Trong chương trình hóa học THPT, bạn sẽ gặp nhiều phản ứng hóa học khác nhau. Biết cách viết và cân bằng phương trình phản ứng là điều cần thiết để hiểu được các phản ứng này. Một trong những phản ứng thú vị là phản ứng giữa bạc (Ag) và axit nitric đặc (HNO3).
Axit nitric đặc là một axit mạnh có tính oxi hóa mạnh. Bạc là một kim loại trung bình, hoạt động hóa học yếu hơn so với các kim loại như sắt, nhôm,… Tuy nhiên, trong điều kiện thích hợp, bạc vẫn có thể phản ứng với axit nitric đặc.
Bài viết này hướng dẫn bạn cách viết và cân bằng phương trình phản ứng hóa học cho phản ứng giữa bạc (Ag) và axit nitric đặc (HNO3), đồng thời giải thích hiện tượng xảy ra sau phản ứng. Giúp bạn hiểu rõ bản chất của phản ứng, xác định tỷ lệ số mol của các chất tham gia và sản phẩm, tính toán khối lượng của các chất, và giải các bài tập hóa học.
Viết và cân bằng phương trình Ag + HNO3 đặc
Xét phản ứng giữa bạc (Ag) và axit nitric đặc (HNO3) tạo thành bạc nitrat (AgNO3) và khí nitơ dioxide (NO2).
Bước 1: Xác định các chất tham gia và sản phẩm:
Ag + HNO3 → AgNO3 + NO2
Bước 2: Kiểm tra hóa trị:
- Ag: +1
- N: +5 trong HNO3, +4 trong NO2
- O: -2
- H: +1
Bước 3: Cân bằng phương trình:
- Để cân bằng số nguyên tử Ag, đặt hệ số 1 trước Ag và AgNO3.
- Để cân bằng số nguyên tử N, đặt hệ số 2 trước HNO3.
- Để cân bằng số nguyên tử O và H, đặt hệ số 1 trước H2O.
Phương trình phản ứng cân bằng:
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Giải thích hiện tượng xảy ra sau phản ứng
Trong phản ứng giữa Ag và HNO3 đặc, bạc (Ag) đóng vai trò là chất khử, nhường electron cho ion nitrat (NO3-) trong axit nitric. Ion nitrat bị khử thành khí nitơ dioxide (NO2). Axit nitric đóng vai trò là chất oxi hóa, nhận electron từ bạc.
Sau phản ứng, bạn sẽ thấy:
- Bạc kim loại màu trắng sáng ban đầu bị tan dần.
- Dung dịch phản ứng có màu xanh nhạt của ion đồng (Cu2+) (chỉ khi bạc không tinh khiết và có lẫn tạp chất đồng).
- Khí nitơ dioxide màu nâu đỏ thoát ra khỏi dung dịch.
Bài tập vận dụng liên quan đến phản ứng giữa Ag và HNO3 đặc
Bài tập 1:
Cho 2,16 gam bạc phản ứng với đủ lượng axit nitric đặc. Tính thể tích khí nitơ dioxide (đktc) thu được.
Bài giải:
Bước 1: Tính số mol bạc:
nAg = 2,16 gam / 107,87 g/mol = 0,02 mol
Bước 2: Theo phương trình phản ứng, nNO2 = nAg = 0,02 mol
Bước 3: Tính thể tích khí nitơ dioxide (đktc):
VNO2 = nNO2 * 22,4 L/mol = 0,02 mol * 22,4 L/mol = 0,448 L
Kết luận: Thể tích khí nitơ dioxide thu được là 0,448 L (đktc).
Bài tập 2:
Nêu hiện tượng quan sát khi cho một mẩu bạc vào dung dịch axit nitric đặc.
Bài giải:
- Khi cho một mẩu bạc vào dung dịch axit nitric đặc, bạn sẽ thấy:
- Bạc kim loại màu trắng sáng ban đầu bị tan dần.
- Dung dịch phản ứng có màu xanh nhạt của ion đồng (Cu2+) (chỉ khi bạc không tinh khiết và có lẫn tạp chất đồng).
- Khí nitơ dioxide màu nâu đỏ thoát ra khỏi dung dịch.
Bài tập 3:
Viết phương trình hóa học cho phản ứng giữa bạc và axit nitric loãng.
Bài giải:
Bạc không phản ứng với axit nitric loãng.
Bài tập 4:
So sánh tính chất hóa học của bạc với tính chất hóa học của đồng.
Bài giải:
- Bạc và đồng đều là kim loại trung bình, nhưng bạc có tính khử yếu hơn đồng.
- Bạc không phản ứng với axit nitric loãng, trong khi đồng có thể phản ứng.
- Bạc bị hòa tan bởi axit sunfuric đặc nóng, trong khi đồng không bị hòa tan.
- Bạc là kim loại quý, được sử dụng trong trang sức và đồ trang trí, trong khi đồng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Kết luận
Bài viết này cung cấp cho bạn kiến thức cơ bản về phản ứng giữa bạc (Ag) và axit nitric đặc (HNO3), cách viết và cân bằng phương trình phản ứng hóa học cho phản ứng này, đồng thời giải thích hiện tượng xảy ra sau phản ứng. Hy vọng bài viết giúp bạn học tập và nghiên cứu hóa học hiệu quả.
Nguồn tham khảo
Sách giáo khoa:
- Sách giáo khoa Hóa học 10, 11, 12, NXB Giáo dục Việt Nam.
Tài liệu tham khảo:
- Wikipedia – Bạc: https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BA%A1c
- Wikipedia – Axit nitric: https://vi.wikipedia.org/wiki/Axit_nitric
