Trang Chủ › Cu hno3

Phản ứng giữa Cu HNO3 (axit nitric)

Hóa Chất Miền Bắc - tháng 12 01, 2024 - Cu hno3
Nội Dung

Khi đồng (Cu) phản ứng với axit nitric (HNO₃), tùy vào nồng độ của axit nitric, có thể sinh ra các sản phẩm khác nhau. Nếu axit nitric loãng, sản phẩm chủ yếu là đồng(II) nitrat (Cu(NO₃)₂) và khí nitrogen dioxide (NO₂). Nếu axit nitric đặc hơn, phản ứng có thể tạo ra đồng(II) nitrat (Cu(NO₃)₂) và khí dinitrogen tetroxide (N₂O₄).

Phương trình phản ứng

  • Khi axit nitric loãng (dưới nồng độ 10%):

    Cu(s)+4HNO3(aq)→Cu(NO3)2(aq)+2H2O(l)+2NO(g)Cu (s) + 4HNO_3 (aq) \rightarrow Cu(NO_3)_2 (aq) + 2H_2O (l) + 2NO (g)

     NO (nitric oxide) là một khí không màu và có thể chuyển thành NO₂ trong không khí.

  • Khi axit nitric đặc:

    3Cu(s)+8HNO3(aq)→3Cu(NO3)2(aq)+2NO2(g)+4H2O(l)3Cu (s) + 8HNO_3 (aq) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 (aq) + 2NO_2 (g) + 4H_2O (l)

     NO₂ (nitrogen dioxide) là khí màu nâu đặc trưng, dễ dàng nhận diện trong các phản ứng với axit nitric đặc.

Chi tiết phản ứng

  1. Chất tham gia:

    • Cu (đồng): Là kim loại có tính khử, dễ dàng phản ứng với axit nitric để tạo ra các muối đồng và khí oxit nitơ.
    • HNO₃ (axit nitric): Là axit mạnh, có tính oxi hóa mạnh, do đó khi phản ứng với đồng, nó sẽ oxy hóa đồng và tạo ra các sản phẩm như muối đồng và khí NO hoặc NO₂.

  2. Sản phẩm:

    • Cu(NO₃)₂ (đồng(II) nitrat): Là muối màu xanh lam, dễ tan trong nước.
    • NO (nitric oxide) hoặc NO₂ (nitrogen dioxide): Tùy vào điều kiện phản ứng, khí này có thể gây hại cho hệ hô hấp và cần xử lý cẩn thận. NO₂ có màu nâu, là khí độc hại.
    • H₂O (nước): Là sản phẩm phụ của phản ứng giữa axit và kim loại.

Bài tập liên quan

Bài tập 1: Tính khối lượng Cu(NO₃)₂ thu được khi cho 10g đồng phản ứng với axit nitric loãng.

Hướng dẫn giải:

  1. Tính số mol Cu:

    • Khối lượng mol của Cu là 63,5 g/mol.
    nCu=1063.5≈0.157 moln_{Cu} = \frac{10}{63.5} \approx 0.157 \, \text{mol}

  2.  Tính số mol Cu(NO₃)₂ thu được:

    • Theo phương trình phản ứng, 1 mol Cu tạo ra 1 mol Cu(NO₃)₂, vì vậy số mol Cu(NO₃)₂ thu được cũng là 0.157 mol.

  3. Tính khối lượng Cu(NO₃)₂:

    • Khối lượng mol của Cu(NO₃)₂ là:
    MCu(NO3)2=63.5+2×(14+3×16)=187 g/molM_{Cu(NO_3)_2} = 63.5 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 187 \, \text{g/mol}
    •  Khối lượng Cu(NO₃)₂:
    mCu(NO3)2=0.157×187≈29.3 gm_{Cu(NO_3)_2} = 0.157 \times 187 \approx 29.3 \, \text{g}

 Kết quả: Khối lượng Cu(NO₃)₂ thu được là 29.3g.

Bài tập 2: Cho 20g Cu phản ứng với HNO₃ đặc. Tính thể tích khí NO₂ sinh ra (ở điều kiện chuẩn).

Hướng dẫn giải:

  1. Tính số mol Cu:

    nCu=2063.5=0.315 moln_{Cu} = \frac{20}{63.5} = 0.315 \, \text{mol}

  2.  Tính số mol NO₂ sinh ra:

    • Theo phương trình phản ứng, 3 mol Cu tạo ra 2 mol NO₂, vì vậy số mol NO₂ sinh ra là:
    nNO2=23×0.315=0.21 moln_{NO_2} = \frac{2}{3} \times 0.315 = 0.21 \, \text{mol}

  3.  Tính thể tích khí NO₂:

    • 1 mol khí NO₂ chiếm thể tích 22.4 lít ở điều kiện chuẩn, vậy thể tích NO₂ là:
    VNO2=0.21×22.4=4.704 lıˊtV_{NO_2} = 0.21 \times 22.4 = 4.704 \, \text{lít}

 Kết quả: Thể tích NO₂ sinh ra là 4.704 lít.

>> xem thêm axit nitric HNO3: https://blog.mienbacchem.com/2024/12/axit-nitric-hno3.html

Ứng dụng của phản ứng

  1. Sản xuất muối đồng(II) nitrat:
    Cu(NO₃)₂ thu được trong phản ứng này có ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất phân bón, và trong các ứng dụng hóa học khác như làm thuốc thử, chế tạo một số hợp chất đồng khác.

  2. Ứng dụng trong phân tích hóa học:
    Phản ứng giữa đồng và axit nitric thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm để tạo ra Cu(NO₃)₂ làm chất chuẩn trong các thí nghiệm phân tích.

  3. Sản xuất khí NO₂ (dioxid nitrogen):
    NO₂ thu được từ phản ứng có ứng dụng trong nghiên cứu và sản xuất, đặc biệt là trong ngành công nghiệp sản xuất thuốc nổ và các hợp chất nitơ.

Lưu ý khi thực hiện phản ứng

  1. An toàn khi làm việc với axit nitric:
    Axit nitric là một axit mạnh và có tính oxi hóa mạnh. Cần phải sử dụng kính bảo hộ, găng tay, và áo bảo hộ khi làm việc với axit nitric để tránh bỏng và tiếp xúc trực tiếp với axit.

  2. Khí NO₂ có tính độc hại:

    • Khí NO₂ sinh ra trong phản ứng có màu nâu đặc trưng và là khí độc hại. Cần phải thực hiện phản ứng trong tủ hút khí hoặc trong môi trường có thông gió tốt để đảm bảo an toàn.
    • NO₂ có thể gây tổn thương cho hệ hô hấp và mắt, vì vậy cần sử dụng thiết bị bảo vệ đầy đủ.

  3. Thực hiện trong môi trường mở:
    Khi phản ứng với HNO₃ đặc, khí NO₂ có thể tích tụ trong không khí và gây nguy hiểm. Cần thực hiện phản ứng trong môi trường mở hoặc có hệ thống hút khí để loại bỏ khí độc.

  4. Nhiệt độ và nồng độ axit:
    Phản ứng giữa Cu và HNO₃ có thể xảy ra nhanh chóng, đặc biệt với axit nitric đặc. Cần kiểm soát nhiệt độ và nồng độ axit để tránh phản ứng quá mạnh, dẫn đến việc sinh ra nhiều khí độc.

Tóm tắt

Phản ứng giữa Cu (đồng) và HNO₃ (axit nitric) tạo ra Cu(NO₃)₂ (canxi nitrat), NO (nếu HNO₃ loãng) hoặc NO₂ (nếu HNO₃ đặc), và nước (H₂O). Phản ứng này có ứng dụng trong sản xuất muối đồng, nghiên cứu và sản xuất khí NO₂, nhưng cần chú ý đến an toàn khi làm việc với axit nitric và khí NO₂ độc hại.

096.474.5075