Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O | Cu ra Cu(NO3)2

Phản ứng Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng Cu tác dụng HNO3 đặc

2. Điều kiện phản ứng Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc

Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc ở nhiệt độ thường.

3. 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

4. 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.

5. Cu tác dụng với HNO3 đặc hiện tượng

Lá đồng màu đỏ Đồng (Cu) tan dần trong dung dịch axit HNO3 đặc 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.

6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

6.1. Bản chất của Cu (Đồng)

– Trong phản ứng trên Cu là chất khử.

– Cu là kim loại phản ứng được với các axit oxi hoá mạnh như axit HNO3 và H2SO4 đặc, nóng.

6.2. Bản chất của HNO3 (Axit nitric)

– Trong phản ứng trên HNO3 là chất oxi hoá.

– Đây là một monoaxit mạnh, có tính oxi hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ.

7. Tính chất của đồng và hợp chất của đồng kim loại

7.1. Tính chất vật lí

Đồng là một kim loại có màu đỏ, dẻo, và dễ kéo sợi, dễ dát mỏng, là kim loại dẻo nhất, kim loại đồng thường dẫn điện và dẫn nhiệt cao (sau bạc). đồng có khối lượng riêng là 8,98 g/cm3 và nhiệt độ nóng chảy 10830C.

Khi có tạp chất thì độ giảm điện của đồng sẽ giảm dần, Các loại hợp kim của đồng khá ổn.

Xem thêm : ĐẢNG CỘNG SẢN VIỆT NAM

7.2. Tính chất hóa học của đồng

Đồng là loại kim loại có tính khử yếu hơn so với các kim loại khác. Đồng có thể tác dụng được với phi kim, tác dụng với các axit và tác dụng với các dung dịch muối

a. Tác dụng với phi kim

Khi (Cu) phản ứng với Oxi đun nóng sẽ tạo thành CuO bảo vệ do đó (Cu) sẽ không bị oxi hoá.

2Cu + O2→ CuO

Khi ta đun nóng đến nhiệt độ từ (800-1000oC)

CuO + Cu → Cu2O (đỏ)

Khi tác dụng trực tiếp với khí Cl2, Br2, S…

Cu + Cl2 → CuCl2

Cu + S → CuS

b. Tác dụng với các axit

(Cu) không thể tác dụng với dung dịch HCl và H2SO4 loãng.

Khi có oxi, (Cu) có thể tác dụng với dung dịch HCl, có tiếp xúc giữa axit và không khí.

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O

Đối với HNO3, H2SO4 đặc thì:

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + H2O

Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O

c. Tác dụng với các dung dịch muối

Đồng có thể khử được các ion kim loại đứng sau nó trong dung dịch muối.

Cu + 2AgNO3→ Cu(NO3)2 + 2Ag

7.3. Điều chế Cu

– Hầu hết quặng thương mại là các loại đồng sulfua, đặc biệt là chalcopyrit (CuFeS2) và ít hơn là chalcocit (Cu2S). Các khoáng này được tách ra từ các quặng được nghiền để nâng hàm lượng lên 10-15% đồng bằng froth flotation hay bioleaching. Nung vật liệu này với silica trong flash smelting để loại sắt ở dạng xỉ. Quá trình này khai thác dễ dàng chuyển sắt sulfua thành dạng ôxit của nó, sau đó các ôxit này phản ứng với silica để tạo ra xỉ silicat nổi lên trên khối nóng chảy. Sản phẩm tạo ra copper matte chứa Cu2S sau đó được roasted để chuyển tất cả các sulfua thành ôxit.

2 Cu2S + 3 O2 → 2 Cu2O + 2 SO2

– Ôxit đồng được chuyển thành đồng blister theo phản ứng nung

2 Cu2O → 4 Cu + O2

8. Tính chất hóa học của HNO3

– Axit nitric là một dung dịch nitrat hydro có công thức hóa học HNO3 . Đây là một axit khan, là một monoaxit mạnh, có tính oxy hóa mạnh có thể nitrat hóa nhiều hợp chất vô cơ, có hằng số cân bằng axit (pKa) = −2.

– Axit nitric là một monoproton chỉ có một sự phân ly nên trong dung dịch, nó bị điện ly hoàn toàn thành các ion nitrat NO3− và một proton hydrat, hay còn gọi là ion hiđroni.

H3O+ HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-

– Axit nitric có tính chất của một axit bình thường nên nó làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

– Tác dụng với bazo, oxit bazo, muối cacbonat tạo thành các muối nitrat

2HNO3 + CuO → Cu(NO3)2 + H2O

2HNO3 + Mg(OH)2 → Mg(NO3)2 + 2H2O

Xem thêm : 30/4 1/5 là ngày gì? 30/4 1/5 năm 2024 được nghỉ mấy ngày?

2HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2

– Axit nitric tác dụng với kim loại: Tác dụng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt tạo thành muối nitrat và nước .

Kim loại + HNO3 đặc → muối nitrat + NO + H2O ( to)

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, crom thụ động với axit nitric đặc nguội do lớp oxit kim loại được tạo ra bảo vệ chúng không bị oxy hóa tiếp.

– Tác dụng với phi kim (các nguyên tố á kim, ngoại trừ silic và halogen) tạo thành nito dioxit nếu là axit nitric đặc và oxit nito với axit loãng và nước, oxit của phi kim.

C + 4HNO3 đặc → 4NO2 + 2H2O + CO2

P + 5HNO3 đặc → 5NO2 + H2O + H3PO4

3C + 4HNO3 loãng → 3CO2 + 4NO + 2H2O

– Tác dụng với oxit bazo, bazo, muối mà kim loại trong hợp chất này chưa lên hóa trị cao nhất:

FeO + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O + CO2

– Tác dụng với hợp chất:

3H2S + 2HNO3 (>5%) → 3Skết tủa + 2NO + 4H2O

PbS + 8HNO3 đặc → PbSO4 kết tủa + 8NO2 + 4H2O

Ag3PO4 tan trong HNO3, HgS không tác dụng với HNO3.

– Tác dụng với nhiều hợp chất hữu cơ: Axit nitric có khả năng phá hủy nhiều hợp chất hữu cơ, nên sẽ rất nguy hiểm nếu để axit này tiếp xúc với cơ thể người.

9. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Phát biểu nào sau đây không chính xác?

A.Cu phản ứng với HNO3 loãng giải phóng N2.

B. Cu phản ứng với oxi (ở 800 – 1000oC) tạo ra Cu2O.

C. Khi có mặt oxi, Cu phản ứng được với dung dịch HCl.

D. CuCl2 phản ứng với khí hiđro sulfua tạo kết tủa màu đen CuS.

Lời giải:

Câu 2. Để nhận biết ion nitrat, thường dùng Cu và dung dịch axit sulfuric loãng đun nóng là vì

A. Phản ứng tạo ra kết tủa màu vàng và dung dịch có màu xanh.

B. Phản ứng tạo ra dung dịch có màu xanh và khí không mùi làm xanh giấy quỳ ẩm.

C. Phản ứng tạo ra kết tủa màu xanh.

D. Phản ứng tạo dung dịch có màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí.

Lời giải:

Câu 3. Nhiệt phân hoàn toàn 34,65 gam hỗn hợp gồm KNO3 và Cu(NO3)2, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với khí hiđro bằng 18,8. Khối lượng Cu(NO3)2 trong hỗn hợp ban đầu là

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp