Trả lời nhanh
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O. Đây là phản ứng trung hoà giữa bazơ mạnh (NaOH) và axit mạnh (HNO3), xảy ra hoàn toàn ngay ở nhiệt độ thường, toả nhiệt, tạo muối natri nitrat tan và nước. Phương trình ion thu gọn là H+ + OH− → H2O. Tỉ lệ mol giữa các chất là 1 : 1 : 1 : 1.
Phương trình hoá học của NaOH và HNO3
Phương trình đã cân bằng sẵn, vì mỗi nguyên tử ở hai vế đều bằng nhau:
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
- Điều kiện: nhiệt độ thường, các chất ở dạng dung dịch.
- Loại phản ứng: trao đổi, cụ thể là trung hoà (axit + bazơ → muối + nước).
- Sản phẩm: natri nitrat NaNO3 (muối tan, khối lượng mol 85 g/mol) và nước.
- Nhiệt: phản ứng toả nhiệt; với axit mạnh và bazơ mạnh, nhiệt trung hoà vào khoảng −57 kJ cho mỗi mol nước tạo thành.
Hiện tượng khi cho NaOH tác dụng với HNO3
Phản ứng này không có kết tủa và không có khí bay ra, nên bằng mắt thường ta chỉ thấy dung dịch vẫn trong suốt, hơi ấm lên. Muốn biết phản ứng đã xong hay chưa, ta phải dùng chất chỉ thị:
- Phenolphtalein: nhỏ vào dung dịch NaOH có màu hồng; thêm dần HNO3 đến khi màu hồng vừa biến mất là đúng điểm trung hoà.
- Quỳ tím: NaOH làm quỳ hoá xanh; đến điểm trung hoà quỳ có màu tím; nếu axit dư thì quỳ chuyển đỏ.
Phương trình ion và vì sao dung dịch sau phản ứng trung tính
Cả NaOH, HNO3 và NaNO3 đều là chất điện li mạnh nên được viết dưới dạng ion:
Na+ + OH− + H+ + NO3− → Na+ + NO3− + H2O
Lược bỏ ion Na+ và NO3− xuất hiện ở cả hai vế (gọi là ion khán giả), ta được phương trình ion thu gọn: H+ + OH− → H2O. Đây cũng là bản chất chung của mọi phản ứng giữa axit mạnh và bazơ mạnh, ví dụ HCl + KOH hay H2SO4 + NaOH.
NaNO3 là muối của bazơ mạnh và axit mạnh nên không bị thuỷ phân. Vì vậy khi hai chất vừa đủ, dung dịch thu được có pH = 7.
Ba dạng bài tập thường gặp
Bài 1. Cần bao nhiêu mL dung dịch NaOH 0,5M để trung hoà vừa đủ 100 mL dung dịch HNO3 0,2M?
Giải: n(HNO3) = 0,1 × 0,2 = 0,02 mol. Tỉ lệ 1 : 1 nên n(NaOH) = 0,02 mol, V = 0,02 : 0,5 = 0,04 L = 40 mL.
Bài 2. Tính khối lượng NaNO3 thu được ở bài 1.
Giải: n(NaNO3) = n(HNO3) = 0,02 mol, m = 0,02 × 85 = 1,7 g.
Bài 3. Trộn 50 mL dung dịch NaOH 0,1M với 50 mL dung dịch HNO3 0,2M. Dung dịch sau phản ứng có môi trường gì? Tính pH.
Giải: n(NaOH) = 0,005 mol; n(HNO3) = 0,01 mol, nên HNO3 dư 0,005 mol. Thể tích sau trộn là 0,1 L, do đó [H+] = 0,005 : 0,1 = 0,05M và pH = −lg(0,05) ≈ 1,3. Dung dịch có môi trường axit.
Lỗi sai thường gặp
- Viết sản phẩm là NaNO2 hoặc NaNO. Gốc của axit HNO3 là nitrat (NO3), nên muối là NaNO3.
- Quên viết H2O ở vế phải khiến phương trình không cân bằng.
- Cho rằng phản ứng tạo kết tủa hoặc có khí. Muối nitrat nào cũng tan nên không có kết tủa.
- Nhầm với tính oxi hoá của HNO3 đặc. Ở đây NaOH chỉ trung hoà axit, không có sự thay đổi số oxi hoá.
Mẹo nhớ và ứng dụng
Mẹo nhớ: axit + bazơ → muối + nước, tên muối ghép tên kim loại với tên gốc axit, tức natri + nitrat. Trong thực tế, NaNO3 được dùng làm phân bón cung cấp đạm và là nguyên liệu trong một số ngành công nghiệp hoá chất. Phản ứng trung hoà cũng được dùng để xử lí nước thải có tính axit trước khi xả ra môi trường.
Câu hỏi thường gặp
NaOH + HNO3 tạo ra chất gì?
Tạo natri nitrat NaNO3 và nước H2O theo phương trình NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O.
Phản ứng NaOH + HNO3 có hiện tượng gì?
Không có kết tủa hay khí; dung dịch trong suốt và ấm lên nhẹ. Cần dùng quỳ tím hoặc phenolphtalein để nhận biết điểm trung hoà.
Phương trình ion thu gọn của NaOH + HNO3 là gì?
H+ + OH− → H2O, vì Na+ và NO3− không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.
Dung dịch sau phản ứng NaOH và HNO3 vừa đủ có pH bằng bao nhiêu?
pH bằng 7 vì NaNO3 là muối của axit mạnh và bazơ mạnh nên không bị thuỷ phân.