp học lớp 8 độc lạ(Mở trong cửa số mới)

Các phương pháp nhận biết Axit Bazơ muối – Hóa 8(Mở trong cửa số mới)

Tìm giá trị phân