Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O là phản ứng oxi hóa khử, được chúng tôi biên soạn, phương trình này sẽ xuất hiện trong nội dung các bài học: Cân bằng phản ứng oxi hóa khử Hóa học 10, Hóa 11 Bài 9: Axit nitric và muối nitrat.... cũng như các dạng bài tập. Mời các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây.
Mục lục bài viết
1. Phương trình phản ứng Cu tác dụng HNO3 đặc:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc
Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc ở nhiệt độ thường
– Cân bằng phản ứng Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.
Cu0 + HN+5O3 → Cu+2(NO3)2 + N+4O2+ H2O
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
| 1x 2x | Cu → Cu+2 + 2e N+5 + 1e → N+4 |
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
– Cách tiến hành phản ứng cho Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc: Cho vào ống nghiệm 1,2 lá đồng, nhỏ từ từ vừa đủ dung dịch HNO3 loãng
– Cu tác dụng với HNO3 đặc hiện tượng: Lá đồng màu đỏ Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit HNO3đặc và sinh ra khí nito đioxit NO2 nâu đỏ.
– Mở rộng: Axit nitric HNO3 oxi hoá được hầu hết các kim loại, kể cả kim loại có tính khử yếu như Cu. Khi đó, kim loại bị oxi hoá đến mức oxi hoá cao và tạo ra muối nitrat.
Thông thường, nếu dùng dung dịch HNO3 đặc thì sản phẩm là NO2, còn dung dịch loãng thì tạo thành NO.
2. Tìm hiểu về Đồng:
2.1. Tính chất vật lí:
Đồng là một kim loại có tính chất vật lý đặc trưng đáng chú ý. Dưới đây là một số đặc điểm quan trọng về tính chất vật lí của đồng:
– Dẫn điện tốt: Đồng là một trong những kim loại dẫn điện tốt nhất. Điều này là do cấu trúc nguyên tử của nó cho phép electron tự do di chuyển dễ dàng giữa các nguyên tử, tạo ra khả năng dẫn điện cao.
– Dẫn nhiệt tốt: Tương tự như dẫn điện, đồng cũng dẫn nhiệt tốt. Điều này khiến nó được sử dụng rộng rãi trong việc làm các dây dẫn nhiệt, ống dẫn nhiệt và các loại thiết bị làm mát.
– Mềm dẻo và dễ uốn cong: Đồng có tính linh hoạt cao, có thể uốn cong mà không bị gãy hoặc bị vỡ, điều này làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng trong việc sản xuất dây điện, ống dẫn và nhiều sản phẩm khác.
– Màu sắc: Đồng có màu đỏ cam đặc trưng khi nó được bóng sáng. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với không khí, nó sẽ bị oxy hóa và chuyển sang màu xanh ngọc, cuối cùng trở thành màu nâu đậm.
– Tính ôxi hóa: Đồng có khả năng bị ôxi hóa khi tiếp xúc với không khí, tạo ra lớp oxit bảo vệ bề mặt kim loại. Điều này giúp ngăn chặn quá trình ăn mòn, bảo vệ đồng khỏi sự tổn thương.
– Trọng lượng riêng: Đồng có mật độ khoảng 8.96 g/cm³, là một kim loại nặng.
Đặc tính vật lí của đồng đã làm cho nó trở thành một trong những vật liệu quan trọng nhất trong nhiều ngành công nghiệp, từ điện tử đến xây dựng và sản xuất các thiết bị.
2.2. Tính chất hoá học:
Tính chất hoá học của đồng cũng rất đặc trưng và có những đặc điểm quan trọng sau:
– Khả năng ôxi hóa: Đồng có khả năng bị ôxi hóa khi tiếp xúc với không khí, tạo lớp oxit bảo vệ bề mặt kim loại. Điều này tạo ra một lớp bảo vệ chống ăn mòn, giúp bảo vệ đồng khỏi sự ảnh hưởng của môi trường.
– Tính chống ăn mòn: Mặc dù đồng có khả năng bị ôxi hóa, nhưng lớp oxit này lại tạo ra một lớp bảo vệ chống lại sự ăn mòn. Điều này làm cho đồng được sử dụng rộng rãi trong việc tạo ra các ống dẫn nước và các bề mặt không bị ăn mòn trong môi trường ẩm ướt.
– Phản ứng với axit: Đồng có thể phản ứng với axit như axit clohidric (HCl) hoặc axit sunfuric (H2SO4) để tạo ra các muối đồng và khí hydrogen (H2).
– Tính chất hợp kim: Đồng làm phần lớn các hợp kim, tạo ra nhiều loại hợp kim đặc biệt như đồng thau, đồng niken, đồng kẽm… Những hợp kim này có các đặc tính cơ học và điện hóa khác nhau phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
– Dẫn điện tốt: Tính chất dẫn điện tốt nhất trong các kim loại là một trong những đặc điểm quan trọng của đồng. Điều này làm cho nó trở thành vật liệu chủ chốt trong việc tạo ra các dây dẫn điện và các thành phần điện tử.
– Tính đàn hồi: Đồng có khả năng đàn hồi cao, có thể uốn cong mà không gãy hoặc bị vỡ. Điều này khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho việc sản xuất dây điện, ống dẫn nước, và nhiều sản phẩm khác.
Tính chất hoá học đặc trưng của đồng đã tạo ra sự đa dạng trong việc sử dụng kim loại này trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau từ điện tử đến xây dựng và sản xuất các sản phẩm gia dụng.
3. Tìm hiểu về HNO3:
3.1. Tính chất vật lí:
HNO3, hay axit nitric, là một axit vô cơ mạnh. Đây là một chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi khó chịu, và có tính chất ăn mòn mạnh mẽ. Dưới đây là một số tính chất vật lí quan trọng của HNO3:
– Tính chất ăn mòn: HNO3 là một trong những axit mạnh nhất và có khả năng ăn mòn mạnh. Nó có thể phá hủy các vật liệu hữu cơ và vô cơ, thậm chí là các kim loại, khi tác động mạnh.
– Tính chất pha trộn với nước: HNO3 là một chất lỏng tan trong nước ở nhiều tỉ lệ khác nhau. Khi pha loãng, nó tạo ra các dung dịch axit có nồng độ khác nhau, từ axit nitric đậm đặc đến các dung dịch axit nitric loãng.
– Điểm nóng chảy và sôi: HNO3 có điểm nóng chảy ở khoảng -42 độ C và điểm sôi ở khoảng 83 độ C. Điều này làm cho nó tồn tại dưới dạng chất lỏng ở điều kiện thường, nhưng có thể chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở nhiệt độ cao.
– Tính oxi hóa: HNO3 có khả năng oxi hóa cao và thường được sử dụng trong các phản ứng oxi hóa. Ví dụ, nó có thể oxi hóa kim loại như đồng, sắt, hay kẽm để tạo ra các muối nitrat.
– Tính tan: HNO3 tan tốt trong nước và tạo thành một dung dịch axit mạnh. Dung dịch này có thể dẫn điện tốt và có tính chất ăn mòn cao.
Tính chất vật lí của axit nitric làm cho nó trở thành một chất hoá học quan trọng trong nhiều quá trình sản xuất, công nghiệp, và phân tích hóa học. Tuy nhiên, do tính chất ăn mòn mạnh, việc sử dụng và xử lý HNO3 đòi hỏi sự cẩn trọng và an toàn cao.
3.2. Tính chất hoá học:
Axit nitric, có công thức HNO3, là một trong những axit vô cơ mạnh và có nhiều tính chất hoá học đặc trưng:
– Tính chất oxi hóa mạnh: HNO3 có khả năng oxi hóa cao. Trong nhiều trường hợp, nó có thể oxi hóa các chất khác để tạo thành sản phẩm mới. Ví dụ, nó có thể oxi hóa các kim loại như đồng hoặc sắt để tạo ra muối nitrat.
– Tính chất phân hủy: HNO3 có thể phân hủy để tạo ra oxit nitrous (NO2), oxit nitric (NO), và nước (H2O). Quá trình này thường được sử dụng trong việc sản xuất các chất khác, chẳng hạn như trong sản xuất nitơ dioxide.
– Tính chất tạo muối nitrat: Axit nitric tương tác với các chất để tạo thành các muối nitrat. Đây là một quá trình quan trọng trong việc sản xuất các hợp chất nitrat phổ biến như kali nitrat (KNO3) hoặc amoni nitrat (NH4NO3).
– Tính chất ăn mòn: HNO3 có tính chất ăn mòn mạnh. Nó có thể phá hủy vật liệu hữu cơ và vô cơ, làm thay đổi cấu trúc của chúng, đặc biệt là khi có nhiệt độ cao hoặc nồng độ cao.
– Tính chất tự ôxi hóa: Axit nitric có thể tự ôxi hóa ở nhiệt độ cao, tạo ra khí oxit nitrous (NO2) và khí nitric oxide (NO).
– Tác động lên protein và acid nucleic: Trong sinh học, HNO3 có thể tác động lên protein và acid nucleic, gây ra hậu quả nghiêm trọng cho các cấu trúc tế bào.
Axit nitric là một chất hoá học quan trọng được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và hóa học. Tuy nhiên, do tính chất ăn mòn và oxi hóa mạnh mẽ, việc sử dụng và xử lý HNO3 đòi hỏi sự cẩn thận và biện pháp an toàn .
