KOH + HNO3 → KNO3 + H2O: Phản ứng trung hòa

Trả lời nhanh

Phương trình: KOH + HNO₃ → KNO₃ + H₂O. Đây là phản ứng trung hòa giữa bazơ tan (KOH) và axit (HNO₃), xảy ra ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác. Sản phẩm là muối kali nitrat tan trong nước và nước, nên bằng mắt thường không thấy kết tủa hay khí thoát ra.

Phương trình hóa học KOH + HNO₃

KOH + HNO₃ → KNO₃ + H₂O

Loại phản ứng: trao đổi, cụ thể là phản ứng trung hòa (axit + bazơ → muối + nước).
Điều kiện: nhiệt độ thường, dung dịch loãng hay đặc đều xảy ra.
Tỉ lệ mol: KOH : HNO₃ : KNO₃ : H₂O = 1 : 1 : 1 : 1.
Cân bằng: mỗi vế có 1 K, 1 N, 4 O và 2 H nên phương trình đã cân bằng, hệ số đều bằng 1.

Hiện tượng khi cho KOH tác dụng với HNO₃

Cả KOH, HNO₃ và KNO₃ đều tan tốt, nên hỗn hợp vẫn trong suốt. Phản ứng toả nhiệt, trộn dung dịch đặc sẽ thấy ống nghiệm nóng lên.

Muốn “nhìn thấy” phản ứng, ta dùng chất chỉ thị:

Nhỏ vài giọt phenolphtalein vào dung dịch KOH, dung dịch có màu hồng.
Nhỏ từ từ dung dịch HNO₃ vào, lắc đều.
Đến khi vừa đủ axit, màu hồng biến mất. Đó là lúc KOH đã bị trung hòa hết.

Nếu dùng quỳ tím: KOH làm quỳ hóa xanh, thêm HNO₃ vừa đủ quỳ trở lại màu tím, thêm dư axit quỳ chuyển đỏ.

Phương trình ion và bản chất phản ứng

Cả KOH và HNO₃ là chất điện li mạnh nên viết dưới dạng ion:

K⁺ + OH⁻ + H⁺ + NO₃⁻ → K⁺ + NO₃⁻ + H₂O

Lược bỏ ion K⁺ và NO₃⁻ có mặt ở hai vế (ion “khán giả”), ta được phương trình ion thu gọn:

H⁺ + OH⁻ → H₂O

Vì vậy phản ứng của KOH với HNO₃ cũng giống phản ứng của NaOH với HCl, Ba(OH)₂ với HNO₃… Mọi cặp axit mạnh và bazơ mạnh đều có chung phương trình ion thu gọn này. Muối tạo ra (KNO₃) được tạo bởi gốc bazơ mạnh và gốc axit mạnh nên không bị thủy phân, dung dịch có pH ≈ 7 khi trung hòa hoàn toàn.

Tính chất và ứng dụng của sản phẩm KNO₃

KNO₃ là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, khối lượng mol 101 g/mol.
Được dùng làm phân bón (cung cấp cả kali và đạm), thành phần của thuốc nổ đen, chất bảo quản thực phẩm.
Khi nung nóng, KNO₃ bị nhiệt phân giải phóng oxi: 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂ (nhiệt độ cao).

Ví dụ có lời giải

Ví dụ: Trung hòa 100 ml dung dịch KOH 0,5M cần bao nhiêu ml dung dịch HNO₃ 0,25M? Tính khối lượng KNO₃ thu được khi cô cạn.

n_KOH = 0,1 × 0,5 = 0,05 mol.
Theo phương trình, n_HNO₃ = n_KOH = 0,05 mol, nên V = 0,05 : 0,25 = 0,2 lít = 200 ml.
n_KNO₃ = 0,05 mol, m = 0,05 × 101 = 5,05 g.

Đáp số: 200 ml HNO₃; 5,05 g KNO₃.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm có khí NO, NO₂: sai. Đây không phải phản ứng oxi hóa – khử, N vẫn ở mức +5 trước và sau phản ứng.
Viết KNO₃ là chất kết tủa: sai, mọi muối nitrat đều tan.
Quên lược bỏ ion K⁺, NO₃⁻ khi viết phương trình ion thu gọn.
Nhầm tỉ lệ mol: KOH là bazơ một nấc, HNO₃ là axit một nấc nên luôn tỉ lệ 1 : 1.

Bài luyện tập

Bài 1. Cần bao nhiêu gam KOH để trung hòa hoàn toàn 200 ml dung dịch HNO₃ 0,1M?

Giải: n_HNO₃ = 0,2 × 0,1 = 0,02 mol → n_KOH = 0,02 mol → m = 0,02 × 56 = 1,12 g.

Bài 2. Trộn 50 ml dung dịch KOH 0,2M với 50 ml dung dịch HNO₃ 0,3M. Dung dịch sau phản ứng có môi trường gì? Tính pH (bỏ qua sự thủy phân, thể tích cộng được).

Giải: n_KOH = 0,01 mol; n_HNO₃ = 0,015 mol. HNO₃ dư 0,005 mol. [H⁺] = 0,005 : 0,1 = 0,05M → pH = −lg0,05 ≈ 1,3. Môi trường axit.

Bài 3. Viết phương trình phân tử và ion thu gọn khi cho dung dịch KOH tác dụng với dung dịch HNO₃.

Đáp án: KOH + HNO₃ → KNO₃ + H₂O; H⁺ + OH⁻ → H₂O.

Mẹo nhớ

Gặp “axit + bazơ” thì nghĩ ngay “muối + nước”. Tên muối lấy kim loại của bazơ (kali) ghép với gốc axit (nitrat): kali nitrat.

Câu hỏi thường gặp

KOH + HNO3 tạo ra chất gì?

Tạo ra kali nitrat KNO3 và nước theo phương trình KOH + HNO3 → KNO3 + H2O, đây là phản ứng trung hòa.

Phản ứng KOH + HNO3 có hiện tượng gì?

Không có kết tủa hay khí, dung dịch vẫn trong suốt và hơi nóng lên. Có thể nhận biết bằng phenolphtalein: màu hồng của dung dịch KOH mất đi khi axit vừa đủ.

Phương trình ion thu gọn của KOH + HNO3 là gì?

H+ + OH- → H2O. Các ion K+ và NO3- không tham gia phản ứng nên được lược bỏ.

KOH + HNO3 có phải phản ứng oxi hóa khử không?

Không. Không có nguyên tố nào thay đổi số oxi hóa; N vẫn là +5 ở cả HNO3 và KNO3 nên đây là phản ứng trao đổi.