Hóa tính Axit_nitric

Axit nitric là một monoaxit mạnh, một chất ôxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ và là một axit một nấc vì chỉ có một sự phân ly.

Các tính chất axit

Là một axit điển hình, axit nitric có mọi tính chất của axit như phản ứng với bazơ, oxit bazơmuối để tạo thành các muối mới, trong số đó quan trọng nhất là muối amoni nitrat. Do tính chất ôxi hóa mạnh của nó, axit nitric không (ngoại trừ một số ngoại lệ) giải phóng hiđrô khi phản ứng với kim loại và tạo ra các muối thường có trạng thái ôxi 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 axit này.

Axit nitric là một axit mạnh với một hắng số cân bằng axit (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 hiđrôni, H3O+:

HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-

Các đặc tính ôxi hóa

Phản ứng với kim loại

Là một chất ôxi hóa mạnh, axit nitric phản ứng mãnh liệt với nhiều kim loại và phản ứng có thể gây nổ. Tùy thuộc vào nồng độ axit, 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 ôxi hóa chủ yếu với axit đặc thường tạo ra đioxit nitơ (NO2).

Cu + 4HNO3 đ → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

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

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

Do axit nitric là một chất ôxi hóa mạnh, H+ thường hiếm khi được tạo ra. Cho nên khi kim loại phản ứng với axit nitric rất loãng (1-2% hay 0,2-0,3 M) và lạnh (gần 0 °C) thì mới giải phóng hiđrô:

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

Sự thụ động hóa

Crôm (Cr), sắt (Fe), coban (Co), niken (Ni), mangan (Mn) và nhôm (Al) dễ hòa tan trong dung dịch axit nitric loãng, nhưng đối với axit đặc nguội lại tạo một lớp oxit kim loại Al2O3, Fe2O3,... bảo vệ chúng khỏi bị ôxi hóa thêm, hiện tượng này gọi là sự thụ động hóa.

Phản ứng với phi kim

Khi phản ứng với các nguyên tố á kim, ngoại trừ silichalogen, các nguyên tố này thường bị ôxi hóa đến trạng thái ôxi hóa cao nhất và tạo ra đioxit nitơ đối với axit đặc và oxit nitơ đối với axit loãng:

C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O hoặc 3C + 4HNO3 → 3CO2 + 4NO + 2H2OP + 5HNO3 → H3PO4 + 5NO2 + H2O

Phản ứng với hợp chất

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

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

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 axit nitric, nên axit này rất nguy hiểm nếu rơi vào cơ thể người.