Phản ứng: Ag + HNO3 đặc → AgNO3 + NO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học giữa Ag và HNO3
Ag + 2HNO3 đặc → AgNO3 + NO2 + H2O
2. Điều kiện phản ứng
- Dung dịch HNO3.
3. Cách thực hiện phản ứng
- Cho kim loại bạc tác dụng với dung dịch axit nitric đặc nóng
4. Hiện tượng nhận biết phản ứng
- Kim loại tan dần tạo thành dung dịch không màu và khí màu nâu đỏ thoát ra.
5. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
5.1 Bản chất của Ag
Bản chất của Ag trong phản ứng này là hoạt động như một chất khử ( chất bị oxi hóa)
5.2 Bản chất của HNO3
HNO3 trong phản ứng này là hoạt động như một chất oxi hóa, giúp chuyển đổi Ag thành muối AgNO3 và tạo ra sản phẩm NO2 và H2O trong quá trình phản ứng.
6. Tính chất hóa học của Ag
- Bạc kém hoạt động. Ag → Ag+ + 1e
6.1 Tác dụng với phi kim
- Bạc không bị oxi hóa trong không khí dù ở nhiệt độ cao.
Tác dụng với ozon
2Ag + O3 → Ag2O + O2
6.2 Tác dụng với axit
- Bạc không tác dụng với HCl và H2SO4 loãng, nhưng tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh, như HNO3hoặc H2SO4 đặc, nóng.
3Ag + 4HNO3 (loãng) → 3AgNO3 + NO + 2H2O
2Ag + 2H2SO4 (đặc, nóng) → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
6.3 Tác dụng với các chất khác
- Bạc có màu đen khi tiếp xúc với không khí hoặc nước có mặt hidro sunfua:
4Ag + 2H2S + O2 (kk) → 2Ag2S + 2H2O
- Bạc tác dụng được với axit HF khi có mặt của oxi già:
2Ag + 2HF (đặc) + H2O2 → 2AgF + 2H2O
2Ag + 4KCN (đặc) + H2O2 → 2K[Ag(CN)2] + 2KOH
7. Tính chất vật lí của Ag
- Bạc có màu trắng ánh kim, mềm, dẻo và có tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao nhất trong các kim loại.
- Bạc có khối lượng riêng 10,49 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 960,5 °C và nhiệt độ sôi 2162 °C.
8. Tính chất hóa học của HNO3
8.1. Tính axit
Là một trong số các axit mạnh nhất, trong dung dịch:
HNO3 → H+ + NO3-
- Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn.
8.2. Tính oxi hóa
Kim loại hay phi kim khi gặp axit HNO3 đều bị oxi hóa về trạng thái oxi hóa cao nhất.
- Với kim loại: HNO3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng (Au) và platin(Pt))
* Với những kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, ...
Ví dụ:
Cu + 4HNO3(đ) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(l) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
* Khi tác dụng với những kim loại có tính khử mạnh hơn: Mg, Zn, Al, ...
- HNO3 đặc bị khử đến NO2.
Ví dụ:
Mg + 4HNO3(đ) → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- HNO3 loãng bị khử đến N2O hoặc N2.
8Al + 30HNO3(l) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
- HNO3 rất loãng bị khử đến NH3(NH4NO3).
4Zn + 10HNO3 (rất loãng) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
* Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc nguội.
- Với phi kim:
Khi đun nóng HNO3 đặc có thể tác dụng với phi: C, P, S, …(trừ N2 và halogen).
S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- Với hợp chất:
- H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II), … có thể tác dụng với HNO3 nguyên tố bị oxi hoá trong hợp chất chuyển lên mức oxi hoá cao hơn.
Ví dụ:
3FeO + 10HNO3(đ) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
3H2S + 2HNO3(đ) → 3S + 2NO + 4H2O
- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông, … bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc.
9. Bạn có biết
Các kim loại trung bình và yếu như Ag, Cu,....: kim loại trung bình, yếu thì có tính khử yếu, nên có khả năng khử N+5 trong HNO3 xuống N+4 tương ứng trong NO2
10. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Cho phản ứng sau: Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Hệ số cân bằng tối giản của HNO3 trong phản ứng trên:
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
Hướng dẫn:
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Đáp án: B
Ví dụ 2: Cho m g Ag tác dụng với dung dịch axit nitric đặc thu được dung dịch X và 3,36 lít (đktc) khí có màu nâu thoát ra . Giá trị của m là :
A. 10,8 g B. 16,2 g
C. 21,6 g D. 27g
Hướng dẫn:
nNO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Theo phương trình: nAg = nNO2 = 0,15 mol → mAg = 0,15 . 108 = 16,2 g
Đáp án: B
Ví dụ 3: Cho 10,8 g Ag tác dụng với dung dịch axit nitric đặc thu được dung dịch X và V lít (đktc) khí có màu nâu thoát ra . Giá trị của V là :
A. 2,24 l B. 22,4 l
C. 3,36 l D. 4,48 l
Hướng dẫn:
nAg = 10,8/108 = 0,1 mol
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Theo phương trình: nNO2 = nAg = 0,1 mol → VNO2 = 0,1 . 22,4 = 22,4 l
Đáp án: A
