Giỏ hàng

PHẢN ỨNG CỦA NITRIC ACID VỚI KIM LOẠI

Quay lại: Diễn giải kiến thức Sách giáo khoa – Tạp chí KEM (tapchikem.com)

Lưu ý: (1) Tất cả các bài viết này đều được trích từ các kì báo của PROTON - Tạp chí Hóa học phổ thông, nếu trích dẫn, xin ghi nguồn đầy đủ; (2) Độc giả quan tâm đến PROTON, có thể tìm hiểu tại đây


Phản ứng giữa nitric acid với kim loại

Phản ứng giữa kim loại và nitric acid (HNO) có thể tạo thành các sản phẩm khác nhau, tùy thuộc vào bản chất kim loại, nồng độ acid và các điều kiện phản ứng. Nitric acid là tác nhân oxid hóa mạnh, nên các phản ứng diễn ra tương đối phức tạp và không thể tổng quát hóa toàn bộ.

Tuy rằng có thể chia ra một số trường hợp như sau:

Các kim loại hoạt động tương đối mạnh (như Mg, Zn, Mn) có thể phản ứng với nitric acid tạo thành nitrate kim loại tương ứng và giải phóng khí hydrogen. Ví dụ, phản ứng giữa magnesium với nitric acid loãng:

Mg + 2HNO → Mg(NO)  + H

Với các kim loại yếu hơn (như Cu) thì sản phẩm tạo thành thường là nitrate của kim loại cùng với sản phẩm khử của N⁵ – thay vì hydrogen – và nước. Sản phẩm khử của N⁵ thường là NO (với acid đậm đặc) hoặc NO (với acid loãng). Ví dụ:

Cu + 4HNO → Cu(NO) + 2NO + 2HO

3Cu + 8HNO → 3Cu(NO) + 2NO + 4HO

Đôi khi phản ứng có thể tạo thành sản phẩm khử chứa nitrogen khác NO và NO, ví dụ như:

4Sn + 10HNO → 4Sn(NO) + NHNO  + 3HO

Các kim loại hoạt động rất yếu (như Au, Pt) thì không phản ứng với nitric acid, bất kể là nồng độ loãng hay đậm đặc.

Các kim loại Fe, Cr, Al đều không phản ứng với dung dịch HSO và HNO đậm đặc, nguội (hiện tượng thụ động hóa.)

Hình 1. Tuy rằng có một số kĩ thuật để dự đoán sản phẩm khử của nitric acid dựa vào độ hoạt động của kim loại và nồng độ của acid [1], nhưng chúng vẫn chỉ là “mẹo mực” cho một số bài thi thôi chứ không có nhiều ứng dụng thực tiễn.

Nhìn chung, phản ứng giữa kim loại và nitric acid rất khó tổng quát hóa. Chỉ một sự thay đổi về điều kiện phản ứng (nồng độ, nhiệt độ, …) cũng có thể tạo ra các sản phẩm khác nhau.

Phản ứng cũng thường tạo thành hỗn hợp sản phẩm khử thay vì chỉ một sản phẩm duy nhất, do đó không nên xây dựng các bài toán hóa học liên quan đến phản ứng này vì nó thiếu tính thực tế.

Thuật ngữ “đậm đặc” hay “loãng” với các hóa chất chỉ là một khái niệm mang tính tương đối chứ không có giá trị nồng độ chính xác cho mỗi thuật ngữ. Trong trường hợp nitric acid thì hóa chất đậm đặc thương mại thường có nồng độ khoảng 65 – 70%, và dung dịch loãng thì có thể có khoảng nồng độ biến đổi từ 1% đến dưới 50%.

Tài liệu tham khảo

Kurushkin, M. (2015). Writing Reactions of Metals with Nitric Acid: A Mnemonic Device for Introductory Chemistry Students. Journal of Chemical Education, 92(6), 1125–1126. https://doi.org/10.1021/ed5006773

Joss, E. J. (1925). The Action of Metals on Nitric Acid. The Journal of Physical Chemistry. https://doi.org/10.1021/j150267a013


Quay lại: Diễn giải kiến thức Sách giáo khoa – Tạp chí KEM (tapchikem.com)