Axit nitric tinh khiết, không màu để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển thành

Axit nitric tinh khiết, không màu để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển thành được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Axit nitric tinh khiết, không màu để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển thành

1. màu đen sẫm
2. Màu vàng
3. Màu trắng đục
4. Không chuyển màu.

Lời giải:

Đáp án đúng là B. Màu vàng

Giải thích:

Axit nitric tinh khiết không màu để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển dần sang màu vàng là do: axit HNO₃ không bền nên bị phân hủy một phần thành NO₂ làm cho axit có màu vàng.

4HNO₃ → O₂ + 2H₂O + 4NO₂↑ (màu nâu đỏ)

1. Axit nitric HNO₃ là gì?

Axit nitric được biết đến là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học HNO₃. Trong tự nhiên, loại axit này được hình thành trong những cơn mưa giông kèm sấm chớp. Nó được xem là một trong những tác nhân gây ra hiện tượng mưa axit.

2. Tính lý hóa của Axit Nitric

2.1 Tính chất vật lý của Axit nitric

- Axit nitric tinh khiết là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm, D=1,53g/cm³, sôi ở 86^ođộ C. Axit nitric tinh khiết kém bền, ngay ở điều kiện thường khi có ánh sáng bị phân hủy một phần giải phóng khí nitơ đioxit (NO₂). Khí này tan trong dung dịch axit, làm cho dung dịch có màu vàng.

- Axit nitric tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.

- Trong phòng thí nghiệm thường có loại axit đặc nồng độ 68%, D=1,40g/cm³.

- Là chất lỏng, không màu, tan tốt trong nước (C < 65%).

***Trong điều kiện thường, dung dịch có màu hơi vàng do HNO₃ bị phân hủy chậm:

4HNO₃ → 4NO₂ + 2H₂O + O₂ → phải đựng dung dịch HNO₃ trong bình tối màu.

2.2. Tính chất hóa học của Axit nitric

Các tính chất acid

Là một acid điển hình, acid nitric có mọi tính chất của acid như phản ứng với base, oxide base và muối để tạo thành các muối mới, trong số đó quan trọng nhất là muối amoni nitrat. Do tính chất oxy hóa mạnh của nó, acid nitric (ngoại trừ một số ngoại lệ) không giải phóng hydro khi phản ứng với kim loại và tạo ra các muối thường có trạng thái oxy hóa cao hơn. Vì lý do này, tình trạng ăn mòn nặng có thể xảy ra và cần phải bảo vệ thích hợp bằng cách sử dụng các kim loại hoặc hợp kim chống ăn mòn khi chứa acid này.

Acid nitric là một acid mạnh với một hằng số cân bằng acid (pKa) = -2: trong dung dịch nước, nó hoàn toàn điện ly thành các ion nitrat NO₃⁻ và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hydroni, H₃O⁺:

HNO₃ + H₂O → H₃O⁺ + NO₃⁻

Các đặc tính oxy hóa

- Phản ứng với kim loại

Là một chất oxy hóa mạnh, acid nitric phản ứng mãnh liệt với nhiều kim loại và phản ứng có thể gây nổ. Tùy thuộc vào nồng độ acid, nhiệt độ và tác nhân gây liên quan, sản phẩm tạo ra cuối cùng có thể gồm nhiều loại và nhiều sản phẩm khử đa dạng như N₂, NO, NO₂, N₂O, NH₄NO₃. Phản ứng xảy ra với hầu hết các kim loại, ngoại trừ các kim loại quý (Au, Pt) và một số hợp kim. Trong phần lớn các trường hợp, các phản ứng oxy hóa chủ yếu với acid đặc thường tạo ra nitơ dioxide (NO₂).

Cu + 4HNO₃ (đặc) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Tính chất acid thể hiện rõ đối với acid loãng, thường tạo ra nitơ oxide (NO):

3Cu + 8HNO₃ (loãng) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Do acid nitric là một chất oxy hóa mạnh, H⁺ thường hiếm khi được tạo ra. Cho nên khi kim loại phản ứng với acid nitric rất loãng (1–2% hay 0,2–0,3 M) và lạnh (gần 0 ℃) thì mới giải phóng hydro:

Mg(rắn) + 2HNO₃ (dd) → Mg(NO₃)₂ (dd) + H₂ (khí)

- Sự thụ động hóa

Dù chromi (Cr), sắt (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), mangan (Mn) và nhôm (Al) dễ hòa tan trong dung dịch acid nitric loãng, nhưng đối với acid đặc nguội lại tạo một lớp oxide kim loại Al₂O₃, Fe₂O₃,… bảo vệ chúng khỏi bị oxy hóa thêm, hiện tượng này gọi là sự thụ động hóa.

- Phản ứng với phi kim

Khi phản ứng với các nguyên tố phi kim, ngoại trừ silic và các nguyên tố nhóm halogen, các nguyên tố phi kim này thường bị oxy hóa đến trạng thái oxy hóa cao nhất và tạo ra nitơ dioxide đối với acid đặc và nitơ oxide đối với acid loãng:

C + 4HNO₃ → CO₂↑ + 4NO₂↑ + 2H₂O hoặc 3C + 4HNO₃ → 3CO₂↑ + 4NO↑ + 2H₂O

P + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2↑ + H2O

- Phản ứng với hợp chất

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

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

Ngoài ra, Ag₃PO₄ tan trong HNO₃, HgS không tác dụng với HNO₃.

- Phản ứng với hợp chất hữu cơ

Nhiều hợp chất hữu cơ bị phá hủy khi tiếp xúc với acid nitric, nên acid này rất nguy hiểm nếu rơi vào cơ thể người.

3. Quy trình sản xuất HNO₃ (Axit Nitric)

Trong tự nhiên, axit nitric HNO₃ được tạo ra từ các cơn mưa lớn có sét, gây nên những trận mưa axit.

3.1 Sản xuất HNO₃ trong phòng thí nghiệm

Trong thực tế, muối natri nitrat tinh thể tác dụng với axit sunfuric đặc, chưng cất hỗn hợp này tại nhiệt độ sôi của axit nitric là 83^oC cho đến khi còn lại chất kết tinh màu trắng. Thế nhưng phương pháp này chỉ tạo ra một lượng nhỏ axit.

- Cách điều chế HN0₃ trong phòng thí nghiệm

H2SO_4dd + NaNO₃ → HNO₃ + NaHSO₄

Axit nitric bốc khói đỏ thu được trong thí nghiệm có thể chuyển thành axit nitric màu trắng. Khi thực hiện thí nghiệm, các dụng cụ cũng cần phải làm từ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do axit nitric khan.

3.2 Sản xuất HNO₃ trong công nghiệp

Axit nitric 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.

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O (Pt, 85^oC)

2NO + O₂ → NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃

4. Mức độ an toàn của Axit nitric

- Axit Nitric có thể phản ứng dữ dội với một số hợp chất như bột kim loại và nhựa thông.

- Là chất oxy hóa mạnh gây cháy khi tiếp xúc với vật liệu hữu cơ.

- Axit Nitric là một axit ăn mòn, có khả năng gây bỏng hóa chất nghiêm trọng.

- Hít phải sẽ gặp nguy cơ về sức khỏe bao gồm ăn mòn màng nhầy, phù phổi chậm và thậm chí tử vong. Tiếp xúc với mắt có thể gây tổn thương giác mạc vĩnh viễn.

- Khi nuốt phải Acid Nitric sẽ ăn mòn nhanh chóng ở miệng, cổ họng và đường tiêu hóa.

- Ở nơi làm việc cần có hệ thống thông gió mạnh.

- Khi tiếp xúc hóa chất cần đeo kính an toàn hóa học, tấm chắn mặt, găng tay và mặt nạ phòng độc.

- Lưu trữ Axit Nitric trong một khu vực an toàn khô ráo, thoáng mát.

- Không bảo quản với các vật liệu không tương thích như hợp chất hữu cơ, kim loại, rượu hoặc độ ẩm

- Tất cả các trường hợp trên đều cần đến cơ sở y tế và phải được bác sĩ trực tiếp chuẩn đoán, chăm sóc để có những biện pháp xử lý thích hợp.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Axit nitric tinh khiết, không màu để ngoài ánh sáng lâu ngày sẽ chuyển thành. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11