Axit nitric (HNO3) là một trong những dòng hóa chất nổi bật được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hiện tại. Vậy axit này là gì? cùng usogorsk.com mày mò cấu tạo, tính chất, pha trộn và áp dụng của axit nitric trong bài viết dưới đây.

Bạn đang xem: Phân tử axit nitric có bao nhiêu nguyên tử oxi


*

Axit nitric là gì?

Khái niệm: Axit nitric là một hợp hóa học vô cơ gồm công thức hóa học HNO3, được coi là một hỗn hợp nitrat hidro hay có cách gọi khác là axit nitric khan. Axit nitric được ra đời trong tự nhiên, vày sấm cùng sét giữa những cơn mưa chế tác thành.

Công thức phân tử: HNO3

Cấu tạo nên phân tử:

*

Mũi tên trong công thức cấu trúc Axit nitric bên trên cho biết: Cặp electron links chỉ bởi nguyên tử nitơ cung cấp.

Trong hợp hóa học HNO3, nitơ gồm số oxi hóa tối đa là +5, hóa trị IV.

Tính hóa học 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 ko màu, bốc khói dạn dĩ trong không gian ẩm. Dung dịch tất cả hơn 86% axit nitric được gọi là axit nitric bốc khói. Chúng hoàn toàn có thể bốc sương trắng với khói đỏ tùy thuộc vào độ đậm đặc của nitơ đioxit. Axit nitric cũng có thể tồn tại ngơi nghỉ dạng khí, ko màu. Trong môi trường tự nhiên, bởi vì sự tích tụ của nitơ phải axit nitric bao gồm màu rubi nhạt.

Axit cực độc: Axit nitric là một hóa học axit độc có tác dụng ăn mòn và rất dễ khiến cháy. D= 1.53G/cm3

Kém bền: Axit nitric HNO3 yếu bền trong cả ở điều kiện thường. Hỗn hợp HNO3 đặc phân hủy 1 phần giải phóng nitơ dioxit NO2 - khí này tan trong dung dịch axit, khiến cho dung dịch chuyển vàng.

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2 (ánh sáng khía cạnh trời)

Đây là nguyên nhân cần bảo quản axit nitric trong những chai, lọ tối màu, tránh ánh nắng và bảo đảm an toàn nhiệt độ bên dưới 0°C.

Tan trong nước: Axit nitric chảy trong nước theo bất kỳ tỉ lệ nào. (C

Nhiệt độ đông đặc: -42°C

Nhiệt độ sôi: 83°C.

Tính chất hóa học của axit nitric

Axit nitric (HNO3) là một vào những axit cực khỏe khoắn 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 đặc điểm hóa học của loại axit này? Dưới đây là 3 đặc thù hóa học trông rất nổi bật nhất của HNO3.

*

Axit nitric là giữa những axit bạo gan nhất

Axit nitric được xếp hạng trong list những axit mạnh dạn nhất.

Đây là 1 trong axit khan - một monoaxit mạnh có thể nitrat hóa những hợp chất vô cơ với hằng số cân đối axit (pKa) = -2.

Axit nitric phân li hoàn toàn thành các ion H+ với NO3- trong hỗn hợp loãng.

Dung dịch HNO3 làm quỳ tím chuyển đỏ.

Tác dụng với oxit bazơ, bazơ với muối của axit yếu rộng tạo ra muối bột 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 bột mà kim loại trong hợp chất này không 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 oxi hóa mạnh. Nó rất có thể bị khử đến các sản phẩm khác biệt của nitơ, nhờ vào vào nồng độ axit khỏe khoắn hay yếu ớt của hóa học khử. Cùng mày mò tính lão hóa của axit nitric trải qua 3 phản ứng:

Tác dụng cùng với kim loại

Tác dụng với phi kim

Tác dụng với vừa lòng chất

Tác dụng với kim loại

Axit nitric có khả năng oxi hóa phần đông các kim loại tạo ra muối nitrat, ngay cả kim loại có tính khử yếu đuối (Cu, Ag)..., bên cạnh Pt và Au. Lúc này, sắt kẽm kim loại bị oxi hóa tới mức cao nhất. Sản phẩm của phản bội ứng này đang là NO2(+4) đối với HNO3 đặc cùng NO(+2) đối với HNO3 loãng. Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric quánh nguội vì lớp màng oxit bền được chế tạo ra bảo vệ chúng không xẩy ra oxy hóa tiếp. Đây cũng là tại sao bình nhôm hoặc sắt được dùng làm đựng HNO3 đặc.

Phương trình phản ứng:

Kim nhiều loại + HNO3 sệt → muối nitrat + NO + H2O (nhiệt độ)

Kim một số loại + HNO3 loãng → muối bột nitrat + NO + H2O

Kim các loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng giá buốt → 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 kim

Khi được đun nóng, HNO3 đặc có tác dụng oxi hóa được những phi kim như S, C, P... (các nhân tố á kim, ngoại trừ halogen cùng silic). Thành phầm tạo thành là nito dioxit (nếu là axit nitric đặc) cùng oxit nito (với axit loãng cùng nước).

Ví dụ:

S + 6HNO3 quánh → H2SO4 + 6NO2(↑) + 2H2O (nhiệt độ)

0 +5 +6 +4

C + 4HNO3 quánh → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 quánh → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

Tác dụng với hòa hợp chất

Là trong số những axit cực mạnh, axit nitric (HNO3) đặc có tác dụng oxi hóa - hủy hoại nhiều hợp hóa học vô cơ, hữu cơ khác nhau.. Vải, giấy, mùn cưa,... Số đông bị tàn phá hoặc bốc cháy lúc tiếp xúc cùng với HNO3 đặc. Vì chưng vậy, vẫn vô cùng gian nguy nếu nhằm axit nitric (HNO3) xúc tiếp với khung hình người.

Ví dụ:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S (↓) + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 quánh → PbSO4(↓) + 8NO2 + 4H2O

HNO3 tổ hợp Ag3PO4, không tác dụng với HgS.

Cách điều chế axit nitric HNO3

Trong từ nhiên, axit nitric (HNO3) sinh ra từ những cơn mưa lớn gồm sét, tạo ra những trận mưa axit. Vậy vào công nghiệp với phòng thí nghiệm, đâu là giải pháp điều chế axit nitric?

*

Điều chế axit nitric trong chống thí nghiệm

Axit nitric trong phòng thí điểm được điều chế bằng phương pháp đun tất cả hổn hợp natri nitrat hoặc kali nitrat rắn với axit sunfuric (H2SO4) đặc cho đến khi sót lại chất kết tinh màu trắng.

*

Phương trình: NaNO3 (tinh thể) + H2SO4 (đặc) → HNO3 + NaHSO4 (nhiệt độ)

HNO3 bay ra được đưa vào bình, làm cho lạnh cùng ngưng tụ. Một xem xét khi thực hiện thí nghiệm: các dụng cụ đề nghị có gia công bằng chất liệu thủy tinh vì chưng axit nitric khan.

Ngoài ra, axit nitric cũng có thể được pha chế trong phòng thí nghiệm bằng cách phân hủy nhiệt của đồng (II) nitrat tạo thành khí nitơ dioxide với khí oxy, tiếp đến 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 quy trình sản xuất axit nitric vào công nghiệp

Để pha trộn axit nitric trong công nghiệp, tín đồ ta thực hiện amoniac với 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: lão hóa khí amoniac thành nitơ monooxit bằng oxi ở ánh sáng 850-900 độ C với chất xúc tác là platin.

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (850-900*C + Pt) (H

Giai đoạn 2: oxi hóa nitơ monooxit thành nitơ dioxit bởi oxi không gian trong đk thường.

2NO + O2 → 2NO2

Giai đoạn 3: đến nitơ đioxit tác dụng với nước và oxi, tạo thành axit nitric.

4NO2 + O2 + H2O --> 4HNO3

Dung dịch axit nitric thu được gồm nồng độ từ bỏ 52 - 68%. Tín đồ ta thường xuyên chưng đựng dung dịch này cùng H2SO4 đậm quánh để chiếm được HNO3 cùng với nồng độ cao hơn 68%. Axit nitric công nghiệp thông thường có nồng độ 52% cùng 68%, được thực hiện bằng công nghệ Ostwald vì chưng Wilhelm Ostwald sáng sủa chế.

Ứng dụng thịnh hành nhất của axit nitric (HNO3) trong thực tiễn

Axit nitric HNO3 được nói đến là 1 trong những axit cực độc với tài năng ăn mòn và hủy diệt nhưng ko thể lắc đầu những ứng dụng đặc biệt của nó vào thực tiễn. Những ứng dụng đó là gì?

*

Ứng dụng axit nitric trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, axit nitric là 1 trong những tác nhân đặc biệt quan trọng với vai trò:

Làm dung dịch thử: Là dung dịch thử chính được thực hiện trong quy trình nitrat hóa – việc bổ sung một đội nitro, điển hình là một phân tử hữu cơ. Axit nitric cũng thường được sử dụng như một tác nhân oxy hóa mạnh.

Thí nghiệm trên trường học: Axit nitric được sử dụng tại trường học để tiến hành các thí nghiệm liên quan đến việc thử clorit. Điển hình độc nhất vô nhị là đến HNO3 chức năng với mẫu thử, kế tiếp cho dung dịch bạc bẽo nitrat vào để tìm kết tủa trắng của bạc bẽo clorua.

Ứng dụng axit nitric trong công nghiệp

Axit nitric (HNO3) đóng một vai trò đặc biệt trong công nghiệp:

Chế tạo ra thuốc nổ: Axit nitric 68% được áp dụng để chế tạo thuốc nổ bao gồm: Nitroglycerin, trinitrotoluen (TNT) và cyclotrimethylenetrinitramine (RDX).

Sản xuất phân bón: Axit nitric cũng rất được dùng để tạo thành các nhiều loại phân bón cất nitơ như: Phân đạm một lá nitrat amoni NH4NO3, muối bột nitrat như KNO3 , Ca(NO3)2 ,...

Hợp hóa học nền trong chuyên môn ICP-MS với ICP-AES: Axit nitric gồm nồng độ 0,5-2% được áp dụng làm hợp hóa học nền để xác minh trong dung dịch có tồn tại sắt kẽm kim loại không. Tín đồ ta gọi đây là kỹ thuật ICP-MS và ICP-AES. Trong chuyên môn này cần áp dụng axit nitric tinh khiết 100% vì một số trong những lượng ion kim loại nhỏ tuổi cũng rất có thể gây ảnh hưởng tới tác dụng phân tích.

Ứng dụng trong lĩnh vực luyện kim, xi mạ, tinh lọc: bởi vì axit nitric bội nghịch ứng với hầu như các kim loại trong số hợp hóa học hữu cơ nên nó được ứng dụng phổ biến trong ngành luyện kim, xi mạ và tinh lọc. Khi mang đến HNO3 kết hợp với axit clorua, thu được dung dịch nước có công dụng hòa tan bạch kim với vàng, được call là cường toan.

Sản xuất hóa học hữu cơ: vào công nghiệp, fan ta áp dụng axit nitric nhằm sản xuất những chất hữu cơ, những loại bột màu, sơn xuất xắc thuốc nhuộm vải.

Thuốc tẩy màu: HNO3 còn được sử dụng làm thuốc tẩy màu- colorometric test. ở bên cạnh đó, nó còn giúp phân biệt heroin cùng morphine.

Chất trung gian sản xuất bọt bong bóng xốp polyuretan, tua aramit với dược phẩm: HNO3 được dùng làm sản xuất nitrobenzen - một tiền chất để phân phối ra anilin, dẫn xuất anilin cùng với những áp dụng then chốt vào công nghiệp cung ứng dược phẩm, bọt xốp polyuretan, gai aramit với các sản phẩm polyuretan khác ví như chất kết dính, hóa học bịt kín, chất bọc phủ, chất bọn hồi…

Chất tẩy rửa: Axit nitric được sử dụng làm hóa học tẩy rửa các đường ống và mặt phẳng kim loại, được ứng dụng phổ biến trong những nhà trang bị sữa.

Cân bởi độ tiêu chuẩn của nước: Axit nitric còn được dùng để vứt bỏ các tạp hóa học và cân bằng lại độ tiêu chuẩn chỉnh của nước. Sát bên đó, nó còn là một trong chất lão hóa trong nhiên liệu lỏng thương hiệu lửa.

Những chú ý quan trọng bạn cần phải biết khi thực hiện axit nitric

Như họ đã biết, axit nitric HNO3 là 1 trong axit độc, với đặc tính bào mòn và dễ dàng bốc cháy. Bởi vì vậy, hãy bình an khi xúc tiếp với một số loại axit này. Dưới đó là những xem xét quan trọng bạn cần nhớ.

*

Tiếp xúc với axit nitric hoàn toàn có thể gây phần lớn tổn yêu đương gì?

Tiếp xúc HNO3 qua đường mắt

Hậu quả: gây kích ứng rất có thể gây bỏng giác mạc và có tác dụng mù lòa.

Cách xử lý: vào trường phù hợp bị axit nitric bắn vào mắt, bạn phải dùng nước sạch nhằm rửa đôi mắt ngay lập tức, nháy mắt tiếp tục trong 15 phút. Sau đó, hãy cần sử dụng muối natri clorua 0.9% để rửa lại cùng tới cơ sở y tế để được khám chữa kịp thời.

Tiếp xúc HNO3 qua con đường thở

Hậu quả: gây kích ứng nghiêm trọng, có thể gây nặng nề thở, dẫn đến viêm phổi và tử vong. Một trong những triệu chứng khác như ho, nghẹt thở, kích ứng mũi…

Cách xử lý: dịch rời đến quanh vùng thoáng khí, ủ ấm, nằm yên rồi liên lạc với đại lý y tế gần nhất để khám chữa kịp thời.

Tiếp xúc HNO3 qua con đường da

Hậu quả: gây kích ứng da, mẩn đỏ, ngứa rát và rộp nặng. Ở mật độ đậm đặc, nó gây rộp da, khiến da đổi màu vàng vày phản ứng cùng với protein keratin.

Cách xử lý: Ngay nhanh chóng bỏ quần áo bị dính axit, sử dụng khăn khô lau lốt thương, kế tiếp dùng nước sạch sẽ (dùng xà phòng trường hợp có) cọ lại vết thương những lần. Đưa nàn nhân tới khám đa khoa để điều trị kịp thời.

Tiếp xúc HNO3 qua con đường tiêu hóa

Hậu quả: Nuốt cần HNO3 hoàn toàn có thể gây cháy miệng, bỏng dạ dày.

Cách xử lý: Hãy kết hợp MgO cùng nước hoặc sữa với lòng white trứng rồi chuyển nạn nhân tới các đại lý y tế gần nhất để điều trị.

Phơi lây truyền lâu cùng với axit nitric rất có thể dẫn cho tới ung thư. Bởi vì những hậu quả nghiêm trọng này, khi thao tác cần xúc tiếp với axit nitric, hãy sở hữu dụng cụ bảo lãnh lao động bình an như kính mắt, mũ, khẩu trang, ức chế tay, áo quần dài tay, giày tất…và liên tiếp giữ không gian làm vấn đề thông thoáng, không bẩn sẽ.

Lưu ý đề xuất nhớ nhằm đảm bảo an ninh khi tiếp xúc với axit nitric

Axit nitric là một trong chất lão hóa mạnh, rất có thể phát nổ khi tác dụng với cyanit, bột kim với tự bốc cháy lúc phản ứng cùng với turpentine. Ko kể việc chuẩn bị dụng cụ bảo hộ lao đụng an toàn, để đảm bảo bình an khi xúc tiếp và áp dụng axit nitric, các bạn cần để ý những nguyên tắc sau:

Khi trộn loãng HNO3, tuyệt đối không được đổ nước vào axit mà đề xuất đổ axit vào nước.

Sử dụng các thùng cất axit bởi nhựa thay cho sắt kẽm kim loại vì axit nitric tính năng với kim loại.

Các thùng chứa phải tối màu, được đậy nắp cẩn thận, kị xa ánh nắng mặt trời.

Khu vực tàng trữ cần sạch sẽ, nháng mát, kiêng xa các nguồn nhiệt hoặc những vật liệu không tương thích như: Hợp hóa học hữu cơ, kim loại, rượu…

Nền đơn vị cần cản trở được axit.

Trong trường phù hợp hỏa hoạn: nếu như hỏa hoạn xảy ra do axit nitric, bạn cần xử lý bằng phương pháp sử dụng bột khô và bình khí cacbon dioxit để dập lửa. Sau đó, sử dụng dung dịch kiềm để trung hòa - nhân chính axit. Dịch rời nhanh chóng hồ hết thùng cất HNO3, hoặc dùng nước làm cho nguội những thùng này tránh vấn đề phát nổ.

Trong trường vừa lòng axit nitric bị tràn, rò rỉ: Hãy sử dụng đất, cát phủ lên nơi axit bị rò rỉ ra. Sau đó, sử dụng soda hoặc Ca(OH)2 khan nhằm trung hòa. Liên tục dùng nước để gia công sạch khu vực hóa chất HNO3 bị rò rỉ.

Bài tập về axit nitric SGK chất hóa học 11 kèm lời giải chi tiết

Để nắm vững hơn những kỹ năng và kiến thức về axit nitric (HNO3), cùng áp dụng những định hướng đã học trên nhằm thực hành một trong những bài tập cơ bạn dạng trong SGK chất hóa học 11 dưới đây.

*

Giải bài xích 1 trang 45 SGK Hóa 11

Viết phương pháp electron với công thức cấu tạo của axit nitric. Cho biết thêm nguyên tố nitơ bao gồm hoá trị với số oxi hoá bằng 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 bác 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 xích 3 SGK trang 45 Hóa 11

Hãy đã cho thấy những tính chất hoá học thông thường và khác hoàn toàn giữa axit nitric và axit sunfuric. Viết những phương trình hoá học để minh hoạ?

Lời giải:

Tính hóa học khác biệt:

Axit H2SO4 loãng tất cả tính axit, H2SO4 đặc bao gồm tính oxi hoá mạnh, còn axit HNO3 dù là axit sệt hay loãng đề có tính oxi hoá mạnh khi chức năng với những chất gồm tính khử.

H2SO4 loãng không chức năng được với những kim một số loại đứng sau hidro trong dãy hoạt động hoá học như axit HNO3.

Fe + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + H2↑

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Tính chất chung:

H2SO4 loãng với HNO3 đều phải sở hữu tính axit mạnh

Ví dụ:

Đổi màu chất chỉ thị: Quỳ tím chuyển thành color hồng

Tác dụng cùng 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 phải có tính oxi hoá mạnh

Ví dụ:

Tác dụng được với số đông các kim loại (kể cả sắt kẽm kim loại đứng sau hiđro vào dãy hoạt động hoá học) và đưa sắt kẽm 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 hóa học (có tính khử)

3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 5H2O

2FeO + 4H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O

Cả hai axit khi làm cho đặc nguội gần như làm Fe cùng Al bị thụ động hoá (có thể dùng bình làm bởi nhôm và sắt nhằm đựng axit nitric với axit sunfuric đặc)

Giải bài xích 7 Hóa lớp 11 trang 45 SGK

Để điều chế được 5,000 tấn axit nitric mật độ 60,0% bắt buộc dùng từng nào tấn amoniac? biết rằng sự hao hụt amoniac trong quy trình sản xuất là 3,8%.

Xem thêm: Như Thế Nào Là Người Tham Gia Giao Thông Có Văn Hóa Giao Thông”

Lời giải:

Khối lượng HNO3 nguyên chất là: 5.60/ 100 = 3 tấn

Sơ thứ phản ứng điều chế HNO3 từ bỏ NH3:

NH3 → NO → NO2 → HNO3

1mol ← 1mol

17g 63g

x tấn 3 tấn

Theo sơ đồ dùng trên, n(HNO3) = m(NH3)

→ m(NH3) = 3/63 x 17 = 0.809524 tấn

Khối lượng NH3 hao hụt là 3.8% → hiệu suất đạt: 100 - 3.8 = 96.2%

Vì vậy, khối lượng amoniac bắt buộc dùng là: 0.809524/ 96.2% = 0.8415 tấn

Trên đó là những kỹ năng cơ bạn dạng và quan trọng nhất mà các bạn cần ghi lưu giữ khi tìm hiểu về axit nitric (HNO3). Hy vọng bài viết giúp các bạn nắm chắc các thông tin về loại axit thông dụng này và hoàn toàn có thể áp dụng nó vào các bài tập Hóa học cũng như thực tiễn đời sống. Chúc bạn có một quá trình học tập tác dụng và hãy nhờ rằng chia sẻ nội dung bài viết nếu thấy gồm ích.