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

Trả lời nhanh

Phương trình cân bằng: FeCO₃ + 4HNO₃ (đặc) → Fe(NO₃)₃ + NO₂↑ + CO₂↑ + 2H₂O. Đây là phản ứng oxi hoá – khử: Fe⁺² nhường 1 electron lên Fe⁺³, N⁺⁵ nhận 1 electron xuống N⁺⁴ (NO₂). Vì vậy 1 mol FeCO₃ cần 4 mol HNO₃.

Phương trình phản ứng FeCO₃ + HNO₃ đặc

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

Chất tham gia: sắt(II) cacbonat (chất rắn, màu trắng xám hoặc nâu nhạt, có trong quặng xiđerit) và dung dịch axit nitric đặc.
Sản phẩm: sắt(III) nitrat, khí nitơ đioxit, khí cacbon đioxit và nước.
Điều kiện: HNO₃ đặc, có thể đun nhẹ để phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

Trong FeCO₃, sắt có số oxi hoá +2. Ion Fe²⁺ là chất khử, còn HNO₃ đặc là chất oxi hoá mạnh. Gốc CO₃²⁻ chỉ tạo CO₂ và H₂O, không đổi số oxi hoá.

Xác định số oxi hoá thay đổi: Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e; N⁺⁵ + 1e → N⁺⁴.
Cân bằng electron: số e nhường = số e nhận = 1, nên hệ số của FeCO₃ và NO₂ đều là 1.
Cân bằng nguyên tố còn lại: Fe(NO₃)₃ cần 3 gốc NO₃⁻ làm môi trường, cộng thêm 1 N chuyển thành NO₂ nên cần 4 HNO₃. 4 nguyên tử H tạo ra 2H₂O.
Kiểm tra O: vế trái 3 + 12 = 15; vế phải 9 + 2 + 2 + 2 = 15. Cân bằng đúng.

Quá trình	Chất	Số oxi hoá	Vai trò
Oxi hoá	FeCO₃	Fe: +2 → +3	Chất khử
Khử	HNO₃	N: +5 → +4	Chất oxi hoá (đồng thời tạo muối nitrat – môi trường)

Hiện tượng nhận biết

Chất rắn FeCO₃ tan dần trong dung dịch axit.
Có khí không màu thoát ra (CO₂) lẫn khí màu nâu đỏ (NO₂), khí này hoá nâu đỏ đậm trong không khí.
Dung dịch chuyển sang màu vàng nâu do tạo ion Fe³⁺.

Vì sao không viết FeCO₃ + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O?

Đó là phản ứng trao đổi thông thường của muối cacbonat với axit. Nhưng HNO₃ là axit có tính oxi hoá mạnh, còn Fe²⁺ dễ bị oxi hoá. Fe(NO₃)₂ vừa tạo ra sẽ bị HNO₃ dư oxi hoá tiếp thành Fe(NO₃)₃. Vì vậy sản phẩm cuối là muối sắt(III) kèm khí NO₂ (hoặc NO nếu axit loãng).

Trường hợp HNO₃ loãng

Với axit loãng, N⁺⁵ bị khử về NO (số oxi hoá +2, nhận 3e). Phương trình:

3FeCO₃ + 10HNO₃ (loãng) → 3Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 3CO₂↑ + 5H₂O

Kiểm tra: 3 Fe(II) nhường 3e, 1 N⁺⁵ nhận 3e. Vế trái có 10 H, 10 N, 39 O; vế phải có 10 H (5H₂O), 9 + 1 = 10 N, 27 + 1 + 6 + 5 = 39 O. Cân bằng đúng.

Mẹo nhớ và lỗi thường gặp

Mẹo: thấy muối sắt(II) (FeO, Fe(OH)₂, FeCO₃, FeS…) gặp HNO₃ hoặc H₂SO₄ đặc thì nghĩ ngay đến sản phẩm sắt(III).
Lỗi 1: quên rằng 3 gốc NO₃⁻ trong muối cũng lấy từ HNO₃, dẫn đến đặt sai hệ số axit (viết 2 hoặc 3 thay vì 4).
Lỗi 2: viết sản phẩm là Fe(NO₃)₂ như phản ứng axit – muối cacbonat thông thường.
Lỗi 3: nhầm khí: axit đặc cho NO₂, axit loãng cho NO.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Cho 0,1 mol FeCO₃ tác dụng hết với HNO₃ đặc, nóng, dư. Tính số mol HNO₃ phản ứng và thể tích hỗn hợp khí thu được ở đkc (1 mol khí = 24,79 lít).

Đáp án: theo phương trình, n(HNO₃) = 4 × 0,1 = 0,4 mol. Khí gồm 0,1 mol NO₂ và 0,1 mol CO₂, tổng 0,2 mol, thể tích = 0,2 × 24,79 = 4,958 lít.

Bài 2. Cho 0,3 mol FeCO₃ vào dung dịch HNO₃ loãng vừa đủ. Tính số mol HNO₃ và tổng số mol khí thoát ra.

Đáp án: 3FeCO₃ + 10HNO₃ → … nên n(HNO₃) = 10 × 0,3 / 3 = 1 mol. Khí: NO = 0,1 mol, CO₂ = 0,3 mol, tổng 0,4 mol.

Bài 3. Tổng hệ số (số nguyên tối giản) của phương trình FeCO₃ + HNO₃ đặc là bao nhiêu?

Đáp án: 1 + 4 + 1 + 1 + 1 + 2 = 10.

Câu hỏi thường gặp

FeCO3 tác dụng với HNO3 đặc tạo sản phẩm gì?

Tạo Fe(NO3)3, khí NO2, khí CO2 và H2O theo phương trình FeCO3 + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O.

FeCO3 + HNO3 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Có. Sắt thay đổi số oxi hoá từ +2 lên +3 và nitơ từ +5 xuống +4 (với HNO3 đặc) hoặc +2 (với HNO3 loãng).

Nếu dùng HNO3 loãng thì phương trình thay đổi thế nào?

Sản phẩm khử là NO: 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 + 5H2O.

Làm sao nhận biết phản ứng đã xảy ra?

FeCO3 tan, có khí thoát ra gồm CO2 không màu và NO2 màu nâu đỏ, dung dịch chuyển sang màu vàng nâu của Fe3+.

Phương trình phản ứng FeCO3 + HNO3 đặc