Axit nitric HNO3 là dung dịch của hiđro nitrat có công thức hóa học là HNO3. Nó là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh, có khả năng nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, với hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

Bạn xem: Hno3 là ​​axit mạnh hay yếu

Hãy cùng Top Solutions tìm hiểu rõ hơn về HNO3 nhé.

1. Axit Nitric–HNO3 là gì?

Axit nitric có công thức hóa học là HNO3, được gọi là dung dịch hydro nitrat, còn được gọi là axit nitric khan. Axit này được hình thành trong tự nhiên, từ mưa do sấm sét.

2. Tính chất vật lý của axit nitric

– Axit nitric HNO3 là axit vô cơ mạnh gồm 1 nguyên tử hiđro và 1 gốc nitrat NO3, được tạo ra từ dung dịch khí nitơ đioxit (NO2) trong nước có mặt khí oxi.

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

(Nitơ điôxit NO2, là một loại khí độc màu nâu đỏ, có mùi hắc đặc trưng, ​​nặng hơn không khí và gây ô nhiễm.)

– Axit nitric HNO3 là chất lỏng không màu, dễ cháy, có tính ăn mòn cao. Dung dịch axit HNO3 không màu nhưng thường có màu vàng đỏ do có khí NO2 hòa tan.

– Axit nitric 100% nguyên chất có khối lượng riêng là 1,51 g/cm³,

– Điểm nóng chảy -42 °C

– Điểm sôi 83°C

– Dưới tác dụng của ánh sáng, axit nitric bị phân hủy tạo thành khí nitơ đioxit NO2 (nhiệt độ thường).

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2

3. Tính chất hóa học của HNO3

Axit nitric là dung dịch của hiđro nitrat có công thức hóa học là HNO3. Nó là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh, có khả năng nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, với hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

Axit nitric là một monoproton chỉ có một phân ly nên trong dung dịch nó bị điện phân hoàn toàn thành ion nitrat NO3− và một proton hydrat hay còn gọi là ion hydroni.

H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-

Một. HNO3 là axit mạnh

– Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

– Phản ứng với oxit bazơ (trong đó kim loại đạt hóa trị cao nhất) → muối + H2O:

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

– Phản ứng với bazơ (trong đó kim loại đạt hóa trị cao nhất) → muối + H2O:

2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O

– Phản ứng với muối (trong kim loại, muối đạt hóa trị cao nhất) → muối mới + axit mới:

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

b. HNO3 là chất oxi hóa mạnh

– Làm việc với kim loại:

+ HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt → muối nitrat + H2O và sản phẩm khử của N+5 (NO2, NO, N2O, N2 và NH4NO3).

M + HNO3 → M(NO3)n + H2O + NO2 (NO, N2O, N2, NH4NO3)

+ Sản phẩm khử của N+5 phụ thuộc vào độ mạnh của kim loại và nồng độ của dung dịch axit. Thông thường, dung dịch đặc → NO2, dung dịch loãng → NO; Dung dịch axit càng loãng, kim loại càng mạnh thì N bị khử càng sâu.

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Fe loãng + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

8Na + 10HNO3 → 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O

Chú ý: Nếu cho Fe hoặc hỗn hợp Fe và Cu tác dụng với dung dịch HNO3, sau phản ứng vẫn còn kim loại → trong dung dịch Fe chỉ tồn tại dưới dạng muối Fe2+. HNO3 đặc, nguội thụ động hóa Al, Fe và Cr.

– Phản ứng với phi kim → NO2 + H2O + oxit của phi kim.

C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O

S + 4HNO3 → SO2 + 4NO2 + 2H2O

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

– Phản ứng với các chất khử khác (oxit bazơ, bazơ, muối mà kim loại không có hóa trị cao nhất…).

4HNO3 + FeO → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

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

4. Điều chế axit nitric – HNO3

Trong tự nhiên, axit nitric được tạo ra từ mưa lớn kèm theo sấm sét, gây mưa axit.

* Điều chế axit nitric – HNO3 trong phòng thí nghiệm

Muối natri nitrat kết tinh được phản ứng với axit sunfuric đậm đặc, chưng cất hỗn hợp ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 °C cho đến khi còn lại một chất kết tinh màu trắng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit.

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

Axit nitric bốc khói đỏ thu được có thể được chuyển thành axit nitric trắng. Khi tiến hành thí nghiệm, các dụng cụ phải bằng thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

HNO3 là axit mạnh hay yếu” width=”480″>

* Điều chế axit nitric – HNO3 trong công nghiệp

Axit nitric loãng có thể cô đặc tới 68% axit bằng hỗn hợp azeotropic với 32% nước. Để thu được axit có nồng độ cao hơn, người ta tiến hành chưng cất bằng axit sunfuric H2SO4. H2SO4 đóng vai trò là chất khử sẽ tái hấp thụ nước.

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Pt, 850oC)

2NO + O2 → NO2

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Dung dịch axit nitric công nghiệp thường có nồng độ 52% và 68%. Việc sản xuất axit nitric được thực hiện bằng công nghệ Ostwald do Wilhelm Ostwald phát minh.

Xem thêm: Phần Tử Tập Hợp Toán, Lý Thuyết Và Bài Tập Tập Hợp Số Lớp 10

5. Ứng dụng của axit nitric

– HNO3 dùng để chế tạo thuốc nổ

– HNO3 dùng trong sản xuất phân bón

– HNO3 dùng để điều chế muối nitrat trong phòng thí nghiệm

– HNO3 được sử dụng rộng rãi trong ngành xi mạ, luyện kim

– HNO3 dùng trong nhà máy để tẩy rửa đường ống, tẩy rửa bề mặt kim loại

– HNO3 dùng để nhuộm vải, len, sợi,..

– HNO3 được dùng trong xử lý nước để loại bỏ một số tạp chất, cân bằng độ chuẩn của nước.