Axit nitric (HNO3) là gì? Có vai trò gì trong gì trong cuộc sống

Axit nitric là axit thông dụng được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm và sản xuất công nghiệp. Vậy hóa chất này có những đặc tính nổi bật nào? Vai trò của axit nitric trong thực tế là gì? Nó có độc không? Những lưu ý khi sử dụng?

1. Axit nitric là gì?

– Axit nitric (HNO3) là một hợp chất vô cơ, được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

– Tên gọi khác: Hydro nitrat hay còn gọi là axit nitric khan.

– Trong tự nhiên, nó được hình thành từ mưa do sấm sét.

Axit nitric là gì?

2. Tính chất hóa lý của axit nitric

2.1. Tính chất vật lý

– Trạng thái: Chất lỏng hoặc khí không màu, có thể bốc khói màu trắng, vàng hoặc đỏ tùy theo lượng nitơ oxit có mặt.

– Là axit mạnh, có tính ăn mòn cao, dễ cháy và độc, có khối lượng phân tử 63,012 g/mol.

– Ở nồng độ 86%, khi tiếp xúc với không khí sẽ có khói trắng bốc lên.

– Mật độ ở dạng nguyên chất: 1511 kg/m3.

– Nhiệt độ đông lạnh: -41 độ C.

– Nhiệt độ sôi: 83 độ C.

– Axit nitric phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng tạo thành nitơ dioxit NO2 ở nhiệt độ thường.

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2

– Vì vậy, HNO3 cần được bảo quản trong chai tối màu, tránh ánh sáng và bảo quản ở nhiệt độ dưới 0 độ C.

– Độ hòa tan: Hòa tan tốt trong nước ở mọi tỷ lệ, tính ưa nước thể hiện rõ nhất khi ở nồng độ nóng.

2.2. Tính chất hóa học

Axit nitric có tính chất đặc trưng của axit mạnh, thể hiện tính chất oxy hóa với hằng số cân bằng axit pKa = −2. Nó được điện phân hoàn toàn thành ion nitrat NO3− và proton hydrat, còn được gọi là ion hydronium theo phương trình sau:

H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-

– Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

– Phản ứng với bazơ, oxit bazơ và muối cacbonat tạo thành muối nitrat:

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O

2HNO3 + BaCO3 → Ba(NO3)2 + H2O + CO2

– Phản ứng với kim loại: HNO3 phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước.

Kim loại + HNO3 đậm đặc → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng → muối nitrat + NO + H2O

Kim loại + HNO3 loãng lạnh → muối nitrat + H2

Mg(rắn) + 2HNO3 loãng lạnh → Mg(NO3)2 + H2 (khí)

Nhôm, sắt và crom thụ động với axit nitric đậm đặc lạnh do lớp oxit kim loại được tạo ra, bảo vệ chúng khỏi quá trình oxy hóa thêm.

Tính chất hóa học của HNO3

– Phản ứng với phi kim loại (các nguyên tố kim loại, trừ silic và halogen).

C + 4HNO3 đậm đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 ngưng tụ → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + pha loãng 4HNO3 → 3CO2 + 4NO + 2H2O

– Ngoài ra còn có phản ứng với các chất khác như:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3S + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 ngưng tụ → PbSO4 + 8NO2 + 4H2O

– Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phân hủy nhiều hợp chất hữu cơ nên có thể gây nguy hiểm khi tiếp xúc với cơ thể con người.

3. Tóm tắt các phương pháp điều chế axit nitric

3.1. Trong phòng thí nghiệm

– Cách 1: HNO3 được điều chế bằng cách cho NaNO3 kết tinh phản ứng với H2SO4 đậm đặc. Bằng cách chưng cất hỗn hợp này ở nhiệt độ sôi của axit nitric là 83 độ C, chúng ta sẽ thu được chất kết tinh màu trắng. Phản ứng diễn ra như sau:

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

Khi tiến hành thí nghiệm này phải thực hiện trong dụng cụ thủy tinh, đặc biệt là bình cổ cong nguyên khối do chứa axit nitric khan.

Điều chế HNO3

– Cách 2: Nhiệt phân đồng (II) nitrat sẽ tạo ra khí nitơ dioxit và khí oxy. Sau đó cho hỗn hợp khí trên đi qua nước tạo thành axit nitric.

2Cu(NO3) → 2CuO + 4NO2 + O2

4 NO2 + O2 →HNO2 +HNO3

3.2. quy mô công nghiệp

Đối với quy mô lớn: Người ta có thể cô đặc axit nitric loãng đến nồng độ 68% với hỗn hợp đẳng phí gồm 32% nước. Khi muốn thu được nồng độ axit cao hơn, việc chưng cất sẽ được thực hiện với axit sunfuric H2SO4, chất này đóng vai trò là chất khử để tái hấp thụ nước.

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (Pt, 850oC)

2NO + O2 → NO2

4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3

Dung dịch HNO3 trong công nghiệp được sản xuất bằng công nghệ Ostwald với nồng độ thu được thường là 52% và 68%.

4. Vai trò của axit nitric trong cuộc sống

4.1. Phòng thí nghiệm

Axit nitric tham gia nhiều phản ứng hóa học, được dùng làm thuốc thử chính cho quá trình nitrat hóa và đóng vai trò là tác nhân oxy hóa mạnh.

Sử dụng trong trường học để tiến hành các thí nghiệm liên quan đến việc kiểm tra clorit. Cho HNO3 phản ứng với mẫu rồi thêm AgNO3 vào để tìm kết tủa AgCl.

4.2. Trong công nghiệp

– Ở nồng độ 68%, axit nitric được dùng làm thuốc nổ gồm nitroglycerin, trinitrotoluene (TNT) và cyclotrimethylenetrinitramine (RDX).

– Ở nồng độ 0,5-2% dùng làm hợp chất nền để xác định xem kim loại có tồn tại trong dung dịch hay không.

– Dùng trong công nghiệp luyện kim, xi mạ, lọc dầu: HNO3 kết hợp với axit clorua tạo ra nước cường toan có khả năng hòa tan bạch kim và vàng.

– Dùng để sản xuất các chất hữu cơ, bột màu, sơn, thuốc nhuộm vải và tẩy màu.

– Là thành phần chính tham gia sản xuất nitrobenzen – tiền chất để sản xuất anilin và dẫn xuất anilin. Một chất trung gian được sử dụng trong sản xuất bọt polyurethane, sợi aramid, chất kết dính và dược phẩm.

Ứng dụng của HNO3

– Ở nồng độ thấp khoảng 10%, HNO3 được sử dụng để sản xuất nhân tạo gỗ thông và phong, tạo ra chất có màu vàng xám gần giống gỗ cũ hoặc gỗ thành phẩm.

– Dùng làm chất tẩy rửa đường ống và bề mặt kim loại trong các nhà máy sản xuất sữa.

– Dùng để loại bỏ tạp chất và cân bằng lại tiêu chuẩn nước.

– Tham gia sản xuất phân bón, chủ yếu dùng để sản xuất phân đạm, muối nitrat như KNO3, Ca(NO3)2,…

5. Mua axit nitric ở đâu giá tốt?

Axit nitric là một loại hóa chất nguy hiểm đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các khâu bảo quản và mua bán hóa chất. Quý khách có nhu cầu mua sản phẩm vui lòng liên hệ Labvietchem – Chuyên cung cấp thiết bị, hóa chất, dụng cụ thí nghiệm đảm bảo chất lượng tuyệt đối.

Thông tin liên hệ: CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ KỸ THUẬT LABvietchem.

– Email: sales@labvietchem.com.vn.

– Website: https://labvietchem.com.vn/

– Đường dây nóng: 0826 020 020.