Content text Bài 6 - GV.docx
- Tác động của mưa acid đối với calcium carbonate trong núi đá vôi: 2H + + CaCO 3 → Ca 2+ + CO 2 + H 2 O. - Tác động của mưa acid đối với kim loại sắt có trong thép: 2H + + Fe → Fe 2+ + H 2 . II. NITRIC ACID: 1. Cấu tạo: - Nitric acid có công thức Lewis và công thức cấu tạo như hình bên. - Đặc điểm cấu tạo của nitric acid (HNO 3 ): + Nguyên tử N có số oxi hóa + 5 là số oxi hóa cao nhất. + Liên kết O – H phân cực mạnh về phía nguyên tử oxygen. + Liên kết N → O là liên kết cho – nhận. 2. Tinh chất vật lí: - Nitric acid tinh khiết là chất lỏng, không màu, có khối lượng riêng D = 153 g/mL. Nitric acid nóng cháy ở - 42°C và sôi ở 83°C. Nitric acid bốc khói mạnh trong không khi ẩm và tan vô hạn trong nước. - Nitric acid không bền khi có ánh sáng, phân huỷ một phần thành NO 2 do đó acid HNO 3 cất giữ lâu ngày có màu vàng. 3. Tinh chất hóa học: a) Tính acid: - Nitric acid có khả năng cho proton, thể hiện tính chất của một acid Bransted-Lowry. - Làm đỏ quỳ tím, tác dụng với basic oxide, base, muối của acid yếu hơn. CuO + 2HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O NH 3 + HNO 3 NH 4 NO 3 CaCO 3 + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 ↑+ H 2 O - Trong công nghiệp, nitric acid được sử dụng đề sản xuất phân bón giàu dinh dưỡng như ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ). b) Tính oxi hoá: - Phân tử nitric acid chứa nguyên tử nitrogen có số oxi hoá cao nhất (+5) nên nitric acid có khả năng nhận electron, thể hiện tính oxi hoá mạnh. - 3HNO có số oxi hóa +5 có thể bị khử thành: 01243 22243N,NO,NO,NO,NHNO (tùy theo nồng độ). ♦ Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt) Ví dụ: 0524 33222Cu4HNO(®Æc)Cu(NO)2NO2HO 0531 233328Al30HNO(lo·ng)8Al(NO)3NO15HO Chú ý: Al, Fe, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO 3 đặc nguội do tạo ra màng oxide bền bảo vệ kim loại khỏi tác dụng của acid. ♦ Tác dụng với phi kim (C, S, P…) Ví dụ: 0564 32422S6HNOHSO6NO2HO ♦ Tác dụng với hợp chất Ví dụ: 0534 33223FeO4HNOFeNONO2HO 2502 2323HS2HNO(lo·ng)3S2NO4HO - Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông… bốc cháy khi tiếp xúc với HNO 3 đặc. - Do có tính oxi hoá mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu, xác định hàm lượng các kim loại trong quặng.
- Hỗn hợp HNO 3 đặc, HCl đặc có tỉ lệ thể tích 1 : 3 (cũng tương đương tỉ lệ mol 1 : 3) được gọi là dung dịch nước cường toan có khả năng hòa tan platium và gold. Au + HNO 3 + 3HCl ot AuCl 3 + NO + 2H 2 O Phản ứng hòa tan vàng, platium được sử dụng phổ biến ở nhiều phòng thí nghiệm, nghiên cứu. Ví dụ 6 Quan sát hình dưới đây, cho biết các liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử HNO 3 thuộc loại liên kết gì. Xác định số oxi hoá của nitrogen trong HNO 3 . Dự đoán vai trò của HNO 3 trong các phản ứng oxi hoá – khử. Đáp án: - Liên kết hoá học giữa các nguyên tử trong phân tử HNO 3 thuộc loại liên kết cộng hoá trị. - Trong HNO 3 , nitrogen có số oxi hoá là +5, đây là số oxi hoá cao nhất của nitrogen. - Dự đoán: Trong phản ứng oxi hoá – khử nitrogen đóng vai trò là chất oxi hoá. Ví dụ 7. Tại sao phải bảo quản nitric acid trong các lọ tối màu? Đáp án: Nitric acid tinh khiết kém bền, bị phân huỷ một phần giải phóng khí nitrogen dioxide (NO 2) ngay ở điều kiện thường khi có ánh sáng. Do đó, cần bảo quản nitric acid trong các lọ tối màu. Ví dụ 8. Từ đặc điểm cấu tạo, dự đoán tính tan và tính chất hoá học của nitric acid. Đáp án: - Liên kết O – H phân cực mạnh về phía nguyên tử oxygen ⇒ nitric acid tan trong nước (là dung môi phân cực). - Liên kết O – H phân cực mạnh về phía nguyên tử oxygen ⇒ nitric acid có khả năng cho proton, thể hiện tính acid. Ngoài ra, phân tử nitric acid chứa nguyên tử nitrogen có số oxi hoá cao nhất (+5) nên nitric acid có khả năng nhận electron, thể hiện tính oxi hoá mạnh. Ví dụ 9. Viết phương trình hoá học cho các phản ứng của nitric acid với các chất NaOH, NH 3 và CaCO 3 . Cho biết nitric acid thể hiện tính chất gì trong các phản ứng trên. Đáp án: NaOH + HNO 3 NaNO 3 + H 2 O NH 3 + HNO 3 NH 4 NO 3 CaCO 3 + 2HNO 3 Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 + H 2 O Tính acid. Ví dụ 10. Nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu, xác định hàm lượng các kim loại trong quặng là do nitric acid có A. tính acid mạnh. B. tính khử mạnh. C. tính oxi hóa mạnh. D. tính base mạnh. Ví dụ 11. Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau: (a) Ag + HNO 3 loãng → …………..… + NO + ……… (b) Al + HNO 3 → …………….... + ….N 2 O + ………….. (c) Mg + HNO 3 → ………….. + NH 4 NO 3 + ……….... (d) S + HNO 3 đặc, nóng ot ………….. + ………….. + H 2 O (e) Fe 3 O 4 + HNO 3 → ………….. + NO + ………….. Đáp án: (a) 3Ag + 4HNO 3 loãng → 3AgNO 3 + NO + 2H 2 O (b) 8Al + 30HNO 3 → 8Al(NO 3 ) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O (c) 4Mg + 10HNO 3 → 4Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O