Cân bằng HNO3 + NH3 | NH4NO3 (và phương trình NH3 + H2SO4)

Axit nitric (công thức phân tử: HNO3) là một axit mạnh, dung dịch nước của nó thường được gọi là axit nitơ. Axit nitric tinh khiết là một chất lỏng không màu, nhiệt độ sôi là 83 ° C và có vị đắng, nó ngưng tụ thành các tinh thể không màu ở -42 ° C. Nó có thể hòa trộn với nước và có tính chất ôxy hóa và ăn mòn mạnh. Tính chất của các nồng độ khác nhau của các dung dịch nước là khác nhau.

Axit nitric đậm đặc bán sẵn trên thị trường là một azeotrope, với phần khối lượng chất tan là 69,2%, điểm sôi là 121,6 ° C ở áp suất khí quyển, khối lượng riêng là 1,42g · cm-3, khoảng 16mol·L-1, và trọng lượng chất tan. Nếu tỷ lệ này đủ lớn (nồng độ cao nhất trên thị trường là trên 98%), nó được gọi là axit nitric bốc khói, là một nguyên liệu hóa học quan trọng.

Anhiđrit của axit nitric là đinitơ pentoxit (N2O5). Một lượng nhỏ axit nitric có thể được tạo ra trong cơn giông. Năng lượng giải phóng trong quá trình sấm sét cho N2 và O2 trong không khí phản ứng tạo ra NO:

N2 + O2 → 2NO

2NO + O2 → 2NO2

N2 + 2O2 → 2NO2

NO2 phản ứng với nước tạo ra axit nitric và oxit nitric:

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Một số loài mực biển (Ciona gutis) cũng có thể tiết ra axit nitric để bảo vệ chống lại kẻ thù.

Axit nitric tinh khiết có thể trải qua quá trình ion hóa tự cặp đôi: 2HNO3⇌H2O + NO2 ++ NO3-

Axit nitric, là hiđrat hóa trị cao nhất (+5) của nitơ, có tính axit mạnh. Nói chung, dung dịch nước của axit nitric được coi là bị ion hóa hoàn toàn. Axit nitric có thể trải qua phản ứng este hóa với rượu, chẳng hạn như điều chế nitroglycerin.

HNO3 + H2O → H3O + + NO3- (trong nước)

HO-NO2 + 2H2SO4 → NO2 + + 2HSO4- + H3O + (trong axit sunfuric đặc)

Dung dịch axit nitric có tính oxi hóa và ăn mòn cao bất kể nồng độ của nó. Dung dịch càng đậm đặc thì tính oxi hóa của nó càng mạnh. Axit nitric bị phân hủy thành nước, NO2 và O2 trong điều kiện ánh sáng, phương trình như sau:

4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O

Vì vậy, axit nitric phải được bảo quản trong chai màu nâu và bảo quản ở nơi thoáng mát. Axit nitric có thể hòa tan nhiều loại kim loại (như bạc) để tạo ra muối, nước và oxit nitơ. Khi nồng độ của dung dịch giảm dần, các sản phẩm khử chuyển dần từ giá cao xuống giá thấp và từ đặc nhất đến loãng nhất có thể tạo ra NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3. Sản phẩm khử nói chung là một hỗn hợp. Kim loại phản ứng với axit nitric đặc tạo ra nhiều NO2 hơn và phản ứng với axit nitric loãng tạo ra các hợp chất có hóa trị thấp hơn như NO.

Sắt, nhôm, crom và các kim loại khác có thể thụ động hóa khi axit nitric đặc nguội, chỉ tạo thành một màng oxit dày đặc trên bề mặt và sẽ không phản ứng hoàn toàn. Axit nitric đặc và axit clohiđric đặc được pha theo tỷ lệ 1: 3 là nước cường toan, có thể hòa tan các kim loại bền như vàng, bạch kim. Hầu hết các nitrat đều dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt, tạo ra oxy, oxit nitơ, oxit kim loại (và nitrit, v.v.).

Vì axit nitric cũng là một axit mạnh, nó có thể phản ứng với kiềm để trung hòa axit-bazơ.

HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

NH3 là một bazơ yếu và HNO3 là một axit mạnh. Phương trình phản ứng như sau:

NH3 + HNO3 -> NH4NO3

H2SO4 + 2NH3 ⟶ (NH4)2SO4

Amoniac hay aza là một hợp chất của nitơ và hydro, và công thức phân tử của nó là NH3. Amoniac là hiđrua phosgene đơn giản nhất, là chất khí không màu, mùi hắc. Nó là chất thải nitơ phổ biến, đặc biệt là ở các sinh vật sống dưới nước, đóng vai trò là tiền chất của thực phẩm và phân bón, nó đáp ứng rất nhiều nhu cầu dinh dưỡng của các sinh vật trên cạn.

Axit nitric (HNO3), còn được gọi là axit giàu nước và nitrat hóa, là một axit vô cơ có tính ăn mòn cao.

Hợp chất tinh khiết không màu, nhưng các mẫu cũ có xu hướng có màu vàng do phân hủy thành nitơ và ôxít nước. Nồng độ của hầu hết các axit nitric bán sẵn trong nước là 68%. Khi hàm lượng HNO3 trong dung dịch vượt quá 86% được gọi là axit nitric bốc khói. Tùy thuộc vào lượng nitơ điôxít có mặt, axit nitric bốc khói cũng được đặc trưng bởi axit nitric bốc khói trắng với nồng độ cao hơn 95% hoặc axit nitric bốc khói đỏ với nồng độ cao hơn 86%.

Axit nitric là thuốc thử chính được sử dụng để nitrat hóa, thường thêm nhóm nitro vào các phân tử hữu cơ. Mặc dù một số hợp chất nitro được tạo ra là chất nổ nhạy cảm với sốc và nhiệt, một số đủ ổn định cho đạn dược và phá dỡ, trong khi những hợp chất khác vẫn ổn định hơn và được sử dụng làm chất màu trong mực in và thuốc nhuộm. Axit nitric cũng thường được sử dụng như một chất oxy hóa mạnh.